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  • Transformation de Fourier - Transformée de Fourier

    Formulaire de report

    Définition

    Soit \(f:{\Bbb R}^n\to{\Bbb C}\), \(f\in L'({\Bbb R})\)
    Alors la transformation de Fourier de \(f\) est : $${{F(f)(\xi)=\hat f(\xi)}}={{\int_{-\infty}^{+\infty} f(x)e^{-2\pi ix\xi}\,dx}}$$ avec \(\xi\in{{{\Bbb R}}}\)

    (Intégrale impropre - Intégrale généralisée, Ecriture exponentielle d’un nombre complexe)



    Intérêt

    La transformation de Fourier permet de décomposer un signal en une somme de sinusoïdes

    Le principal défaut de la transformation de Fourier est "qu'elle ne tient pas compte du temps" : elle décompose le signal comme une superposition de notes émises de façon continue

    Formules utiles

    Théorème du changement d’échelle de temps - Théorème de concentration-dilatation
    Théorème du retard
    Théorème de modulation
    Transformée de Fourier inverse

    $$F({{a_1f_1+a_2f_2}})={{a_1F(f_1)+a_2F(f_2)}}$$

    $$F({{f(-t)}})(\xi)={{F(f)(-\xi)}}$$

    $$\begin{align} F({{\overline f}})(\xi)&={{\overline{F(f)(-\xi)} }}\\ F({{\overline f(t)}})&={{\overline{F(f(-t))} }}\end{align}$$

    $$F({{e^{2i\pi\xi_0t}f(t)}})(\xi)={{F(f)(\xi-\xi_0)}}$$

    $$F(f)({{0}})={{\int^{+\infty}_{-\infty}f(t)\,dt}}$$

    Propriétés

    La transformée de Fourier est continue et bornée

    (Continuité, Fonction bornée)

    La transformée de Fourier tend vers \(0\) quand \(\xi\) tend vers \(\pm\infty\)

    (Limite en l’infini)

    Si \(f\) est réelle et paire, alors \(F(f)\)
    est réelle et paire

    (Fonction réelle, Fonction paire)

    Si \(f\) est réelle et impaire, alors \(F(f)\)
    est imaginaire pure et impaire

    (Fonction impaire, Nombre imaginaire - Imaginaire pur)

    Deux fonctions qui ont la même transformée de Fourier sont égales presque partout

    Deux fonctions continues ayant la même transformée de Fourier sont égales

    (Continuité)

    Utilisation

    Signal
    Onde gravitationnelle

    Concepts liés

    Formule de Shannon-Whittaker


  • Rétroliens :
    • Analyse harmonique
    • Formule de Shannon-Whittaker
    • Formule sommatoire de Poisson
    • Relations de Kramers-Krönig - Relations de dispersion
    • Transformée de Fourier inverse