He leído que la transformada de Fourier no puede distinguir componentes con la misma frecuencia pero diferente fase. Por ejemplo, en Mathoverflow , o xrayphysics , donde obtuve el título de mi pregunta de: "La transformada de Fourier no puede medir dos fases con la misma frecuencia".
¿Por qué es esto matemáticamente cierto?
fourier-transform
fourier
Matemáticas aturdido
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Respuestas:
Esto se debe a que la presencia simultánea de dos señales sinusoidales con la misma frecuencia y diferentes fases es realmente equivalente a una sola sinusoidal a la misma frecuencia, pero con una nueva fase y amplitud de la siguiente manera:
Deje que los dos componentes sinusodiales se sumen así:
Luego, a partir de manipulaciones trigionométricas, se puede demostrar que:
donde yA = a2+ b2+ 2 a b cos( θ - ϕ )-------------------√ Φ = bronceado- 1( un pecado( ϕ ) + b sin( θ )un cos( ϕ ) + b cos( θ ))
por lo tanto, en realidad tiene una sola sinusoidal (con una nueva fase y amplitud) y, por lo tanto, nada que distinguir de hecho ...
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Si sigue leyendo, hasta "La versión simplificada de la transformada de Fourier que discutimos anteriormente no puede explicar los cambios de fase: ¿cómo lo hace realmente la transformada de Fourier?" notarás una explicación un poco mejor, usan senos y cosenos.
En la práctica es más complicado, vea " Técnicas parciales de Fourier ", " Simetría de conjugado de fase " y " FOV y espacio k ". En la " Introducción a la codificación de fase - I " explican:
De lo contrario, se vería así (imagen A):
PFI que muestra artefactos de varios algoritmos: (A) algoritmo básico, (B) algoritmo BAX, (C) algoritmo de relleno cero, (D) algoritmo básico que utiliza datos que tenían una corrección SDPS lineal constante constante, que ilustra artefactos de SDPS de orden superior.
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Entonces, si bien ambas señales afectan la magnitud de la salida, una señal adicional no afectará en qué parte del espacio de fase se encuentra la salida.
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Me gustaría tomar el camino de una versión geométrica de la pregunta, usando sumas de círculos.
Senos y cosenos son "sólo" las partes real e imaginaria de cisoids, o exponenciales complejas (algunas referencias se pueden encontrar en ¿Cómo explico una exponencial compleja intuitivamente? , Parcela de maniobra 3D para una señal analítica: Heyser sacacorchos / espiral , Transformada de Fourier Identidades ).
y así como:
En otras palabras, ni una transformada de Fourier, ni un ojo humano, pueden distinguir componentes con la misma frecuencia pero fase diferente .
[[Agregaré animaciones si encuentro el tiempo]]
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