
f(t)=g_4(t)门函数的傅里叶变换为___。 A. 2Sa(2ω) B. 4Sa(2ω) C. 4Sa(ω) D. 2Sa(ω)
要计算门函数 f(t) = g₄(t) 的傅里叶变换,首先需要明确门函数的定义和傅里叶变换的公式。
一个宽度为 τ,高度为1的门函数 g_τ(t) 定义为:
g_τ(t) = 1, 当 |t| ≤ τ/2 g_τ(t) = 0, 当 |t| > τ/2
根据傅里叶变换的定义,其变换 G_τ(ω) 为:
G_τ(ω) = ∫_{-∞}^{∞} g_τ(t) e^{-jωt} dt = ∫_{-τ/2}^{τ/2} e^{-jωt} dt
计算这个积分,结果为:
G_τ(ω) = (2/ω) * sin(ωτ/2) = τ * Sa(ωτ/2)
其中 Sa(x) 是抽样函数,定义为 Sa(x) = sin(x)/x。由此可得通用的门函数傅里叶变换对:
g_τ(t) ↔ τ Sa(ωτ/2)
对于题目中的 f(t) = g₄(t),表示门函数的宽度 τ = 4。将这个值代入通用公式:
F(ω) = 4 * Sa(ω * 4 / 2) = 4 * Sa(2ω)
下表清晰地展示了从通用公式到具体答案的推导过程:
| 步骤 | 参数与结果 | 说明 |
|---|---|---|
| 通用公式 | g_τ(t) ↔ τ * Sa(ωτ/2) | 宽度为τ、高度为1的门函数的傅里叶变换。 |
| 给定参数 | f(t) = g₄(t), 即 τ = 4 | 题目给定的具体函数。 |
| 代入计算 | F(ω) = 4 * Sa(ω * 4 / 2) = 4 * Sa(2ω) | 将τ=4代入通用公式。 |
因此,正确答案是 B. 4Sa(2ω)。
答案B