1 Fourieranalyse. Introduksjon

Like dokumenter
2 Fourieranalyse. Introduksjon. jω s-plan σ. F(s)

Fenomenet kalles resonans. Hvis lydtrykksvingninger treffer en gjenstand som liker å svinge i samme takt, så vil den også begynne å svinge.

Fys3220 Forelesningsnotat uke 34 H.Balk

1 dc. Uke 35 FYS3220 Forelesningsnotater. H.Balk Fourier analyse

Muntlig eksamensøvelse. På en muntlig eksamen hjelper det ikke å kunne tenke svaret. Det må sies.

Formelsamling for matematiske metoder 3.

Matematikk for IT, høsten 2018

ØVING 2: DIMENSJONERING MHT KNEKKING. Likevekt: Momentlikevekt om punkt C (venstre del av figur (b)): M +Hx - Fy = 0 M = Fy - Hx. Fy EI. Hx EI.

BALANCE. Sunniva. Vi har snakket med. Flerkulturell bakgrunn 13. FEBRUAR 2015 BALANCE

Krav om sikker påfyllingsanordning, transport og merking av emballasje for bioetanol til alkoholfyrte peiser.

Rekordhøy EBITDA og godt posisjonert for fremtidig vekst

2. Å R S B E R E T N I N G O G R E G N S K A P F O R A ) Å r s b e r e t n i n g o g r e g n s k a p f o r

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2014

Våre Vakreste # & Q Q Q A & Q Q Q - & Q Q Q.# arr:panæss 2016 E A A 9 A - - Gla- ned. skjul F Q m. ler. jul. eng- da- jul. ler.

ANNERLEDESLANDET NORGE? FOOD 2017: OSLO

K j æ r e b e b o e r!

Elevrådskokeboka. ~ Nyttige tips til deg som driver med elevråd ~

K j æ r e b e b o e r!

K j æ r e b e b o e r!

Grunntall 10 Kapittel 2 Algebra Fordypning

Matematikk 15 V-2008

Offentlige anskaffelser

FORELESNINGSNOTATER I INFORMASJONSØKONOMI Geir B. Asheim, våren 2001 (oppdatert ). 2. ADFERDSRISIKO 2.1 ADFERDSRISIKO -PROBLEMET

Tegn og tekst. Om tegn og glyfer. Tegnkoder og kodetabeller Kode Noe som representerer noe annet. Et representert tegn kan vises på flere måter

K j æ r e b e b o e r!

P r in s ipp s ø k n a d. R egu l e r i ngsen d r i n g f o r S ands t a d gå r d gn r. 64 b n r. 4 i Å f j o r d ko mm un e

K j æ r e b e b o e r!

I N N K AL L I N G T I L O R D I N Æ R T S A M E I E R M Ø T E

I N N K A L L I N G T I L O R D I N Æ R T S A M E I E R M Ø T E

slrrd s/ t-l Fi ia Fi fl:r ged <^'(n fi Ft'H s ks F;A= HX3 I(: 2 * d;gb ri EF g 3 = t?$ lh 3[ X +i ?$i Es xe 0i i,r s E O X > t-

Tore på sporet - Hvor tar avfallet ditt veien?

DELTAKERINFORMASJON FEMUNDLØPET 2014

EKSAMEN Løsningsforslag

Løsningsforslag til øving 11

Traversering av grafer

Faktor. Eksamen våren 2005 SØK 1003: Innføring i makroøkonomisk analyse Besvarelse nr 1: -en eksamensavis utgitt av Pareto

I n n k a l l i n g t i l o r d i n æ r t s a m e i e r m ø t e


FAG: FYS Fysikk LÆRER: Fysikk : Per Henrik Hogstad

S T Y R E T G J Ø R O P P M E R K S O M P Å A T D Ø R E N E S T E N G E S K L

Oppgave 1 (15%) KANDIDAT NR.:

Sex Offender Residency Restriced Areas

s Ss H= ul ss i ges su Es $ ieig *isx E i i i * r $ t s$ F I U E,EsilF'Ea g g EE $ HT E s $ Eg i i d :; il N SR S 8'i R H g i,he$r'qg5e 3

INNKALLING TIL ORDINÆRT SAMEIERMØTE 2009

K j æ r e b e b o e r!

INNKALLING TIL ORDINÆRT SAMEIERMØTE 2010

INNKALLING TIL ORDINÆRT SAMEIERMØTE 2010

K j æ r e b e b o e r!

I n n k a l l i n g t i l o r d i n æ r t s a m e i e r m ø t e

K j æ r e b e b o e r!

si1, }ll :i tl .nn -{i q il th; !9ft $.\ l l.i t- -l s i l l)l\ _1 L _!.1 '{'- l s -,,

K j æ r e b e b o e r!

Ta meg med hjem! Play-Doh tips og moro LEK OG LÆ NYE KREATIVE PROSJEKTER SOM GIR MANGE TIMERS GOD LEK FOR DEG OG BARNET DITT MER!


