Hallo zusammen,
als Hobbyelektroniker und Autodidakt kämpfe ich zur Zeit um die
Hintergründe der Radix 2 FFT vollständig zu verstehen,unter anderem z.B.
wie der famose Butterfly Algorithmus zustande kommt,.....es will mir
aber einfach nicht in den Kopf!
Ich habe mich dazu schon gründlich eingelesen:komplexe
Zahlen,Fouriermatrix,Einheitswurzel,DFT sitzen eigentlich recht gut.Als
Literatur benütze ich die Bücher von Dspguide.com und "Understanding
Dsp".Weiss vielleicht jemand Rat wie man an dieser Stelle weiterkommen
könnte?Danke.
Arno M.
Weitergehende Fragen sind :
- Der Unterschied zwischen Fouriertrafo und FFT
- Der Unterschied zwischen einem Linienspektrum und einem
kontunuierlichen Spektrum
- Der Unterschied zwischen repetitiven Signalen und geplusten Signalen
- Die Eigenfunktionen der Fouriertransformation, dh die Funktionen, die
auf beiden Seiten der Transformation bis auf eine Multiplikation
identisch sind
- Die Diracverteilung, resp periodischer Dirac und die FFT
@Arno,
Wie wäre es einfach mal ne Vorlesung dazu zu besuchen ? Bei den ganzen
Fragen sind schon die Grundlagen nicht ganz unerheblich. Die FFT ist
doch einfach nur ne Rechenvorschrift, damit die DFT schneller gerechnet
werden kann, da die Symmetrie der SIN/COS Funktion ausgenutzt wird.
Evtl. mal den Ansatz machen: Eine 2 oder 4 Punkte DFT zu Fuß
aufschreiben und siehe da (sic!!!) bei 2 Punkten ist das genau die
Butterfly-Operation. Später kommen dann noch die Winkeländerungen dazu
und das war´s auch schon.
@NULL
Die Fouriertransformation (FT) ist zunächste eine kontinuierliche
Beziehung, die bei der DFT in diskrete Schritte zerlegt wird (also
abgetastet), daraus ergibt sich das die FT auch ein kontinuierliches
Spektrum erzeugt , die DFT eben ein diskretes oder Linienspektrum (wie
der Name ja auch schon sagt). EMpfehlung: Digitale Signalverarbeitung
von Kammeyer. Sehr gute Einführung für den Praktiker.
Periodische Signale haben Linienspektren, jede Krequenzkomponente kriegt
eine Linie. Wenn nun die Beobachtungsdauer nicht mehr unendlich lange
ist, so werden aus den Linien schmale peaks, da die Frequenz nun nicht
mehr beliebig genau bestimmbar ist. Nichtperiodische Signale haben
kontinuierliche Spektren. Die Eigenfunktionen der Fouriertransformation
sind die Gaussfunktionen. Ein Dirac transformiert zu einer Konstanten.
Ein periodischer Dirac transformiert zu einem periodischen Dirac. Diese
Weisheiten sollte man gerechner haben und nicht einfach glauben.
Was geschieht mit der Multiplikation unter der FT, was geschieht mit der
Ableitung unter der FT ?
Hallo,
zunächst danke
@Thomas S.
die Idee eine DFT "zu Fuß" zu schreiben habe ich auch schon
gehabt.Wollte aber z.B. verstehen woher die Subtraktionen in der FFT
stammen (DFT=nur Additionen).
Habe aber inzwischen im Netz ein Beispiel gefunden mit Matrizen und
relative Unterteilung in geraden u. ungeraden Untermatrizen,wobei dann
die bekannten Butterfly-Grafiken eine grafische Umsetzung dieser
Matrizen-operationen sein müssten.Mein Ziel wäre es,als Übung-ohne
fremde Hilfe-,eine ((kleine!) FFT in einem Avr zu implementieren um die
Beträge dann auf ein Lcd darzustellen....
ciao
Arno M.
