Calcolo del modulo della DFT

Messaggioda Xanatos82 » 07/01/2012, 12:15

Devo calcolare il modulo della DTFT di un segnale
x(n)=\( \displaystyle {\left\lbrace\matrix{{1}{c}{o}{n}{0}\le{n}\le{3}\\{0}{a}{L}{t}{r}{o}{v}{e}}\right.} \)
In seguito devo calcolare il modulo con solo i primi 4 campioni (quelli diversi da zero) della DFT, ed in seguito calcolare la DFT sommando ai primi 4 campioni, 4 campioni di zero padding (quindi uguali a zero).
Come cavolo posso fare? :| non ho minimamente idea neanche da dove iniziare
Ultima modifica di Xanatos82 il 07/01/2012, 12:26, modificato 1 volta in totale.
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Re: Calcolo del modulo della DFT

Messaggioda Xanatos82 » 07/01/2012, 12:15

scusate per la formattazione ATROCE della definizione della funzione, ma sono impedito :/
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Re: Calcolo del modulo della DFT

Messaggioda apatriarca » 07/01/2012, 13:20

Bhe, prova a partire dalla definizione di DTFT...
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Re: Calcolo del modulo della DFT

Messaggioda Xanatos82 » 07/01/2012, 13:34

Parto dalla definizione di dft e ottengo come espressione della dtft della funzione
1+\( \displaystyle {{e}}^{{-{j}{2}\pi{f}}} \)+\( \displaystyle {{e}}^{{-{j}{4}\pi{f}}} \)+\( \displaystyle {{e}}^{{-{j}{6}\pi{f}}} \); a questo punto? per calcolare il modulo dovrei separare la parte reale (gli 1?) dalla parte immaginaria (??) e fare \( \displaystyle \sqrt{{{R}{{e}}^{{2}}+{I}{{m}}^{{2}}}} \)
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Re: Calcolo del modulo della DFT

Messaggioda apatriarca » 07/01/2012, 13:40

Sì, certo.. Il modulo lo devi calcolare esattamente in quel modo.
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Re: Calcolo del modulo della DFT

Messaggioda Xanatos82 » 07/01/2012, 14:09

ok, ma mi manca il passaggio dall'espressione della DTFT, per arrivare al calcolo del modulo.. scusa la mia ignoranza
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Re: Calcolo del modulo della DFT

Messaggioda Xanatos82 » 07/01/2012, 14:12

ho provato a farlo con la calcolatrice e mi dice che il modulo è uguale a 4... confused :/

... la domanda è: devo considerare ogni esponenziale come numero a se nel calcolo del modulo, oppure devo calcolare il modulo di tutta la serie?
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Re: Calcolo del modulo della DFT

Messaggioda Xanatos82 » 07/01/2012, 15:00

se sviluppo gli esponenziali in serie di seni e coseni ottengo:

1+cos(w)+cos(2w)+cos(3w)+i(-sen(w)-sen(2w)-sen(3w)) ...ed a questo punto?? uff .. qualcuno mi aiuta per favore? :(
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Re: Calcolo del modulo della DFT

Messaggioda apatriarca » 07/01/2012, 15:25

Prima di tutto ti trovi davanti ad una funzione, per cui difficilmente il risultato sarà un singolo numero (o comunque sarà almeno una funzione costante). Prova a scrivere quegli esponenziali come numeri complessi con parte reale ed immaginaria esplicitati e poi calcolarne il modulo (mettendo al quadrato le varie parti). Alternativamente, dato \( X(f) = 1 + \exp(- j 2 \pi f) + exp(- j 4 \pi f) + exp(- j 6 \pi f), \;\; \) puoi calcolarti
\[ |X(f)|^2 = X(f)\overline{X(f)} = (1 + e^{- j 2 \pi f} + e^{- j 4 \pi f} + e^{- j 6 \pi f})(1 + e^{j 2 \pi f} + e^{j 4 \pi f} + e^{j 6 \pi f}). \]
Il Risultato dovrebbe essere
\[ |X(f)|^2 = 4 + 3\,(e^{- j 2 \pi f} + e^{j 2 \pi f}) + 2\,(e^{- j 4 \pi f} + e^{j 4 \pi f}) + (e^{- j 6 \pi f} + e^{j 6 \pi f}), \]
cioè, osservando che \( \exp(- j 2 \pi n f) + \exp(j 2 \pi n f) = 2\,\cos(2 \pi n f), \)
\[ |X(f)| = \sqrt{4 + 6\,\cos(2 \pi f) + 4\,\cos(4 \pi f) + 2\,\cos(6 \pi f)} \; . \]
Ho fatto i conti un po' di fretta, ma spero che siano corretti. Usando l'altro metodo si dovrebbero ottenere risultati simili. La trasformata non dovrebbe poi cambiare aggiungendo i campioni aggiuntivi uguali a zero.

EDIT: Ho provato a confrontare il mio risultato con quello numerico restituito da Octave (Matlab) e sembrano coincidere (fino a più di 8 cifre decimali). Credo la formula sia quindi corretta.
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Re: Calcolo del modulo della DFT

Messaggioda Xanatos82 » 07/01/2012, 15:38

provo a fare tutto il procedimento ed a capire cosa succede, intanto ti ringrazio!..il mio problema è che devo fare un esame di segnali biomedici con una parte di trattazione sull'analisi di Fourier, ma per un problema di invalidità non posso seguire i corsi, e non conosco nessuno che mi possa passare gli appunti. Finchè sono le lezioni posso studiarle facilmente, ma le esercitazioni che spesso propongono esercizi non spiegati, mi creano problemi. Questo purtroppo è l'ultimo esame che mi manca e mi sta mettendo in difficoltà seria :(
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