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傅立葉變換及其性質

函數X(t)積分如下,記為X(ω):

地球物理數據處理基礎

其中這稱為前向傅裏葉變換,X(ω)是X(t)的傅裏葉變換。信號函數X(t)可以通過使用X(ω)來重構,即

地球物理數據處理基礎

它被稱為傅裏葉逆變換。這兩個表達式形成壹個傅裏葉變換對。如果t表示空間坐標變量,ω表示空間頻域的頻率變量,那麽X(ω)稱為X(t)的譜函數。

傅裏葉變換的性質:設F(x)和G(x)的傅裏葉變換分別為F(ξ)和G(ξ),則

(1)線性AF(x)+BG(x)的傅裏葉變換為AF(ξ)+BG(ξ)(A和B為常數);

(2)卷積(或卷積)f(x)* g(x)=∞∞-f(u)g(x-u)du的傅裏葉變換為f(ξ)g(ξ);

(3)翻轉f(-x)的傅裏葉變換為f(-ξ);

④磁軛的傅裏葉變換為

(5)時移(延遲)f(x-x0)的傅裏葉變換為eix 0ξf(ξ);

(6)頻移(FM)f(ξ-ξ0)是f(x)e-Iξ0x的傅裏葉變換(ξ0是常數)。

上述定義都是連續傅裏葉變換,但在地球物理計算中它們都是離散數據,因此我們對數據是離散的情況感興趣,我們需要將上述傅裏葉變換轉換為有限個離散傅裏葉變換對:

地球物理數據處理基礎

其中n是數據點的數量。這兩個公式基本相同,只是系數和指數的符號不同。等式(8-3)是離散傅裏葉變換(DFT),等式(8-4)是離散傅裏葉逆變換(IDFT)。