1. مسئله: تبدیل فوریه سیگنال $x(t) = e^{-a|t|}$ را بیابید.
2. فرمول تبدیل فوریه برای تابع $x(t)$ به صورت زیر است:
$$X(\omega) = \int_{-\infty}^{\infty} x(t) e^{-j\omega t} dt$$
3. در اینجا $x(t) = e^{-a|t|}$ است که تابعی زوج است، بنابراین میتوانیم از خاصیت زوج بودن استفاده کنیم:
$$X(\omega) = 2 \int_0^{\infty} e^{-a t} \cos(\omega t) dt$$
4. انتگرال مورد نظر یک انتگرال استاندارد است که داریم:
$$\int_0^{\infty} e^{-p t} \cos(q t) dt = \frac{p}{p^2 + q^2}$$
که در اینجا $p = a$ و $q = \omega$.
5. بنابراین:
$$X(\omega) = 2 \times \frac{a}{a^2 + \omega^2} = \frac{2a}{a^2 + \omega^2}$$
6. نتیجه نهایی:
تابع تبدیل فوریه سیگنال $x(t) = e^{-a|t|}$ برابر است با:
$$X(\omega) = \frac{2a}{a^2 + \omega^2}$$
این تابع نشان میدهد که تبدیل فوریه یک تابع نمایی زوج با نرخ کاهش $a$، یک تابع کسینوسی Lorentzian است که در فرکانس $\omega$ تعریف شده است.
Fourier Transform Aaf938
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.