Cómo calcular la Transformada de Fourier de [matemáticas] \ frac {\ sin ^ 2 (3 \ pi B t)} {3 \ pi ^ 2 B t ^ 2} [/ matemáticas]

Use la sexta entrada de su tabla FT (es bastante fácil verificar esta identidad, ya que la función a ser FT’ed es una simple función de tienda, y por argumentos de simetría se reduce a la integración [matemática] (\ text {linear} ) \ times \ exp (\ ldots) [/ math] en un intervalo finito – esto debería ser una integral básica, por favor hágamelo saber a través de comentarios más o menos si necesita ayuda con él). Por lo tanto, sabe que para una determinada función conocida [matemáticas] \ varphi [/ matemáticas], * la relación

[math] (\ mathcal {F} \ varphi_a) (p) = a \ operatorname {sinc} ^ 2 (ap) \ equiv \ psi_a (p) [/ math]

sostiene. Ahora use la siguiente identidad del operador de transformación de Fourier:

[matemáticas] \ matemáticas {F} ^ 2 = \ matemáticas {P} [/ matemáticas]

donde [math] \ mathcal {P} f: t \ mapsto f (-t) [/ math] es el operador de paridad. Y ahora está bastante claro lo que tienes que hacer. Ahora tenemos

[matemática] (\ mathcal {F} \ psi_a) (p) = (\ mathcal {F} ^ 2 \ varphi_a) (p) = (\ mathcal {P} \ varphi_a) (p) = \ varphi_a (-p) . [/matemáticas]

Establezca [math] a = 3B [/ math] y listo. **

*) donde puedes leer [math] \ varphi_a [/ math] simplemente mirando la columna de la izquierda de la sexta entrada de tu tabla FT.

**) ¿Está seguro de su convención [math] \ operatorname {sinc} [/ math]? Que yo sepa, la teoría de la información y el procesamiento digital de señales a las personas les gusta definir [matemáticas] \ nombre de operador {sinc} (x) \ equiv \ sin (\ pi x) / (\ pi x) [/ matemáticas].

Observe que su función es una función sinc cuadrática:

[matemáticas] f (t) = 3B * \ left (\ frac {\ sin (3 \ pi B t)} {3 \ pi B t} \ right) ^ 2 = 3B {(\ operatorname {sinc} (t) )} ^ 2 [/ matemáticas] con

[math] \ operatorname {sinc} (t) = \ frac {\ sin (3 \ pi B t)} {3 \ pi B t} [/ math]

Por lo tanto, la transformada de Fourier será proporcional al espectro (rectangular) de [math] \ operatorname {sinc} (t) [/ math], convolucionado consigo mismo.

Esta función rectangular viene dada por:

[matemáticas] S (\ omega) = \ frac {\ sqrt {\ frac {\ pi} {2}}} {(2 * 3B \ pi)} \ left (\ text {sgn} (3B \ pi – \ omega ) + \ text {sgn} (3B \ pi + \ omega) \ right) [/ math]

Y su autoconvolución es una función triangular, con el doble de su ancho. ¿Puedes tomarlo desde aquí?