计算f(x,y)=(sin(πax)sin(πay)) / ((π^2)xy) 的二维傅里叶变换结果
时间: 2023-05-29 12:04:01 浏览: 114
首先,根据定义,二维傅里叶变换为:
F(u,v) = ∬f(x,y) * e^(-2πi(ux+vy)) dx dy
其中,f(x,y)为原函数,F(u,v)为变换后的函数,e为自然常数的底数。
将原函数 f(x,y) 代入上式,并将其化简:
F(u,v) = ∬(sin(πax)sin(πay)) / ((π^2)xy) * e^(-2πi(ux+vy)) dx dy
F(u,v) = ∬(sin(πax) / (πax)) * (sin(πay) / (πay)) * e^(-2πi(ux+vy)) dx dy
F(u,v) = (1/π^2) * ∬(sin(πax) / (ax)) * (sin(πay) / (ay)) * e^(-2πi(ux+vy)) dx dy
接下来,根据二维傅里叶变换的性质,我们可以将上式分解为两个一维傅里叶变换的乘积:
F(u,v) = (1/π^2) * F1(u) * F2(v)
其中,
F1(u) = ∫sin(πax) / (ax) * e^(-2πiu x) dx
F2(v) = ∫sin(πay) / (ay) * e^(-2πiv y) dy
对于 F1(u),我们可以使用套公式的方式求解:
F1(u) = π/2 * (sign(a-u) - sign(a+u))
其中,sign(x) 为符号函数,当 x 为正数时,sign(x) = 1,当 x 为负数时,sign(x) = -1,当 x 为零时,sign(x) = 0。
对于 F2(v),同理:
F2(v) = π/2 * (sign(a-v) - sign(a+v))
将 F1(u) 和 F2(v) 的结果代入 F(u,v) 的表达式中,得到最终的二维傅里叶变换结果:
F(u,v) = (1/4) * (sign(a-u) - sign(a+u)) * (sign(a-v) - sign(a+v))
阅读全文