Asker Kaare Granheim: Askers rolle i den regionale utviklingen. Konsekvenser for befolkning og boligmarked i Asker

MAYERS LIVSSITUASJONS-SKJEMA (3) Er du i stand til å: På egenhånd Vanskelig Svært vanskelig

Bakgrunnsstatistikk. Vedlegg til tilrådning kommunestruktur i Sør-Trøndelag

UTLEIGE AV CONTAINERAR. Botnetank AS Eidsfossveien Eidsfoss. Mob: E-post:

SOMMERTID! 5.900,*Prisen gjelder ved utskifting av eksisterende klosett. Inkluderer eventuelle

Intern korrespondanse

Sk ie n ko mm une. R EG UL E R I N GS B ES T E MM E L SER T I L D eta ljr e gu l e ri n g

EKSAMEN løsningsforslag

I n n k a l l i n g t i l o r d i n æ r t s a m e i e r m ø t e

FAGKONFERANSE KONTROL L OG TILSYN GARDERMOEN JUNI A RSMØTE I FORU M FO R KONTROLL OG TILSYN 5. JUN I 2013

FAG: MA-209 Matematikk 3 LÆRER: Per Henrik Hogstad KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET ER FULLSTENDIG

Ridge-Midvale to Arrott Transportation Center

E K S A M E N S O P P G A V E : FAG: FYS105 Fysikk LÆRER: Per Henrik Hogstad KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET ER FULLSTENDIG

Newtons lover i to og tre dimensjoner

Kap. 8-3 Sveiseforbindelser. Kap. 8-3 Sveiseforbindelser. Sveiseformer for lastbærende smeltesveis Gjennomgående sveis:

I n n k a l l i n g t i l o r d i n æ r t s a m e i e r m ø t e

Next Generation Plattformen Quick guide

Tegn og tekst. Et representert tegn kan vises på flere måter. Noen definisjoner. Enda noen definisjoner. \yvind og ]se N{rb}? a a a.

145± ±175 St 52 S ± ±225

O v e rfø rin g fra s to rt a n le g g til m in d re a n le g g

Dynamisk programmering. Hvilke problemer? Optimalitetsprinsippet. Overlappende delproblemer

Løsningsforslag til eksamen i MAT 1100, 8/12-04 Del 1

Ved å prøve lykkehjulet 1000 ganger har vi funnet ut at sannsynligheten for at pila stopper på de ulike fargene er slik du ser i tabellen nedenfor.

6 Konsept. 6.1 Løysingar. Juni Statens vegvesen

Evaluering av NGU-dagen

inf 1510: prosjekt Tone Bratteteig

Demensplan Nedre Eiker Kommune

3. Beregning av Fourier-rekker.

Kinematikk i to og tre dimensjoner

Stiftelsen norsk Okkupasjonshistore, ;j'1.}~0['l.:mrwn for ei 'lnne1 Flen,tV :!'J.~ o SNO. - l/~ 4... ,!j.';;'; - 45.

TDT4195 Bildeteknikk

Håndbok 014 Laboratorieundersøkelser

Hverdagen. er bedre med meny -30% stort på fis. Nå kutter vi prisene på et stort utvalg av fisk og skalldyr med opptil 35% Ferske svinekoteletter

Newtons lover i to og tre dimensjoner

Levanger kommune, Foreløpig registrering, pr. 9. des. 2005

EKSAMEN Løsningsforslag

Newtons lover i to og tre dimensjoner

2. Å R S B E R E T N I N G F O R Å R S R E G N S K A P F O R M E D B U D S J E T T F O R

Krefter og betinget bevegelser Arbeid og kinetisk energi

Utforsk byen som aldri før. Bylørdag (09-18)

d2x/dt2 dx/dt x F _ 1/m D F m K x m t-plan: x m s-plan: x m Transferfunksjon: m K m D m Standard form for en 2.orden transferfunksjon: 2

Go to and use the code Hva var viktig i siste forelesning? FYS-MEK

Kapittel 4 Kombinatorikk og sannsynlighet. Løsninger til oppgaver i boka. Løsninger til oppgaver i boka

K j æ r e b e b o e r!

Info fra Statens naturoppsyn (SNO)

N e s s an e k r a f t ve r k

Transkript:

Fourirlys Ihol INRODUKSJON... Hm h r, Fourir llr Lgrg?... 3 Hilk Fourirrsformr brukr i?... 3 FOURIERSERIE FS... 4 FS m rigoomrisk rprsso... 4 FS m cosius rprsso... 6 FS m komplks rprsso... 9 Diskr Fourir rsformso DF... 4 FOURIERINEGRL FI... 6 Dirc lpuls og Fouririgrl... 3 No gskpr rsformso m Fouririgrlr... 6 Diskr i Fourir rsform DF... 9 EKSEMPEL: NLYSE EN KOR SINUSSEKENS... 3 Iroukso E o bhør ikk ær r sius, m k bså gruo og rkk oror. Spillr m o på isrum, r opp m mikrofo og isr rsul på oscilloskop il m s srk som krøllr sg boror og som likr sær li på r sius Figur. D kommr oror s. or m høyr frksr bls i i gruo. På oscilloskop sr i br summ gruo og oro. His i øskr å fi u hor my som fis hr oro, så k i gør mkisk llr lkrisk å by mg rsoorr llr rsoskrsr som r sm il å rgr på hr si bsm frks. Hlmholz kul i Figur r ypisk ksmpl på mkisk rsoorr. å hol kul mo ør og or hm som rgr på gi lysigl, ku m fi u hilk frksr ly bso. i k gør smm m pio. Om m rykkr klg pl og sygr llr spillr o for ksmpl på sksofo, så il br piosrg som hr smm lg som frks i o, bgy å ibrr. Fom klls rsos. Figur Hlmholz rsoorr for lys lys frkskompor.

