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フーリエに関するエントリは33件あります。 数学mathfft などが関連タグです。 人気エントリには 『「フーリエ級数」から「高速フーリエ変換」まで全部やります!【2019.07.20更新】』などがあります。
  • 「フーリエ級数」から「高速フーリエ変換」まで全部やります!【2019.07.20更新】

    このスライドでは, ・フーリエ級数 ・複素フーリエ級数 ・フーリエ変換(連続) ・離散フーリエ変換(DFT) ・高速フーリエ変換(FFT) を解説しています. ブログはこちら 【フーリエ解析05】高速フーリエ変換(FFT)とは?内側のアルゴリズムを解説!【解説動画付き】 https://kenyu-life.com/2019/07/08/what_is_fft/ Twitter → https://twitter.com/kenyu0501_?lang=ja Youtube → https://youtu.be/zWkQX58nXiw

      「フーリエ級数」から「高速フーリエ変換」まで全部やります!【2019.07.20更新】
    • FFT(高速フーリエ変換)を完全に理解する話 - Qiita

      となります。 この $C_i$ を、$0\leq i\leq 2N$ を満たすすべての $i$ について求めるのが今回の目標です。 それぞれ愚直に求めると、$f,g$ の全項を組み合わせて参照することになるので、 $O(N^2)$ です。これをどうにかして高速化します。 多項式補間 愚直な乗算は難しそうなので、$C_i$ の値を、多項式補間を用いて算出することを考えます。 多項式補間とは、多項式の変数に実際にいくつかの値を代入し、多項式を計算した値から、多項式の係数を決定する手法です。 たとえば、$f(x)=ax+b$ という $1$ 次関数があるとします。 $a$ と $b$ の値は分かりませんが、$f(3)=5,f(7)=-3$ がわかっているものとします。 実際に $3,7$ を代入してみると、 $3a+b=5$ $7a+b=-3$ と、連立方程式が立ち、$a,b$ の値が求められま

        FFT(高速フーリエ変換)を完全に理解する話 - Qiita
      • 【Python】プログラムでフーリエ変換を理解しよう!【FFT, 標本化定理, ナイキスト周波数】 | Raccoon Tech Blog [株式会社ラクーンホールディングス 技術戦略部ブログ]

        こんにちは。早く業務に慣れたい開発チーム入社1年目の髙垣です。 急ですが皆さん。ふと、音をフーリエ変換したい時ってありませんか? ありますよね。 でも、「フーリエ変換って学校で計算式で習ったけど、結局は何をしているんだ?」となることありませんか? そこで今回は計算式なんてほっといて、Pythonを使ってフーリエ変換が何をやっているのか体験してみましょう! 環境構築 下記リポジトリをクローンしてください https://github.com/takaT6/fft-tutorial クローンができたら下記のライブラリをインストールしてください↓ pip install numpy matplotlib japanize_matplotlib japanize_matplotlib はmatplotlibに日本語を書き込めるようにするライブラリです。 日本語化をするにはフォントを入れたり、設定フ

          【Python】プログラムでフーリエ変換を理解しよう!【FFT, 標本化定理, ナイキスト周波数】 | Raccoon Tech Blog [株式会社ラクーンホールディングス 技術戦略部ブログ]
        • 高速フーリエ変換の実装を難しそうかなと思っている方が、なんだ簡単じゃないですか!! となるための実装講座です - CADDi Tech Blog

          対象読者さんはどのような方ですか? FFT(高速フーリエ変換)の定義を知っているものの、その実装が難しそうだと感じて困っている方々です。逆に原理や有用性、理論的な子細にご興味のある方のご期待には応えられないと思います。 目標 FFT に苦手意識のあった方が、最低限動くコードを書くだけなら簡単かも? と感じてくださるまでになれたら、私はとっても嬉しいです。 離散フーリエ変換とは 定義はウィキペディアにあります。(責任放棄) wikipedia: 離散フーリエ変換 今回採用する定義 最速で実装までたどり着きたいですから、理論的なところはスキップです。 $N = 2 ^ n$ としましょう。$N$ 次多項式を入れると $N$ 次多項式を返してくれる何かがフーリエ変換です。多項式と言いましたが、コンピュータープログラムですから、係数を並べたものだと思ってくださると嬉しいです。 複素係数 $N$ 次

