¿Alguien puede simplificar el Fourier Transform Math para alguien que no es bueno con las matemáticas?

He escrito mucho sobre esto, particularmente aquellos que miran más allá de la formulación matemática de una ecuación. La Transformada discreta de Fourier (DFT) de una señal es la herramienta que descubre las amplitudes de dominio de frecuencia presentes en esa señal en N puntos de frecuencia discretos igualmente espaciados. Para comprender cómo un conjunto de sinusoides con N frecuencias discretas puede resumir en una señal de tiempo discreto de una forma arbitraria, una buena analogía es el modelo de color RGB en el que los colores rojo, verde y azul se combinan de varias maneras para reproducir un Amplia gama de diferentes colores.

De manera similar, el DFT encuentra contribuciones correspondientes en una señal de cada una de las N sinusoides complejas de tiempo discreto. Estas sinusoides de referencia se denominan frecuencias de análisis. Para N = 8, los componentes I y Q de estas frecuencias de análisis complejas se muestran en la Figura a continuación.

El proceso completo eventualmente trata de encontrar la contribución de cada onda coseno / seno en la construcción de esa señal de entrada particular. En términos técnicos, DFT realiza la correlación entre la señal de entrada y las sinusoides de referencia.

Puede encontrar más información sobre este tema aquí [1] y algunos ejemplos aquí [2].

Notas al pie

[1] La transformada discreta de Fourier (DFT)

[2] Ejemplos de DFT

Su enfoque puede conducir a una comprensión mucho más profunda, así que es bueno para usted.

La transformada de Fourrier es un método para determinar la correlación entre una señal de entrada periódica y un conjunto infinito de armónicos de [math] sin (2 \ pi t / T) [/ math] y [math] cos (2 \ pi t / T )[/matemáticas].

La correlación es “cuánto se parece una función a otra”. La forma en que Fourier lo calculó fue multiplicando uno de los armónicos por la señal de entrada e integrándolo sobre el dominio infinito.

Cuando multiplica una función periódica con una onda sinusoidal, solo el armónico dentro de la función de entrada que corresponde a la frecuencia y fase de la onda sinusoidal contribuye algo a la integral. TODOS LOS OTROS armónicos se cancelarán.

Entonces, si desea experimentar con esto, simplemente multiplique su señal de entrada periódica con un seno y un coseno e integre durante el período. Esto te dará la amplitud de ese armónico.

Disfrutar. Una vez que haya terminado, puede comenzar a buscar mejoras como la Transformación rápida de Fourrier.

Steve Smith escribió un libro sobre DSP que combina bastante bien el conocimiento subyacente con las matemáticas “asequibles”, y está disponible gratuitamente en The Scientist and Engineer’s Guide to

Hay varios capítulos sobre transformadas de Fourier, comenzando con el cap. 8 http://www.dspguide.com/CH8.PDF y termina en el cap. 12: http://www.dspguide.com/CH12.PDF

Este libro es bastante equilibrado sobre el tratamiento de los problemas de Fourier y también es un muy buen recurso sobre la explicación de muchos otros temas relacionados con DSP.

Ya he compartido esto en relación con otra pregunta, pero el enlace del sitio web a continuación, que encontré en el Instituto de física, es una explicación absolutamente brillante completa con gráficos animados. Espero que lo disfrutes.

Una guía interactiva de la transformación de Fourier

La Transformada discreta de Fourier explota la simetría subyacente en el DFT para reducir la cantidad de cálculos requeridos. Aquí hay otro enlace a seguir, que lo explica un poco mejor que yo.

Cómo funciona la FFT