Fourirlys Liær krslkroikk i k også lysr ly, s. fi u hilk or bsår, mmisk. D fis flr rgmor som k bys, bå il å l opp o i si kl bslr Fi frks kompo og il å s m smm ig. D ms k mo r Fourirlys. i hr flr rir lys hgig sigl som skl lysrs. For log siglr hr i Fourirsrir FS og Fouririgrlr FI. D førs FS bruks på prioisk siglr ms r FI bys år i skl bhl kl pulsr. D igil ri r hh. Diskr Fourir rsformso DF og Diskr i Fourir rsformso DF. Fourirrsformso r yig rkøy flr grur. i k bruk år i il fi u hilk frkskompor sigl llr kurform bsår, llr om, år i il grr bsm sigl llr kurform. ir bruks fourirrsformsor il å forkl rg oprsor, og il å komprimr siglr og bilr. Bilkomprsosform JPG r for ksmpl bsr på Fourirrsformso. Fourirlys smmr fr J Bpis Josph Fourir 769-83. Fourir r frsk mmikr og fysikr m rmrspor som irssfl. Fourirlys bl skr i 87 for Isiu Frc og omhl kororsill pås ll koiurlig prioisk siglr ku rprsrs m sum korrk lg sius cosius l. - Figur Eksmpl på koiurlig prioisk sigl m prioi. Josph Louis Lgrg 736-83 og Pirr Simo Lplc 749-87 ls korrkur på Fourirs rikkl. Lplc r posii il rikkl, ms Lgrg prosr og h ikk r mulig å ilærm sigl m skrp kkkpuk som firk og sg siglr hlp sius cosius l. Isiu Frc bøy sg for Lgrg iil h ø i 83 og førs 5 år r Lgrgs ø fikk Fourir ugi si rikkl. For Fourir by ikk i så my. H r ki m i poliikk, r m Npolo på kspisor il Egyp og forsøk grl å hol ho u giloi.

Liær krslkroikk Fourirlys Fourirs pås r grl prioisk sigl som i Figur ku bskris som sum rigoomrisk l his koffisi for hr l bl lg rikig. ok m m ilsrkklig mg rikig lg l ku m også bskri kkkpukr. Hm h r, Fourir llr Lgrg? Bgg h lis r. D r rikig som Lgrg h m ikk k bskri kkkpukr m sicos l, m på si k m komm mg ær. Så ær forskll mllom fukso og ilærmig hr rgi. U fr rgibrkig h rfor Fourir r sl om m på i iss li om h rgi r. Hilk Fourirrsformr brukr i?. FS Fourirsri. FI Fouririgrl 3. DF Diskr Fourir rsformso 4. DF Diskr i Fourir rsformso Fourirsrir FS irkr på koiurlig prioisk issiglr og rsulrr i iskr frks og fskompor i frkspl. i skl s på r formr llr mår å bhl Fourirsrir på. rigoomrisk rprsso, b cosius rprsso c komplks rprsso i brukr iss ulik rprsso fori r prkisk som uggspuk for å forså h som skr, b isr br h som r mpliu og fs, ms c of bys for å gør lys klr og mr kompk. i skl ul b og c fr. FI sår for Fouririgrl og bruks il å lysr siglr som bsår kl puls. E slik sigl k brks som prioisk sigl hor prioi går mo ulig. Dr k i fors å by form for Fourirlys. FI irkr på koiurlig isfuksor og prousrr koiurlig frksspkr i mosig il FS som lgr iskr frksspkr. FI k bys il å kosrur llr lysr log krsr. DF sår for Diskr Fourir rsformso. DF r igil rs sr på FS. Hr r bå isfukso og frksspkr iskr. D r s rsformso som k uførs mski. DF bruks il mg ulik oppgr i sigl og bil lys som f.ks. JPG komprso. 3

Fourirlys Liær krslkroikk DF sår for Diskr i Fourir rsformso. DF mosrr FI. Hr r isfukso iskr ms frksspkr r koiurlig. DF bys for å lysr iskr pulsr lyisk og il å kosrur og lysr orførigsfuksor for iskr sysmr. Fourirsri FS Fourirsrir lys irkr på koiurlig prioisk issiglr og rsulrr i iskr frks og fskompor i frks pl. FS m rigoomrisk rprsso Fuksor som i Figur k ilærms m følg sum Eq. c cos b si Dc ri r sigls likspig llr milrispig. D fir i å igrr or prio og så l på prioi. Eq. c Urykk for og b or frmkomm å miimlisr krisk fil mllom Fourirsri og opprilig fukso i øskr å ilærm m hsy på og b. Eq. 3 f c cos b si f D førr for lg å gå igom sl ulig brgig hr og i oppgir br rsul. 4

Liær krslkroikk Fourirlys 5 Eq. 4 b si cos Mrk og b r korr llr bllr som ku ær skr som [..N]=[,, 3 N> hor N of k ær ulig. D smm glr for b. i k også plo og b i figur. Figur 3. Plo bsm rlisrig og b. Om i lgr å l x-ks is llr ω r opp il oss, m sis oso isr yligs i å r i frkspl Forhol mllom c og i FS M k spørr om horfor i ikk k roppr c l og hllr l summ i Eq. løp fr. Om i gør så il i o få u kompo for ilfll frks r, slik skl ær for c ri. i skkr kl å s og s h i får. Eq. 5 si cos si cos si cos si cos si cos b b b b b b i sr i får skil u kompo og gsår å br å rg u hor sor r. 3.os b 3.os