            高速フーリエ変換の実装を難しそうかなと思っている方が、なんだ簡単じゃないですか!! となるための実装講座です - CADDi Tech Blog
          • 50年来の信号処理に関する謎が解かれる、逆高速フーリエ変換がついに一般化 - fabcross for エンジニア

            アメリカのアイオワ州立大学電気コンピューター工学科准教授のAlexander Stoytchev氏と博士課程学生のVladimir Sukhoy氏は、信号処理の肝と言われる高速フーリエ変換(Fast Fourier transform:FFT)と逆高速フーリエ変換(Inverse Fast Fourier transform:IFFT)のアルゴリズムの研究を進め、50年間にわたり謎であったIFFTアルゴリズムを解明したと発表した。研究成果は『Scientific Reports』に論文「Generalizing the inverse FFT off the unit circle」として2019年10月8日に発表されている。 FFTアルゴリズム自体は1965年に公開され、その4年後には汎用性の高い一般化されたバージョンであるチャープZ変換(CZT)も開発されてきた。しかし、IFFTアルゴ

              50年来の信号処理に関する謎が解かれる、逆高速フーリエ変換がついに一般化 - fabcross for エンジニア
            • 「三角関数」と「フーリエ変換」-三角関数の幅広い実社会利用での基礎となる重要な数学的手法-

              これまで、三角関数については、研究員の眼「「三角関数」って、何でしたっけ?-sin(サイン)、cos(コサイン)、tan(タンジェント)-」(2020.9.8)で、「三角関数」の定義について、また、研究員の眼「数学記号の由来について(7)-三角関数(sin、cos、tan等)-」(2020.10.9)では、三角関数の記号(sin、cos、tan等)の由来について紹介した。そして、高校時代に学んだいくつかの公式や定理等のうち、「余弦定理」、「正弦定理」、「正接定理」、「加法定理」、「二倍角、三倍角、半角の公式」、「合成公式」、「和と積の変換公式」等について、その有用性を含めて紹介した。さらに、前回と前々回の研究員の眼(「三角関数」のシリーズ、以下同様)では「三角関数」の社会での応用として、最も幅広い関りがある「波」との関係について触れた。 今回の研究員の眼では、通常の波を三角関数によって表現

                「三角関数」と「フーリエ変換」-三角関数の幅広い実社会利用での基礎となる重要な数学的手法-
              • フーリエ級数展開は関数の座標を決めている|Dr. Kano

                ほとんどの工学部の学生はフーリエ級数展開を学ぶと思うが,これが何をしているかということを,イメージを持って理解しておいて欲しい.というのも,何の因果か,大学3回生を対象にした,フーリエ級数展開やフーリエ変換の講義を担当しているからだ.これらに限らず,数学を勉強するときは,イメージを持つことが大切だ.式変形ができても,そのイメージを持てていないと,実際に使うのは難しい. あなたが今いる場所はx,y,zの3つの座標 (x, y, z) で表現できる.この3つの座標を使うと,他の誰かの場所も特定できる.我々は3次元空間に生きているからだ.2人がどれだけ離れているかは距離を計算すればわかる.(時間は無視) さて,関数 f(x) も無限に存在する.x の多項式であったり,指数関数であったり,三角関数であったり,何でもありだ.それらの関数はどの程度似ていて(近くて),どの程度異なる(遠い)のだろうか.

