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Datei:From Continuous To Discrete Fourier Transform.gif

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From_Continuous_To_Discrete_Fourier_Transform.gif (800 × 242 Pixel, Dateigröße: 15 KB, MIME-Typ: image/gif)

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Beschreibung

Beschreibung
English: Relationship between the (continuous) Fourier transform and the discrete Fourier transform.
  • Left column: A continuous function (top) and its Fourier transform (bottom).
  • Center-left column: Periodic summation of the original function (top). Fourier transform (bottom) is zero except at discrete points. The inverse transform is a sum of sinusoids called Fourier series.
  • Center-right column: Original function is discretized (multiplied by a Dirac comb) (top). Its Fourier transform (bottom) is a periodic summation (DTFT) of the original transform.
  • Right column: The DFT (bottom) computes discrete samples of the continuous DTFT. The inverse DFT (top) is a periodic summation of the original samples. The FFT algorithm computes one cycle of the DFT and its inverse is one cycle of the inverse DFT.
Datum
Quelle Eigenes Werk
Urheber Sbyrnes321 
(* Source code written in Mathematica 6.0, by Steve Byrnes, 2011. I release this code into the public domain. *)
ClearAll["Global`*"]
SetOptions[Plot, Frame -> True, FrameTicks -> None, Axes -> False, PlotRange -> {{-8, 8}, All}];
SetOptions[ListPlot, Frame -> True, FrameTicks -> None, Axes -> False,
   Filling -> Axis, PlotStyle -> None, PlotRange -> {{-8, 8}, All}];
f[x_] := Exp[-(4/3)*\[Pi] x^2];
g[x_] := Exp[-(3/4)*\[Pi] x^2];
repeatedf[x_, p_] := Sum[f[x + n*p], {n, -10, 10}];
repeatedg[x_, p_] := Sum[g[x + n*p], {n, -10, 10}];
plotf = Plot[f[x], {x, -10, 10}, PlotStyle -> Darker[Blue]];
plotg = Plot[g[x], {x, -10, 10}, PlotStyle -> Darker[Red]];
plotrepeatedf = Plot[repeatedf[x, 5], {x, -10, 10}, PlotStyle -> Darker[Blue]];
discreteg = Table[{x, g[x]}, {x, -10, 10, 1/5}];
plotdiscreteg = ListPlot[discreteg, FillingStyle -> Darker[Red]];
discretef = Table[{x, f[x]}, {x, -10, 10, 1/3}];
plotdiscretef = ListPlot[discretef, FillingStyle -> Darker[Blue]];
plotrepeatedg = Plot[repeatedg[x, 3], {x, -10, 10}, PlotStyle -> Darker[Red]];
discreterepeatedf = Table[{x, repeatedf[x, 11/4]}, {x, -12, 12, 1/4}];
plotdiscreterepeatedf = ListPlot[discreterepeatedf, FillingStyle -> Darker[Blue]];
discreterepeatedg = Table[{x, repeatedg[x, 4]}, {x, -12, 12, 4/11}];
plotdiscreterepeatedg = ListPlot[discreterepeatedg, FillingStyle -> Darker[Red]];
finalimg = Show[GraphicsGrid[{{plotf, plotrepeatedf, plotdiscretef, plotdiscreterepeatedf},
    {plotg, plotdiscreteg, plotrepeatedg, plotdiscreterepeatedg}}], ImageSize -> 800]
SetDirectory["C:\\Users\\Steve\\Desktop"];
Export["test.gif", finalimg]

Lizenz

Ich, der Urheber dieses Werkes, veröffentliche es unter der folgenden Lizenz:
Creative Commons CC-Zero Diese Datei wird unter der Creative-Commons-Lizenz CC0 1.0 Verzicht auf das Copyright zur Verfügung gestellt.
Die Person, die das Werk mit diesem Dokument verbunden hat, übergibt dieses weltweit der Gemeinfreiheit, indem sie alle Urheberrechte und damit verbundenen weiteren Rechte – im Rahmen der jeweils geltenden gesetzlichen Bestimmungen – aufgibt. Das Werk kann – selbst für kommerzielle Zwecke – kopiert, modifiziert und weiterverteilt werden, ohne hierfür um Erlaubnis bitten zu müssen.


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aktuell20:18, 5. Dez. 2011Vorschaubild der Version vom 20:18, 5. Dez. 2011800 × 242 (15 KB)Sbyrnes321

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