Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » متسلسلة فورييه

متسلسلة فورييه

1822
  • Jean-Baptiste Joseph Fourier
Antique study with Fourier series equations, quill, and compass in a vintage setting.

(صورة توضيحية فقط)

أ Fourier series decomposes any periodic function or signal into a sum of simple oscillating functions, namely sines and cosines. For a function [latex]s(x)[/latex] with period [latex]P[/latex], the series is given by [latex]s(x) \approx \frac{a_0}{2} + \sum_{n=1}^{\infty} \left[ a_n \cos\left(\frac{2\pi n x}{P}\right) + b_n \sin\left(\frac{2\pi n x}{P}\right)\right][/latex]. The terms [latex]a_n[/latex] and [latex]b_n[/latex] are the Fourier coefficients.

The concept of a Fourier series is a cornerstone of harmonic analysis. It posits that a wide class of periodic functions can be represented or approximated by an infinite sum of sine and cosine functions. This idea was formally introduced by Joseph Fourier in his work on heat conduction. The function [latex]s(x)[/latex] must be periodic over an interval of length [latex]P[/latex]. The term [latex]frac{a_0}{2}[/latex] represents the DC component, or the average value of the function over one period. Each subsequent term in the summation, indexed by [latex]n[/latex], is a harmonic. The [latex]n=1[/latex] term is the fundamental frequency, and higher values of [latex]n[/latex] correspond to its integer multiples, or overtones.

The coefficients [latex]a_n[/latex] and [latex]b_n[/latex] determine the amplitude of each cosine and sine wave, respectively. They are calculated by integrating the product of the original function [latex]s(x)[/latex] with the corresponding basis function (cosine or sine) over one period. This process leverages the orthogonality of the sine and cosine functions over the interval [latex][0, P][/latex]. The convergence of the series to the original function is not guaranteed for all functions but holds under certain conditions, such as the ديريشليه conditions. This decomposition is powerful because it transforms a problem in the time or spatial domain into the frequency domain, where analysis can often be simplified.

UNESCO Nomenclature: 1201
– Algebra

يكتب

نظام مجرد

خلل

Revolutionary

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • عمل ليونهارد أويلر على المتسلسلة المثلثية
  • solutions to the wave equation by Daniel Bernoulli
  • work on vibrating strings by Jean Le Rond d’Alembert
  • foundations of calculus by Isaac Newton and Gottfried Leibniz

التطبيقات

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • real-time spectral analysis for التصوير الطبي (mri)
  • إلغاء الضوضاء التكيفي في أجهزة الصوت الاستهلاكية
  • خوارزميات الضغط لبث الفيديو عالي الدقة
  • النمذجة التنبؤية لتقلبات سوق الأوراق المالية باستخدام مكونات التردد
  • مراقبة الصحة الهيكلية غير الجراحية للجسور باستخدام تحليل الاهتزاز
  • تأليف موسيقى مدعومة بالذكاء الاصطناعي استنادًا إلى التحلل التوافقي
  • خوارزميات الحوسبة الكمومية لمعالجة الإشارات
  • advanced data التشفير using frequency-domain transformations
  • الاستكشاف الجيوفيزيائي باستخدام تحلل الموجات الزلزالية
  • ملفات تعريف معادلة الصوت المخصصة لأجهزة السمع
Related to: Fourier series, periodic function, harmonic analysis, sine, cosine, Fourier coefficients, signal decomposition, frequency domain, heat equation, Joseph Fourier.

السياق التاريخي

متسلسلة فورييه

1777
1799
1812
1822
1827
1829
1850
1763-12-23
1780
1805
1822
1822
1828
1848
1850

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.