Fourirlys Liær krslkroikk cos m si c ri r gi som milri sigl or prio c c Så r l å s r obbl så sor som c ri og rfor r lik gri å l c fors å h si g urykk ufor summso. FS m cosius rprsso Når i urykkr sigl på form c cos b si sr i ikk irk h som r mpliu og h som r fs. D k i lr s om i skrir Fourirsri på cosiusform som rfor k ær mg yig. FS på cosius form r gi m følg forml. Eq. 6 c c cos Ulig srr m å s på cosius il sum iklr cos x y cos x cos y si xsi y i lr x og y, og uir Eq. 6 or m c D får i sr si lik c cos x y c cos Fokusrr i så på høyr si c cos x cos y c si xsi y 6

Liær krslkroikk Fourirlys og øpr l c cos y og c si y b il høyr si form cos x b si x cos b si som i kr ig som im i origil Fourirsri. D isr i k skri c cos cos b si m c b cos c si i mglr br å urykk c og θ klrr. For å fi c krrr i og uyr si cos. i skrir: b c c cos som gir oss b si b c c c cos c cos si si c cos si c slik i fir c c b Cosius og sius r orogol fuksor. i k rfor g m i i igrm m ormlsil ksr som i lig xy-igrm llr som i komplks pl m rl og imgiær ks. Hr hr i bruk xy-igrm. 7

Fourirlys Liær krslkroikk y θ x c -b Figur 4. Forhol mllom, b, c, si, cos og θ i sr Figur 4 fsikl θ r gi lg il og b. i k by gssig for å fi θ, m må husk gs r yig x=x+8 o. 5 5 5 5 5 3 35-5 - -5 - Figur 5. gs for iklr fr il 36 grr isr i hr x=x+8 o. Irsgsfukso r på smm må symmrisk slik 8

Liær krslkroikk Fourirlys b. 8 rc i k brg m irsgs, m må g i og b for å gør fs yig. Oppsummrig for cosius rprsso c c b c b rc cos FS m komplks rprsso Noso: For lkroisk sysmr r urlig å l og så for spigs siglr llr fuksor ms i og I bys om srøm siglr. D ikigs hr r i byr smm boks for smm sigl. Så lg mulig il i by sor boks år i bskrir frks pl og li boks år i bskrir is pl. i brukr for å bskri spigs sigl i i. for å bskri spigssigl i frks år bsår iskr frks kompor. ω for å bskri spigssigl som bsår koiurlig frks spkr. ilsr il i, I bli bruk om srøm, p, P om ffk os. Fi år i kr D r ær forbils mllom rigoomrisk fuksor og kspoilfukso i hr cos si Rlso klls Eulrs rlso og frmkommr ylor rkkuiklig. U fr k i ul cos si 9

Fourirlys Liær krslkroikk D brukr i for å ul urykk for komplks Fourirsri. i srr m urykk for rigoomrisk sri si cos b c og sr i kspoilfuksosurykk for sius og cosius slik i får b c i k å sml kspoill m lik forg b b c b b c b b c som i så lr opp i o srir b c b D r llr komplks kspoil rprsso, m i k gå lgr. i gør å su forg på i sis summso. For å få il må i førs s på h som skr m og b år i sr i i igrl for iss. For cosius får i ig forrig r lik symmrisk fukso. cosx = cos-x. For sius får i imilri forgsskif sius r isymmrisk fukso. b si si cos cos

Liær krslkroikk Fourirlys rr ikk forg år i skifr forg på, m gør b. D r gusig for oss førr il fkor før kspoill blir lik. i k såls kll l m og b for og skri b i sr r komplks sørrls fori iholr bå rl l og imgiær l. Når i sr i skifr også kspoill forg år r gi slik i får c sr i å også c k i skri l ur smm summ g. i får Eq. 7 som må ku sis å ær kompk form i forhol il rigoomrisk rprsso som r uggspuk. Urykk gir oss isfukso år frkskompo r k. i k orbis oss om r rikig å skri u l i summ for kor sri, og så gå bklgs il puk hor i bgy å riks m summr og forg. i srr m slusumm fr Eq. 7, hor i sr i for og korr summso b b c b Så sur i forg i l hor r gi og får

Fourirlys Liær krslkroikk b c b i sr så i l summg b c b og r ilbk uggspuk før i bgy å riks m summg og forg, sl om i hr br går fr - il. i sr i hr få smm. i summrr rikigok br fr - il, m sr likl r og k l g brgig m så mg l i må øsk. Fi år i kr I forrig si så i på hor i ku rsformr fukso fr frkspl il ispl. D r lik ikig å ku rsformr isfukso il frkspl. D byr i prksis å bsmm år i kr. Urykk for fir i å sr m igrl for og b og så s i kspoilform for sius og cosius. Gør i fir i urykk Fr il mpliu og fsspkr På smm må som i bruk cosiusrprsso for å fi mpliu og fs for rigoomrisk rprsso Fourirsrir må i kompor komplks ribl for å slør h sir om mpliu og fs. r komplks kor. D hørs ksk ill u, m byr br bsår x og y kompo i kssysm hor i sir y r oppik ks imgiær. L oss isfor y bruk boks for i ikk skl glmm ks r fsiks. i k us skri på ll lig må for kor i - imsol pl. M bkgru i Figur 6 k i skri:, b b cos si hor r rll ms b r imgiær l il. i k urykk å skri =R ms b =Im

