5.3.4 DTFT的基本性质

  DTFT实际上是对抽样信号(离散时间序列)的傅里叶变换,因此具有与连续时间傅里叶变换非常相似的性质,只不过表现形式略有差异。因此,下面只简要列出这些性质,并不作详细的证明。有感兴趣的读者可以利用连续时间傅里叶变换的性质,特别是抽样信号的频谱特点来证明它们。为表述方便,设序列x(n)的DTFT为

  (1) 周期性:

    显然,这种周期性是因为序列x(n)是某连续信号的均匀抽样,因而其频谱是按抽样频率fs周期重复的。根据抽样定理,频谱重复区间的宽度为fs,称区间[-fs/2, fs/2]为奈奎斯特区间,在数字频率意义下,奈奎斯特区间为 ,为研究方便,通常使用 作为奈奎斯特区间。
  (2) 线性:

,ak为常数。

  (3) 平移:
      时移特性:
      频移特性:
  (4) 反褶、共轭:
      反褶:
      共轭:
  (5) 时域扩展
      序列的时域扩展定义如下:

      它的DTFT为

  (6) 频域微分(时域线性加权)

  (7) 卷积定理

        设

    时域卷积:

    频域卷积:

  (8) 帕斯瓦尔定理

    这个定理也被称为能量定理。它说明:序列的总能量等于其傅里叶变换模平方在一个周期内积分取平均,即时域能量等于频域一周期内总能量。