                  フーリエ級数展開は関数の座標を決めている|Dr. Kano
                • 50年来の信号処理に関する謎が解かれる、逆高速フーリエ変換がついに一般化|fabcross

                  アメリカのアイオワ州立大学電気コンピューター工学科准教授のAlexander Stoytchev氏と博士課程学生のVladimir Sukhoy氏は、信号処理の肝と言われる高速フーリエ変換(Fast Fourier transform:FFT)と逆高速フーリエ変換(Inverse Fast Fourier transform:IFFT)のアルゴリズムの研究を進め、50年間にわたり謎であったIFFTアルゴリズムを解明したと発表した。研究成果は『Scientific Reports』に論文「Generalizing the inverse FFT off the unit circle」として2019年10月8日に発表されている。 FFTアルゴリズム自体は1965年に公開され、その4年後には汎用性の高い一般化されたバージョンであるチャープZ変換(CZT)も開発されてきた。しかし、IFFTアルゴ

                    50年来の信号処理に関する謎が解かれる、逆高速フーリエ変換がついに一般化|fabcross
                  • 「オタクの婚活」みたいなの、オタクと言っても「アニメや漫画が好きなんです〜」ぐらいのライト層ばかりという印象が強いので、いっそのこと「日本中の水道の蛇口を調べてます」とか「○○のキャラはフーリエ解析しても綺麗」とかそういうぶっ飛んだ人が集まってるサービスほしい。

                    沼Utsubo@Kummerspeck @epsilonminder 「オタクの婚活」みたいなの、オタクと言っても「アニメや漫画が好きなんです〜」ぐらいのライト層ばかりという印象が強いので、いっそのこと「日本中の水道の蛇口を調べてます」とか「○○のキャラはフーリエ解析しても綺麗」とかそういうぶっ飛んだ人が集まってるサービスほしい。 2022-05-23 11:35:31

                      「オタクの婚活」みたいなの、オタクと言っても「アニメや漫画が好きなんです〜」ぐらいのライト層ばかりという印象が強いので、いっそのこと「日本中の水道の蛇口を調べてます」とか「○○のキャラはフーリエ解析しても綺麗」とかそういうぶっ飛んだ人が集まってるサービスほしい。
                    • いっちー@バーチャル精神科医 on Twitter: "フーリエ変換のすばらしさを伝えるアニメーション。 数式は省略されているけれど、その実用性や美しさが良くわかる。 https://t.co/F3GHhWQWnS"

                      フーリエ変換のすばらしさを伝えるアニメーション。 数式は省略されているけれど、その実用性や美しさが良くわかる。 https://t.co/F3GHhWQWnS

                        いっちー@バーチャル精神科医 on Twitter: "フーリエ変換のすばらしさを伝えるアニメーション。 数式は省略されているけれど、その実用性や美しさが良くわかる。 https://t.co/F3GHhWQWnS"
                      • 立教大、フーリエ変換を用いて大量のメモリが不要な画像認識の新手法を開発

                        立教大学は2月6日、音声や画像のような信号を異なる周波数の成分に分解する数学的手法「フーリエ変換」を用いて、「グローバルフィルタ」と「注意機構」のメリットを兼ね備えた、大量のメモリを必要としない新しい画像認識手法を開発したことを発表した。 同成果は、立教大大学院 人工知能科学研究科の立浪祐貴大学院生、同・瀧雅人准教授らの研究チームによるもの。詳細は、2月20~27日にカナダ・バンクーバーで開催される米国人工知能学会が主催する国際会議「AAAI-24」で発表される予定で、同会議に採択された論文の査読前プレプリントが「arXiv」で公開されている。 生物は、周囲から得た情報のうち重要なものを自ら判断し、対象に焦点を当てて認識して必要な判断などを行う。生物のこの能力をAIに応用したのが“注意機構”だ。これは深層学習モデルが広範な範囲から重要な情報を自ら判断し、その情報に適切に注目することを可能に

                          立教大、フーリエ変換を用いて大量のメモリが不要な画像認識の新手法を開発
                        • 【視覚的に理解する】フーリエ変換

                          この動画は3Blue1Brownの動画を東京大学の学生有志団体が翻訳・再編集し公式ライセンスのもと公開しているものです。 チャンネル登録と高評価をよろしくお願いいたします! 元動画(英語) https://youtu.be/spUNpyF58BY 元チャンネル(英語) https://www.youtube.com/c/3blue1brown 日本語版Twitter https://twitter.com/3B1BJP Music by Vincent Rubinetti Download the music on Bandcamp: https://vincerubinetti.bandcamp.com/album/the-music-of-3blue1brown Stream the music on Spotify: https://open.spotify.com/album/