Liær krslkroikk Fourirlys b θ x * Figur 6. D komplks kor m si komplkskougr *. Us hor i lgr å bskri kor så hr lg og ikl. Lg rprsr sigls mpliu ms ikl forllr om fs. Sr i på Figur 6 så sr i lg som lså r mpliu må ku fis lig rk brgig som for ksmpl Pyhgors ss om kr il si i rk mpliu b Ellr om ikl r k, å s på rigoomrisk forhol. i sr lg il r smm som hypous i rk, b, slik si cos moså hypous hosligg hypous.5b mpliu si.5 mpliu cos D ligs må å brg mpliu på r imilri å s på prouk mllom og *. Sr iikrr i hr å gør m hor b hr skif forg. * klls komplkskougr il. fi skl ær. 3

Fourirlys Liær krslkroikk mpliu b b b b * b b Som bl kkur smm som i fikk å bruk kr il si i rk ilsr kr il hypous. ikl som også ilsrr fs fir i å s på kombiso gs og forg il kompo og b Fs.5b rc.5 Im rc R Gru il i også må urr forg il og b r gs r oyig som is i Figur 5. Diskr Fourir rsformso DF i hr s på Fourirsri FS lys som i by il å ors siglr mllom is og frksom. I isom må sigl ær koiurlig og prioisk ms i frks må ærr iskr og prioisk. Digilrs sr på FS klls Diskr Fourir rsformso DF. D rsformso hr også sri som uggspuk, m irkr på iskr prioisk sigl i i. I frksom hr DF, på smm må som FS, iskr spkr, m il forskll fr prioisk FS spkr r DF spkr prioisk. E forusig for å få FS il å fugr rikig r bå i og frksom r ulig. D får i problmr m i mski. i r ug il å plukk u bi sigl og lgr i bll som for ksmpl [. N- ]. I illgg rgr i bll il å oppbr sius og cosius koffisi. [. N- ] b [. N- ] Som i sr bll k br ihol N smplr fr sigl år. 4

Liær krslkroikk Fourirlys i k br plukk u kor prio ulig sigl å lgg på iu. δ-iδ=[i] [i] i brkr uplukk som ulig i lys. Mrk kommr il uøsk skrp hopp Uplukk muliplisrs m δ-iδ puls for i= il N- Som gir oss ri il bll [i] Δ Figur 7 Fr log il igil sigl i k by følg formlrk for å rg frm og ilbk mllom i og frksom. i cos b b N N i N i i i i N i cos N i si N i cos N 5

Fourirlys Liær krslkroikk Fouririgrl FI i hr så lg s på lys prioisk siglr. i skl å ui Fourirlys il å gl prioisk siglr. D gør i å s på firksigl hor prioi oksr il ulig. Rsul blir Fouririgrl isfor opprilig sri. Når i rgr om fr i il frks for slik klpulsr llr prioisk siglr får i koiurlig frksspkr i mosig il prioisk siglr som hr iskr frksspkr. Figur 8 i lr prioi oks mo ulig for å fi fukso som k bskri frksspkr kl puls. Fi ω år r k Noso ω kllr i for Fourir rsformso D k ors m fri lg sor boks og m ω llr ω som rgum. lri il m of skri r Fourir rsformr il m oso F[] som lså r smm som om m skrir ω. Of sr m bys mr kusrisk sor F m krøllr og sigr. M k også m i rgum ω om m øskr å påpk k ær komplks. Si i hr by for isfukso r urlig i byr sor for frksspkr fukso llr spkrl hsfukso om m rgr fir for å forirrr og llr imporr ull ilhørr. D r slfølglig fri opp il kl å øp isfrks fukso il h m må øsk som, ω, s, Sω, g,gω, os. 6

Liær krslkroikk Fourirlys ω ω ω ω ω ω Figur 9. i sr hr o lik isfuksor m uk prioi hr øk i rs. i sr også økig i førr il r s mllom frkskompo i spkr il høyr. Årsk il spkr blir r kommr forhol mllom og ω. i hr i sr rfor blir ulig li år slik i k subsiur Si us går mo ulig får i ω går mo koiurlig ribl Spkr for prioisk sigl r gi Sr i hr skl gå mo ulig får i frksspkr lli blir for ll på gru i hr i r for igrl. E -spkr som srr på ll ksmsoppgr ær fi, m u or r ikk særlig myig. i flyr rfor or il srsi slik i får lim lim 7

Fourirlys Liær krslkroikk gir koiurlig frksspkr. Irsrsformso llr Fouririgrl som gskpr issigl hlp frksspkr llr orgg fr frkspl il ispl må i også fi. Irs Fourir rsformso ors of m F - [ ]=. Of sr m bys mr kusrisk sor F m krøllr og sigr. Fi år ω r k i h og k rfor s ir hr i fukso for Fourirsri Hr sr i urykk for og ω år, byr summg mo igrsosg, flyr u og byr rkkfølg på kspoilfukso og ω. D får i rlg rsformso fr frksom il isom. 8

Liær krslkroikk Fourirlys ω ω Figur. i sr hr prioisk koiurlig sigl m si koiurlig frksspkr. Eksmpl: Fi frksspkr il klpuls symmrisk om = - = Figur. i sr hr klpuls som r symmrisk om =, m righ = og mpliu NB! mrk ikk r smm som prio i Diskur sigl Fori r kl puls brukr i FI og ikk FS i lys. Fori puls br birr il igrl i prio fr =- il = rgr i ikk igrr or ulig i, m k øy oss m å igrr fr isromm [-.. ] Fori fukso r kos lik or irll k i s =, F For som r uø i form for lys k ær sklig å komm ir. D ø il s i r i ærh o som likr Eulrs ii uryk sius og prø. si 9

