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フーリエ変換・FFT入門

「電気屋の数学」ということで。 「正式な数学」が欲しい方は市販の教科書でお願いします。。。







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インデックス

 

はじめに

今回は工作ノウハウに絡んだ,理論っぽい話です。

オーディオ用スペクトル・アナライザ では,dsPICが「フーリエ変換」という演算をしています。この計算をすると,マイクから入力される音の信号を周波数ごとに分解できます。LEDで表示しているのは,その計算結果なのですが。。。

上の式がフーリエ変換と呼ばれている計算です。なんでコレで音のスペクトルが分かるの? コンピュータ(dsPICとか)で積分ってどーやるの? あと,FFTって何なの?  ・・・などなど,そんな話を書いていきたいと思います。 ちょっと数学っぽいですが,高校数学で全部解説するように頑張ります。

 

前フリ

フーリエ解析のための前フリを,なんとなく。 本質につっこんでいたり,いなかったり・・・

 

フーリエ級数(実数)

前フリで確認できたのは,「三角関数は直交している」 ことだけです。 ここから出発して,様々な関数を三角関数で表現する方法を考えていきます。

 

収束定理

ここまででひと区切りという感じなので,ちょっと詰めた話を。

 

eについて

ちょっとここだけ話が浮いてしまいますが,オイラーの公式の話です。

 

フーリエ級数(複素数)

フーリエ級数を複素数形式で書くとコンパクトで分かりやすくなります。実数で扱っていたフーリエ級数を,複素数を使って再構築します。

 

フーリエ変換

いよいよ本題のフーリエ変換です。

 

離散フーリエ変換(DFT)

マイコンや計算機(パソコン)でフーリエ変換を扱う上で必要な知識です。

 

高速フーリエ変換(FFT)

コンピュータ上でフーリエ変換を高速処理するためのお話です。

 

数学

高校数学について。気が向いたらちょっとずつ書き足します。

 

Pythonでグラフ描画(matplotlib)

Pythonの“Matplotlib”というライブラリを使って,Matlab likeなグラフ描画をするための備忘録です。

 

Javaでグラフ描画

Javaで適当なグラフ描画アプリケーションを作る備忘録です。

(JavaのインストールについてはJavaの開発環境をインストールするおよび Javaをインストールするを参照してください。)




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