                            【視覚的に理解する】フーリエ変換
                          • [数学・numpy] 高速フーリエ変換(FFT)による畳み込み | maspyのHP

                            概要 「Python で競技プログラミングをやる」の文脈で、高速フーリエ変換を使うための基礎知識を整理します。 高速フーリエ変換自体は競技プログラミング以外の文脈でも重要なアルゴリズムですが、そうした需要に応えることは、本記事では想定していません。 高速フーリエ変換の詳しいアルゴリズムにはこの記事では触れません(既存の解説が多数ありますし)。代わりにフーリエ変換についての基礎知識について、少し整理しました。ここは、使用言語に関係しない部分です。 最低限、Python での実装だけ見たい人は大部分を飛ばしてよいと思います。 フーリエ変換の性質 フーリエ変換の定義 詳しくは、本記事では扱いません。 $K$ を $1$ の $n$ 乗根を $n$ 個持つ体とします(競プロの文脈だと、$K=\C$ および $K=\F_p$ が重要です)。 $K$ に値を持つ数列 $A = (a_0,a_1,\ld

                              [数学・numpy] 高速フーリエ変換(FFT)による畳み込み | maspyのHP
                            • 無料でフーリエ変換を使った自動お絵描きが見られる「myFourierEpicycles」を使ってみた

                              複数の円がロボットアームのように動いて自動で絵を描く「myFourierEpicycles」は無料で使えるネットサービスです。「フーリエ変換によるエピサイクルで絵を描く」と聞くと難しそうに思えますが、使用方法は簡単なので、どんなものか試しに使ってみました。 myFourierEpicycles - draw your own fourier epicycles. https://www.myfourierepicycles.com/ 「myFourierEpicycles」によってどんな風に絵が描かれるのかは以下のムービーを見るとよく分かります。 フーリエ変換を応用して絵を描く「myFourierEpicycles」を使ってみた - YouTube 「myFourierEpicycles」を使ってみるにはまず以下のURLにアクセス。 myFourierEpicycles - draw yo

                                無料でフーリエ変換を使った自動お絵描きが見られる「myFourierEpicycles」を使ってみた
                              • 競プロのための高速フーリエ変換

                                ■「フーリエ変換って知ってる?」 ●「フーリエ変換ですか? 信号処理でもするんですか、先輩」 ■「いや、競プロで使えるようになりたいなって」 ●「ああ、畳み込みの高速化ですか。あれは高速フーリエ変換をそのまま使うだけですからね」 ■「勉強しようと思って色々調べたんだけど、なかなか理解できなくて」 ●「私もうまく説明できるかわかりませんが、お話しましょうか」 離散フーリエ変換(DFT) フーリエ変換の仲間たち ●「フーリエ変換の仲間には色々種類があるんですけど、競プロで使うのは離散フーリエ変換(DFT: Discrete Fourier Transform)ですね」 ■「離散ってことは、連続もあるんだよね」 ●「はい。ざっくり 4 種類あります。フーリエ変換では元の信号を別の信号に変換するんですが、元の信号が周期信号だと変換後は離散信号(数列)になります」 ■「周期信号っていうのは、決まった

                                  競プロのための高速フーリエ変換
                                • フーリエ(仏 1772-1837) 本 【著作(翻訳)ブックリスト一覧/リンク(Amazon)】 - 日々是〆〆吟味

