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orestis.malaspin
math_tech_info
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cc8d3c36
Unverified
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cc8d3c36
authored
4 years ago
by
orestis.malaspin
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correction orthographe
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bc03f41d
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Pipeline
#12199
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4 years ago
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1 changed file
05_fourier.md
+12
-12
12 additions, 12 deletions
05_fourier.md
with
12 additions
and
12 deletions
05_fourier.md
+
12
−
12
View file @
cc8d3c36
...
...
@@ -105,7 +105,7 @@ sur un plan bidimensionnel (voir la @fig:complexPlane).

{#fig:complexPlane width="35.00000%"}
La somme de deux nombres complexes s’interpr
ê
te également facilement de
La somme de deux nombres complexes s’interpr
è
te également facilement de
façon graphique. On peut le voir sur la @fig:complexPlaneSum.
Il s’agit en fait de simplement faire la somme des vecteurs représentant
chacun des nombres complexes à sommer.
...
...
@@ -255,7 +255,7 @@ propriétés suivantes
3.
Espaces de $n-uplets$. Soit $V$ un espace vectoriel sur $E$.L’espace des $n-$uplets. Pour t$n>0$, l’ensemble des $n-$uplets
d’éléments de $V$, $v=(v_1,v_2,...,v_n),
\ \{
v_i
\i
n E
\}
_1^n$,
est noté $V^n$. Sur cet espace l’addition se définit ($u,v
\i
n V^n$)
$$u+v=(u_1+v_1,u_2+v_2,...,u_v+v_n),$$ et la mu
t
liplication par un
$$u+v=(u_1+v_1,u_2+v_2,...,u_v+v_n),$$ et la mul
t
iplication par un
scalaire $
\a
lpha
\i
n E$
$$
\a
lpha v=(
\a
lpha v_1,
\a
lpha v_2,...,
\a
lpha v_n).$$ On a donc que
l’élément neutre de l’addition est le vecteur
...
...
@@ -273,7 +273,7 @@ propriétés suivantes
jusqu’ici. Il s’agit de l’espace des fonctions, ou espace
fonctionnel. Nous définissons les applications de $W$ dans $V$ comme
un espace vectoriel dans $E$ avec l’addition et la multiplication
par un scalaire définis comm
m
e suit. Soient $f:W
\r
ightarrow V$ et
par un scalaire définis comme suit. Soient $f:W
\r
ightarrow V$ et
$g:W
\r
ightarrow V$, avec $
\a
lpha
\i
n E$, alors $$
\b
egin{aligned}
&(f+g)(x)=f(x)+g(x),
\q
uad
\f
orall x
\i
n W,
\\
&(
\a
lpha
\c
dot f)(x)=
\a
lpha
\c
dot f(x),
\q
uad
\f
orall x
\i
n W.
...
...
@@ -519,7 +519,7 @@ $$\begin{aligned}
\c
os
\t
heta
\c
os
\p
hi&=
\f
rac{1}{2}
\l
eft(
\c
os(
\t
heta-
\p
hi)+
\c
os(
\t
heta+
\p
hi)
\r
ight),
\\
\s
in
\t
heta
\c
os
\p
hi&=
\f
rac{1}{2}
\l
eft(
\s
in(
\t
heta+
\p
hi)+
\s
in(
\t
heta-
\p
hi)
\r
ight).
\e
nd{aligned}$$
Cela est dû à la propriété d’otho
r
gonalité des fonctions sinus/cosinus.
Cela est dû à la propriété d’o
r
thogonalité des fonctions sinus/cosinus.
En multipliant l'@eq:decomp_sincos par
$
\f
rac{2}{T}
\s
in(k
\o
mega t)$ et en intégrant entre $0$ et $T$, on
obtient $$
\b
egin{aligned}
...
...
@@ -793,10 +793,10 @@ redondante...
L’idée à présent va être d’enlever toute l’information redondante de
${
\h
at{f}}(
\o
mega)$ en échantillonnant ${
\h
at{f}}$ et en gardant
uniquement $N$ échantillons de ${
\h
at{f}}$. La fréquence
d’échantillonage sera de $2
\p
i/N$ et le domaine d’échantillonage sera
d’échantillon
n
age sera de $2
\p
i/N$ et le domaine d’échantillon
n
age sera
$[-
\p
i,
\p
i)$.
Nous pouvons à présent définir mathématiquement cet échantillonage de
Nous pouvons à présent définir mathématiquement cet échantillon
n
age de
${
\h
at{f}}(
\o
mega)$ comme étant une suite de points, notée
$
\{
{
\h
at{f}}(
\o
mega_k)
\}
_{k=0}^{N-1}$, où $\omega_
k=2
\p
i k/N$. Cette
suite sera notée ${
\h
at{f}}[k]$ et appelée la
*
transformée de Fourier
...
...
@@ -868,7 +868,7 @@ réduisent la complexité algorithmique à $N\log(N)$ en général. Nous
allons brièvement discuter un de ces algorithmes dans la sous-section
@sec:tfr.
La transformée de Fourier discrète étant un échantillonage de la
La transformée de Fourier discrète étant un échantillon
n
age de la
transformée de Fourier à temps discret, toutes les propriétés discutées
pour la transformée de Fourier à temps discret restent valides. En
particulier la transformée de Fourier discrète est périodique, de
...
...
@@ -928,11 +928,11 @@ continuant cette procédure jusqu’à $N=2$ on peut montrer qu’on réduit la
complexité algorithmique à $N
\l
og N$ (mais on ne le démontrera pas dans
ce cours).
### Fréquence d’échantillonage
### Fréquence d’échantillon
n
age
Une question primordiale dans le calcul des transformée de Fourier (ou
de l’analyse spectrale plus généralement) est la question de
l’échantillonage du signal que nous souhaitons analyser. Dans le monde
l’échantillon
n
age du signal que nous souhaitons analyser. Dans le monde
réel un signal sonore, une image,... est considéré comme une quantité
continue (il est représentée par une infinité de valeur). Lorsque nous
souhaitons faire une analyse spectrale sur un ordinateur de ce signal,
...
...
@@ -958,10 +958,10 @@ alors on doit l’échantillonner avec une fréquence
$1/
\d
elta t_e=F_e
\g
eq 2F_c$. De façon similaire, si on choisit un signal
et qu’on peut l’échantillonner avec une certaine précision (on détermine
la fréquence maximale, $F_c$ qu’on veut pouvoir représenter dans le
signal) on a simplement besoin de choisir une fréquence d’échantillonage
signal) on a simplement besoin de choisir une fréquence d’échantillon
n
age
$F_e
\g
eq 2F_c$. Nous notons $F_N=2F_c$ la fréquence de Nyquist. En
prenant $F_e=F_N$ on a que $N=1/F_e=1/F_N$ et que l’échantillonage
prenant $F_e=F_N$ on a que $N=1/F_e=1/F_N$ et que l’échantillon
n
age
permet de représenter les fréquences plus petites que $F_N/2$. Si la
fréquence d’échantillonage est plus petite que la fréquence de Nyquist
fréquence d’échantillon
n
age est plus petite que la fréquence de Nyquist
de notre signal, on verra apparaître le phénomène de
*
repliement de
spectre
*
(aliasing en anglais).
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