由于思想滚得太远,一时间放弃治疗了,所以昨天还是没能把书看下去,今天依然是连不下去的一天

之前学傅里叶变换的时候,对复数、虚数之类的东西不太能理解复数的运算公式大全,所以计算上也不太完整,今天算是补缺了

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首先举个例子,比方说我们现在刚用Excel做完一个傅里叶变换,得到了一串以复数形式表示的数列,从0开始编号标出周期数之后,我从里面随便拎出来了一个复数

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周期4的位置,变换结果-3717.4-1871i

但这个输出结果我们是没法直接使用的,因为傅里叶变换的本质是把一串数据分解成一堆正弦波的重叠,每一行的输出结果代表的都是一个正弦波的信息

一个正弦波的函数公式可以表示成:y=a*COS(2*PI()*b*x+c)——其中PI()是圆周率π

其中a是振幅,b是频率营销引流,c是相位

x是公式的自变量,一般用来表示时间比较多,所以也有很多地方把这里写成了t

SIN和COS波形是一样的,只是横向平移了一下,但是Excel算出来的结果默认是COS,所以这里用的是余弦公式

可以看到,这个函数公式里,我们至少需要三个信息,振幅a,频率b和相位c

其中频率b可以直接用周期数来计算,公式是周期数/参与变换的总行数N,我这里用的是个128行的样本,所以频率b = 4/128 = 0.03125

那另外两个信息呢?

这里就涉及到傅里叶变换和复数的性质了,之前有画过一张图,表示傅里叶变换是把重叠起来的正弦波分散成一个个点绕着原点画圈圈的动作(以下两张是之前放过的图)

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而变换得出的复数其实是在xy坐标系里的一个点的位置

但实际上,表达复数的这张图还不够完整,如果把它补充完整的话,应该是这样:

相关计算公式:-3717.4-1871i计算得到

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复数取实部 =IMREAL(复数) -3717.4

复数取虚部 =IMAGINARY(复数) -1871

复数求模 =IMABS(复数) 4161.7

复数算弧度 =IMARGUMENT(复数)-2.675

弧度换算成角度=DEGREES(弧度) -153度

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这样可以计算出另外两个参数:

振幅a=复数模4161.7/数据行数128*2=65.026

相位c=复数弧度-2.675

全部代入后的公式:y=a*COS(2*PI()*b*x+c) = 65.026*cos(0.196x-2.675)

如果觉得所有傅里叶变换的结果中只取一个振幅最大的正弦波可能和原来的图形不够贴近复数的运算公式大全,想要多取些的话,那把换算出来的公式全部相加就可以了,像这样:

y=a1*COS(2*PI()*b1*x+c1)+ a2*COS(2*PI()*b2*x+c2)+……+ an*COS(2*PI()*bn*x+cn)

先这样,剩下的明天再说

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