                                  シャルル・フーリエ(Fourier, Charles) シャルル・フーリエ(Fourier, Charles) フーリエ著作リンク一覧 フーリエ著作一覧 Wikipedia フーリエ著作リンク一覧 社団的社会主義要綱(世界大思想全集 安谷寛一 訳 春秋社, 昭和5) 四運動の理論 (世界古典文庫 副田満輝 訳. 日本評論社, 1949 上  / 巌谷国士 訳. 現代思潮社, 1970 上① ② 下① ② → 新装版 古典文庫 2002 上 下) 調和社会の教育(『空想的社会主義教育論』 世界教育学選集 西出不二雄 訳. 明治図書出版, 1970) 愛の新世界(福島知己 訳. 作品社, 2006 → 増補新版 2013) 世界大思想全集 ([第2期] 第10 河出書房新社, 1959) 世界の名著(続 8 中央公論社, 1975① ② → 中公バックス 42  1980① ②) 注1:『四運

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                                  • 離散フーリエ変換(DFT)の仕組みを完全に理解する - Qiita

                                    周波数領域とか,周期的・非周期的 とか良く分かりませんね. 今は分からなくてもいいですが,このような特性の違う変換があるということを覚えておけば良いです. フーリエ級数展開から説明をするのが一般な気がしますが,今回は直接離散フーリエ変換の解説をします.(個人的にはフーリエ級数展開よりも離散フーリエ変換の方が理解しやすいと思います) 2.直交基底 ところで,次のグラフの紫色の点の座標は答えられますか? なんてことはない,すぐに $\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right) = \left(\begin{matrix}4\\7\end{matrix}\right)$ と答えられるでしょう. しかし,グラフの端に書かれている軸が $x, y$ 軸とは明示されていないため,ひねくれた座標系のとり方をすると $\left(\begin{matrix}x\\

                                      離散フーリエ変換(DFT)の仕組みを完全に理解する - Qiita
                                    • 【物理エンジン】円板の組み合わせだけで何でも描けるフーリエ変換の話 Fourier transform

                                      円板があれば何でも描ける、なんとなくフーリエ変換がわかる回。 参考資料: How to create a new “person curve”? https://mathematica.stackexchange.com/questions/17704/how-to-create-a-new-person-curve 「高校数学でわかるフーリエ変換」竹内淳 著 Twitter: https://twitter.com/physics_engine0 裏チャンネル: https://www.youtube.com/channel/UCVBWuZftk2Oq1CbzehHjT4g #物理エンジンくん

                                        【物理エンジン】円板の組み合わせだけで何でも描けるフーリエ変換の話 Fourier transform
                                      • Pythonでフーリエ変換 - Qiita

                                        はじめに 何かデータをフーリエ変換したくなることがある。例えば先生から「そのデータ、フーリエ変換してみたら?」と言われた時とか。なんとなくフーリエ変換がどういうものかは知っていて、PythonとかのライブラリにFFTがあるからデータを食わせればすぐ変換できるということも知っているが、なんとなく定義に自信が無い、そんな時もあるだろう。 そういう場合は、厳密にフーリエ変換がわかるような単純な系について実際にデータを食わせてみて、理論値と一致することを確認するのが望ましい。しかし、実際にやってみると「アレ?」と思うことが結構ある。以下ではPythonでFFTをする時の注意点等を紹介する1。 ガウス分布 ガウス分布のフーリエ変換 まずはフーリエ変換の定義から確認しておこう。ある関数$f(x)$のフーリエ変換$\hat{f}(k)$は $$ \hat{f}(k) = \int_{-\infty}^\

                                          Pythonでフーリエ変換 - Qiita
                                        • フーリエ級数展開のデモンストレーションをPythonで書いた話 - 備忘録

                                          はじめに 東京大学の小山先生が、フーリエ級数展開のデモンストレーションをMATLABでお書きになった。 講義でフーリエ変換というかフーリエ級数展開の説明用に作った動画をせっかくなのでここに置いておく。。 pic.twitter.com/2wm4ecjdty— Shoichi Koyama (@sh01) 2020年5月1日 この素晴らしいアニメーションをPythonで再現するスクリプトを書いても良いのではないかと思い、今回の表題に至るわけである。 ちなみに再現したアニメーションは以下の通りである。グラフの軸ラベルがずっと固定であったり、描画範囲が微妙に異なるので完全再現ではないが、それなりに再現できていると思われる。 ノコギリ波のアニメの向きを修正して再アップ pic.twitter.com/RuOil5QG0N— mat (@ballforest) 2020年5月2日 スクリプトの解説(