Fourirlys Liær krslkroikk Uir i m opp og får i r på. Byr i om på rkkfølg - l sr og rkkr g i i prs sr i i hr sius uryk på kspoill form. i k skri si Ig hr i spørsmål om h å. D rfr il s i r i ærh sixx fukso, og r prø å få smm urykk i r som i hr i rgum il sius fukso. D k i få his i uir urykk m u og sr -ll i sub r. Eq. 8 si si si x x Fukso r rl u o forsyrr imgiær l og i rgr rfor ikk fi orm, lg, llr mgiu kær br hr mg for å plo mpliuspkr hr. M uk grs x= som gir sixx= får i -pukr r siusfukso r si x år x,,, 3... os x si år,,, 4... os For sixx får i smm ullpuk m uk ilfll hor rgum =. ω Pk= båbr -6-4 - 4 6 ω Figur. Firkpuls fr Figur is sg å h ω frksspkr. D sipl li isr fuksosri ms hlruk fuksosli is fuksos bsoluri. D r bsoluri i sr på år i surr mpliuspkr ms i må s på irklig ri år i skl gør fsspørsmål. Mrk form ikr o fr k sixx r frihåsgig

Liær krslkroikk Fourirlys Båbr il frksspkr for firkpuls Båbr il spkr r ilærm gi s mllom og førs -puk slik båbr hr blir båbr rsc Lgg mrk il båbr r om proporsol m pulsbr. D byr blir sørr og sørr s mllom førs -puk år puls blir korr og korr. H m frksspkr år puls blir ulig kor? H skr m mpliu? D sr i på år i bhlr Dirc lpulsr. Prouk mllom båbr og pulss righ r ilærm kos ~. D k sis å ær prllll il Hisbrgs usikkrhsrlso, som rprsrr smm r mmisk. Båbr i smmhg r gr bgrp i brukr år i sr på f.ks. båbr il båpssfilr llr il høylr. D r båbr fir som frksområ mllom r mpliuspkr liggr or -3B li. For sigl som i hr hr, byr båbr his i r m l spkr som r ifor bå, il i ku gskp sigl m rimlig øykigh. i sr ig rimlig r g bgrp. D k ikk ss yig fiiso båbr. D skyls sl form på mpliuspkr k rir mg. D førs ullpuk i spkr k grl ikk bruks som fiiso. M k o f.ks. h ullpuk ω=. M k rfor gi skøsmssig frksirll som kkr " ms" frksihol i sigl. Mrk i of gr i båbr slik sr u som må ær obbl som r oppgi i Figur. D kkr bå gi og posii frksr. Ngi frksr r o som i prksis ikk ksisrr så r lig å oppgi br fr og opp il førs posii -puk, m r ikk gl så lg m spsifisr h m mr. Fs il frksspkr for firkpuls i øskr også å s på fsspkr. Fs k i lis fi å bruk irsgs. im r k Hor k r hlll som gør ikl θ k h rir som -π, -π,, π, π os.

Fourirlys Liær krslkroikk i sr si i br hr rll i ω, så r fs ø il å ligg lgs rll ks. For å gør om fskor pkr mo sr llr høyr lgs rll ks sr i på forg il ω. Forg r l å s mpliuspkr i Figur. I områ -4 il - r ω gi. D byr fs må pk il sr i Figur 3. I områr - il r ω posii. D byr fs må pk il høyr i Figur 3 I områ il 4 r ω gi. D byr fs må pk il sr i Figur 3. For å gør om fs rir m klokk og blir llr om rir mo klokk og blir + år ω går gi k i ikk s u ifr, m fsspkr r lli isymmrisk m hsy il ω. D sr i irk å skri opp fiiso på FS llr FI, og lr ω skif forg fr pluss il mius. D får i smm rsul som om i lr skif forg fr pluss il mius, som byr i skifr forgskif i fs. Husk fs lli r fkor smm m år m skrir komplks urykk på polr form. Polr form. S også Figur 3 Siuso m symmrisk firkpuls r spsill si + og - pkr smm i. Pg. grll isymmri bør komm frm i grf, r i fkisk k lg om i il l fs gå posii i sr pl og gi i høyr pl llr om. Bgg løsig il ær rikig. I følg hr i lg å l fs gå gi for gi ω og posii for posii ω 4.... 4.. fx=f-x r symmrisk fukso spil om y-ks, ms fx=-f-x r isymmrisk fukso spil om igol i xy-koorisysm.

Liær krslkroikk Fourirlys Im + =- R - =- = Figur 3. Fsforskyig m r mulig lrir lgs rll ks θω -4 - - 4 ω Figur 4. Fsforskyig for ω Dirc lpuls og Fouririgrl Pul ri Muric Dirc Fø: 8 ug 9 i Brisol, Gloucsrshir, Egl, Dø: ok 984 i llhss, Flori, US. U Uirsi I G. Dircs okorgrshlig Quum mchics g hm Ph.D. gr i 96. I 93 publisr h h pricipls of Quum Mchics. For rbi fikk h Nobl pris i fysikk i 933. Ls mr om hm på hp:www-groups.cs.s.c.uk~hisorymhmicisdirc.hml Dirc fir ulig kor, m ulig høy puls for å løs problmr i kmkikk. D går of ur bgls Dl Dirc puls llr br Impuls. 3

