题目
,-|||-1.求矩形脉冲函数 f(t)= ) A,0leqslant tleqslant T 0, . 的Fourier变换.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查矩形脉冲函数的Fourier变换计算,需要掌握Fourier积分的基本公式以及指数函数的积分方法。
解题核心思路:
- 确定函数非零区间:矩形脉冲函数仅在$0 \leq t \leq T$时取值$A$,其他时间均为$0$,因此积分区间只需考虑$[0, T]$。
- 代入Fourier变换公式:将函数代入积分表达式,分离常数$A$后对指数函数积分。
- 化简积分结果:通过积分公式计算并整理表达式,注意复数单位$j$的处理。
关键点:
- 积分区间简化:非零区间外的积分为$0$,只需计算$[0, T]$。
- 指数积分公式:$\int e^{-j\omega t} dt = \frac{e^{-j\omega t}}{-j\omega}$。
- 结果化简:分子提取公因式,分母用$j\omega$表示。
步骤1:写出Fourier变换公式
根据定义,函数$f(t)$的Fourier变换为:
$F(\omega) = \int_{-\infty}^{+\infty} f(t) e^{-j\omega t} dt$
步骤2:代入矩形脉冲函数
由于$f(t) = A$仅在$0 \leq t \leq T$时非零,积分区间简化为:
$F(\omega) = \int_{0}^{T} A e^{-j\omega t} dt$
步骤3:分离常数并积分
将常数$A$提到积分外:
$F(\omega) = A \int_{0}^{T} e^{-j\omega t} dt$
计算积分:
$\int_{0}^{T} e^{-j\omega t} dt = \left[ \frac{e^{-j\omega t}}{-j\omega} \right]_{0}^{T} = \frac{e^{-j\omega T} - 1}{-j\omega}$
步骤4:整理表达式
代入结果并化简:
$F(\omega) = A \cdot \frac{1 - e^{-j\omega T}}{j\omega}$
关键结论:
最终结果为:
$F(\omega) = \frac{A(1 - e^{-j\omega T})}{j\omega}$