Hi there,
natürlich ist es ne gute Idee, sich mal ne Vorlesung (oder auch zwei
oder drei...) zum Thema zu Gemüte zu führen. Sollte das nicht gehen,
hilft es vielleicht, sich die "Numerical Recipes" näher anzuschauen, die
es (der Verlag hat es autorisiert! :) ) auch online gibt. Im Falle C
kuxu hirr: http://www.nrbook.com/a/bookcpdf.php
und hier speziell das Kapitel 12.
Die beste Einführung in das Thema ist m.E. allerdings das
Unter-hundert-Seiten-Büchlein "A Students Guide to Fourier Transforms"
von J.F. James. Ich blätterte es auf ner Messe durch, las den Beginn(*),
kaufte das Teil und habe es nie bereut.
Ich denke, wenn Du Dir beide Werke anschaffst, bist Du gut gerüstet.
Viel Erfolg!
* Er lautete
"Showing a fourier transform to a physics or engineering student
generally produces the same reaction as showing a crucifix to count
dracula.
This need not be so."
>* Er lautete>"Showing a fourier transform to a physics or engineering student>generally produces the same reaction as showing a crucifix to count>dracula. This need not be so."
Das stimmt so nicht. Als Physikstudent kommt die Fouriertransformation
etwa im ersten Semester, und sehr ausfuehrlich. Wie Du sagst, es lohnt
sich einen genaueren Blick drauf zu werfen. Es ist nicht so schwierig.
Es ist auch ein Augenoeffner. Viele Anwendungen drum herum sind
eigentlich hokus pokus, und macht's trotzdem. Und es geht trotzdem. Zb
lebt die Fouriertransformation im Schwartzraum, wo alle Funktionen gegen
unendlich schneller verschwinden als jedes Polynom. Dh, ein konstanter
Sinus ist nicht dabei. Seine Fouriertransformierte, der Dirac, ist ja
auch keine Funktion. Desgleichen duerfte man Diracs auch nicht
transformieren.
Es stimmt, dass Ingenierstudenten die Fouriertransformation scheuen. Sie
wurde aber auch nicht wirklich erklaert. Der Stoffplan und das Vorwissen
scheinen das nicht zuzulassen.
Was ich nich vergass : Das ganze Physikstudium lebt von der
Fouriertransformation. Wenn man die nicht gepackt hat, kann man eh nach
Hause gehen. Der Impulsraum als Dualitaet zu Ortsraum ist zentral fuer
die Festkoerperphysik, Phononen-, Photonen- Kopplungen ans Gitter,
zentral fuer das Verstaendnis des Hamiltonian fuer die Quantenmechanik.
Amazon.de wollte es nicht finden, aber amazon.com hats:
A Student's Guide to Fourier Transforms (Paperback)
by J. F. James (Author) Paperback: 142 pages Publisher: Cambridge
University Press; 2 edition (December 29, 2006) Language: English
ISBN-10: 0521004284 ISBN-13: 978-0521004282 List Price: $30.00
Null wrote:
> Was ich nich vergass : Das ganze Physikstudium lebt von der> Fouriertransformation. Wenn man die nicht gepackt hat, kann man eh nach> Hause gehen. Der Impulsraum als Dualitaet zu Ortsraum ist zentral fuer> die Festkoerperphysik, Phononen-, Photonen- Kopplungen ans Gitter,> zentral fuer das Verstaendnis des Hamiltonian fuer die Quantenmechanik.
Bingo - just meine Diplomarbeit (Festkörperphysik) bewog mich damals,
das Teil mitzunehmen, hauptsächlich wegen der Kapitel über
Autokorrelationsfuktionen, PSDs und dergleichen.
Aber auch die ganze Faltungsalgebra geht ohne Fourier (resp. Hankel)
nicht, und das Thema Faltung verfolgt einen in der Praxis auf Schritt
und Tritt - auch, wenn man weder Quantenmechanik noch Festkörperei
betreibt.