利用傅里叶级数FS,我们可以对周期信号进行频谱分析;之后我们通过让周期趋于无穷大的方法的引出了傅里叶变换(FT),解决了对非周期信号进行频谱分析的问题。现在,我们自然要问,那对周期信号能否使用FT进行频谱分析呢?如果能的话,我们将能用傅里叶变换来统一对所有信号(周期的和非周期的)进行频谱分析了(如果信号存在FT的话)。

  在讨论一般周期信号的FT之前,我们先来看看一些特殊周期信号的FT。

2.8.1 正余弦信号的FT

  由直流信号的FT结果及FT的频移性质,

   

  将上面两个式子分别相加、相减,并利用欧拉方程,

 (2-37)

        (2-38)

  结果见图2-4。

    
       图2-4 余弦函数和正弦函数的FT

下面我们对上图作一个直观的解释:
  (1)由于正弦和余弦信号都是单一频率的信号,而傅里叶分析是将信号分解为三角函数的加权和形式,因此正弦和余弦信号仅在其频率w0处才有分量。
  (2)信号能量是有限的,但其频域只有一点,根据能量守恒(帕斯瓦尔定理),该点的频谱密度将无穷大,这种频谱只能用冲激函数来刻划。
  (3)考虑到FT是FS的推广,它把每个频率处的频率分量都"一分为二"地放置在正负频率处。