Fourirlys Liær krslkroikk Impulsrspos hr is sg å ær yig fiiso også i liær krskikk og siglbhlig. His i sr ilærmig puls i i uk log llr igil rk il rspos som i kllr for impulsrspos bskri rks orførigsfukso. å sur impulsrspos k i fi s orførigsfukso og r lg som irkr på smm må som uk. Digilisrig Smplig E yig bruk kommr lpuls ku ksisrr i i = og igrl puls llr høy * lg =. Muliplisrr i -Δ m log sigl il i få igilisr fori prouk br r lik år -Δ=. Fr firkpuls il lpuls Når blir mir blir spkr brr og omfr flr frksr ulig høy ulig y rl lik Figur 5. Fr kor puls il Dirc lpuls også kl hs puls. ω Frksspkr kos lik, BW=, Hi søy ω i srr m å l firkpuls bli smlr og smlr iil blir ulig sml. For å ugå hl fllr smm il igig må i smiig l pulss høy bli ulig. For lpuls glr følg. rl mpliuspkr fir i Fourirlys på smm må som i is for lig firkpuls i Eq. 8, m hor i sr på grsilfll år blir ulig og u går mo. 4

Liær krslkroikk Fourirlys D liggr i fiiso lpuls går mo ulig og u går mo ull på slik må prouk llr igrl hl i r kos lik. D også si x lim x x sr i F si lim lim Kokluso r i får mpliuspkr som r kos = for ll frksr. Skl i gskp lpuls k ku gørs å m lik my ulig mg frksr. Hi søy og syhsizr Ly bskris of hlp frgr musikr og folk som rbir m syhsizr. E sksofo hr rø klg, ms sus og søy hr frgr som grå og hi. Hi søy hr si prllll i hi lys som bsår ll frksr. Frksspkr il lpuls hr lik my ll frksr og r rfor hi spkr. Hi søygrorr r my bruk i syhsizr iholr l som rgs frksr. å kobl i ulik filr k m skp mg forskllig klgr og or. Hi søy gror Filr Filr : Filr olum koroll Syisk ly ck, Dcy Susi, Rls Figur 6. Sys ly bsr på frksspkr il l Dirc puls. Hr filr i Figur 6 k plukk u o m øskr å hør fr hr g på kybor. M k også bl rsul fr flr filr og l iss rir syrk og frks i løp hr o forløp for å kosrur irss isrumklgr. D r yig å k il Fourir rsformsos gskpr iss k hlp oss il å forkl urgig. Egskp går ig i r grr som Lplcrsformso og mg r sr. 5

Fourirlys Liær krslkroikk No gskpr rsformso m Fouririgrlr Liri Lirisprisipp for Fourir rsformso sir rsformso il sum o siglr ilsrr summ rs Fourir rsformr. His i hr c c så k i skri rsformso som c c Ellr m oso: F c c Fc Fc c c D r yig illr oss å l opp sklig fuksor og så rsformr m hr for sg. Husk ll fuksor k ls opp i sum o og lik symmrisk fuksor og k forkl Fourirlys fori i får u r rll llr r imgiær rir. isforskyig -τ τ ω - ω= ω -ω 3 - τ τ τ - ωτ 3 ω= ω Figur 7. Forsikls i i førr il fsrig i frks. H byr for frksspkr og hor k i lysr isforsik siglr på? i skl førs rpr lys. D r ikk forsik, hilk ibærr r symmrisk om =. På gru symmri il i for rl fukso i frksspkr. si 6

Liær krslkroikk Fourirlys S iligr ulig i si Diskr Fourir rsformso DF i skl å s på som r forskø i i. D r rk r symmrisk llr isymmrisk om = og i må for sr m bå rll og komplks lmr. i k gør lys på o mår. E bhlr i m isforskø grsr llr i lysrr -. i skl is bgg lr og srr m å isforsky grs. Uris byr i i hr S i å i grs får i skillr l rkkr u uir m for å ku omskri il sius m Eulrs i. si Sr i sius og sokkr om for å s r sixx fukso Sr likr på ω m uk fsl Eq. 9 Fourir rsformso forsik firkpuls E lri må å lysr på r å s på - irk. D rgr i pr riks. D r yig i lli k muliplisr m r i må øsk. i skl brukr riks il å skill u forsikls i firr også 7

Fourirlys Liær krslkroikk 8 ' brukr riks : som r uhgig u flyr rkkr smm ' ' ' ' for og firr grs ' r subsiur ' Igrrr sr i grs rkkr i forg og uir m for å s r sius si Swr i sius og orr så i sr i får sixx fukso Sr også gg likr på ω m uk fsl Eq. Fourirrsformso forsik firkpuls, lri mo Fs isforskyig Fr iligr huskr i fs for ω pk lgs rll ks fori ω r rl. i huskr også fs ksl mllom, π og π hgig ri il ω og forg il ω. Skrir i ω og ω på polr form sr i klrrr likh i mpliuspkr og forskll i fsspkr.

Liær krslkroikk Fourirlys forsikls i isom gir Fourir rsformso ksr fsl i frksom som i illgg il kos ri, π og π il rir m prouk ω. Oppsummrig om isforskyig i ku fi frksspkr il isforskø isfukso på o ulik mår, å forsky grs llr å forsky fukso sl. i så år isfukso blir forskø i i før il: mpliuspkr bl ikk r. Fs bl r og fikk illgg som rir m prouk mllom iklfrks og isforsikls. Diskr i Fourir rsform DF i r også for ors skyl m smm rsformso for igil sysmr. Hr i log puls som i ill rsformr m Fourir Igrl FI k iskrisrs i pukr som lgrs i bll rry [k] som i så k rsformr m forml F k k k k rgum θ r som lig hskor på hssirkl hor θ= ω. i ku by mir krypisk ribl, m r lig å skri slik. Gru r m øskr å ursrk hr br k h rir lgs sirkl m rius. I s for ulig lg r ω ks hr i å fuksosrir lgs sirklbu. D r slfølglig mulig å g bu som r li, m m må ikk glmm år ω hr løp fr - π il + π så il hl g sg iisk. Når i uførr DF iskr puls får i koiurlig frksspkr, m i mosig il spkr fr Fouririgrl blir spkr å prioisk. Når i sr skl bhl Lplcrsformsor il i s også hr fis iskr rsformso. D klls Z-rsformso og r uils DF fr løsigr på hssirkl il hl pl. M summso i DF går o mo ulig! K i få o u i prksis år mskir ikk k hår ulig mg smpls? J isr sg i mg ilfllr urykk or blir gomrisk rkk som korgrr mo fs lig urykk. i hr før sg s mski k hår r Diskr 9

Fourirlys Liær krslkroikk Fourir rsform DF, og r fors rikig. i k imilri bruk DF i lys og sys kosrukso iskr sysmr. E ksmpl på r sys filr. i k g øsk pssbå i frksom, igilisr og bruk irs DF for å fi iskr isfukso som i så k bruk il å filrr igil siglr. Eksmpl: lys kor siussks Sigl i Figur 8 bsår kor sks siussigigr. = siω for =[-.. ] = llrs - Figur 8. Puls bså fm sius sigigr Gi sigl si m righ hor r prioi il kl siussigig. hor bskrir ll prior. Diskur sigl og oppg u fr følg momr: H k m si om symmri? b Hilk lys bør m by? c il i for koiurlig llr iskr frksspkr. Bgru sr. Hilk frkskompor forr i å fi? H r som grrr iss? f Fi mpliu- og fsspkr. Løsigsforslg for kor siussks Diskurr sigl Er sigl prioisk? J r prioisk, m br for kor su. Sr i på sigl or i r klr ikk kommr flr sksr. i k brk som prouk mllom ugg på sius gror og firkpuls m mpliu lik og righ lik slik i sr i Figur 9. 3

Liær krslkroikk Fourirlys - Figur 9. Eksmpl på kor sius sks D i hr m kl puls å gør, sr i i ikk k by Fourirsri lys FS, m i må lg lys yp som k hår klpulsr. i lgr rfor å by Fouririgrl FI m ku også by Lplc som også k fi frksspkr for slik pulsr. i mrkr oss ir si issigl r prioisk må i rg m å få koiurlig frksspkr. Symmri: i k lli skri =-- D byr sigl må ær isymmrisk bå ifor områ hor i hr sius og llrs. i må rfor for frksspkr br il ihol imgiær kompor. i srr løsig å s sigl i i fiiso for FI si Lgg mrk il i hr bå får ω og ω i urykk og i bå hr o fuksor, rigoomrisk og kspoill i igrl. På gru o fukso ill i orml s om i ku bruk lis igrso på slik må igrl ribl bl bor i fukso. D går ikk hr. i må rfor forsøk å skri om urykk og forkl m il o som k igrrs. Mo å gør på r å skri om kspoill il rigoomrisk l llr å skri om rigoomrisk l il kspoill. i lgr hr sis mo kspoill of r lr å hår. si Fr Eulrs ii S i i for sius får i 3

Fourirlys Liær krslkroikk 3 Ns skri blir å rkk kspoill som sår ufor, i i urykk fr siusl Si = for ll rir ufor områ [-τ.. τ] så k i s i som grsr. i k også l opp igrl i o klr igrlr. i får Diss o urykk r kl å igrr år i k rgl for igrso kspor. sr i i grs får i L L i sr i grs og fir

Liær krslkroikk Fourirlys 33 si si si si i k også s i for u si Gør i smiig som i flyr opp i llr får i si si D r urykk som bsår o sixx fuksor som r forskø i hr si rig. i sr også urykk br hr imgiær kompor hl urykk r muliplisr m komplks hskor. D smmr m i for iligsis ur symmri brkig. i k ss hr, m r fris å forkl o mr si i på gru symmri hr følg si si si si : si si : og o Lik Urykk siπ+θ k rfor skris som siθ for ll lik og som -siθ for ll o.

Fourirlys Liær krslkroikk Lik : o : si si si si -Puk mpliu il ω Si hl fukso br hr imgiær l så il lg llr mpliu ær lik bsoluri. For lik får i: si si Fs il ω Fs byr rig llr ikl il. i sr urykk for br hr imgiær kompor. Ds. br pkr lgs komplks -ks. Rig opp llr il ær hgig forg som s sik fukso. E plo fs il s u som igil sigl hor i br k h ri + og -. Im ω=+b R ω=-b Figur. i sr hr hor ω br k pk lgs imgiær ks fori i ikk hr o rll i kor ω. 34

Liær krslkroikk Fourirlys mpliu Fs.7.6.5.4.3.. -4. -9. -4.. 6...5.5-4. -9. -4.. 6.. -.5 - -.5 mpliu Fs.4...8.6.4. -4. -9. -4.. 6...5.5-4. -9. -4.. 6.. -.5 - -.5 mpliu Fs..8.6.4...8.6.4. -4. -9. -4.. 6...5.5-4. -9. -4.. 6.. -.5 - -.5 Figur. Plo mpliu og fs il frksspkr ω for = ørs, =, mi og =3 rs. ω =5 rsc 35