                                            フーリエ級数展開のデモンストレーションをPythonで書いた話 - 備忘録
                                          • 2019-10-03 地震の予測マップ 4日の地震列島は宮城沖でM3.4! 解説:月距離地震グラフに離散型フーリエ変換をかけてみた! 本日の予測マップは? - 地震の予測マップと発震日予測

                                            常に最新記事なら [こちら最新!] をアクセスし、ブックマーク! ・ 地震予測マップは、毎日、午前0時30分〜午前1時頃にアップしています ・ 防災科研さんから午前0時に2日前の詳細データが公開され、もって1年分のデータ解析を行なっています、題名先頭にある日付が解析データ1年分の最終日です [こよみの計算 - 国立天文台暦計算室] 、[月の地心座標 - 国立天文台暦計算室] より: ・ 10月4日は月齢04.9日 東進Day、月距離 38.0849万km ・ 10月5日は月齢05.9日 東進Day、月距離 38.6964万km ・ 10月6日は月齢06.9日 東進Day、月距離 39.2546万kmで右肩上がりライン上 東進Dayとは新月から満月前日までの日々、西進Dayとは満月から新月前日まで 月距離とは地球から月までの距離、約35〜40万kmの間を振動しています 経験上、千島海溝、日本

                                              2019-10-03 地震の予測マップ 4日の地震列島は宮城沖でM3.4! 解説:月距離地震グラフに離散型フーリエ変換をかけてみた! 本日の予測マップは? - 地震の予測マップと発震日予測
                                            • 雑記(幻覚剤ルネサンス以後のフーリエ主義者の方針について) - おしゃべり!おしゃべり!

                                              このアカウントを作ってから得難い出会いが多々あり、善き触発と欲望の変形を被ってきました。その過程を再構成するべく、今回は緊密に書いてしまうクセをなるべく排し、意識して冗長に日記をつけてみます。千葉雅也ほか『ライティングの哲学』を読んでそう決心するも、成功したかは微妙です。 §1 同人誌について §2 フーリエ主義者同盟について §3 怖るべき囚人の陶酔論 §4 社会の精神病院化 §5 性政治の不可能性 §6 バタイユからクロソウスキーへ §7 生残者の倫理 §1 同人誌について 宮﨑悠暢氏(★)の主催による同人誌『PROJEKT METAPHYSICA Vol.1』に、論考「模像の消尽のためのエスキス」を寄稿しました。 きっかけは宮﨑氏にドゥンス・スコトゥスの動画を見つけていただいたことに遡ります。宮﨑氏は当時、VTuberを主題にした評論同人を企画されており、そこに寄稿依頼をもらって、2

                                                雑記(幻覚剤ルネサンス以後のフーリエ主義者の方針について) - おしゃべり!おしゃべり!
                                              • 【Python】短時間フーリエ変換(STFT)の実装【ソースコード付き】 - LabCode

                                                Pythonを使ってスペクトログラムを作成する方法 STFTの手順(スペクトログラムを得る手順) ある時系列信号を考えます。この信号の変化に対して,ある短い時間幅を設定します。時間幅を切り出す関数を窓関数 (window function) といいます。 STFTは,解析したい初期時刻 $t_1$ (の周辺)に窓関数をかけて時間を切り出し,その時間内でDFTを行い,次の時刻 $t_2$ に窓関数をかけて時間を切り出し,その時間内でDFTを行い,次の…という操作を解析したい時間全体で繰り返し行うものです。 こうすることで各時刻において,信号のスペクトルが得られ,それを時間方向に並べることで時間に対するスペクトルの変化を追うことができます。 STFTは以上の内容をプログラムに落とし込めば完成です! STFTの実装 「ある時間幅を決めて,DFTを繰り返しかける」とは言うものの,これだけではやり方

                                                  【Python】短時間フーリエ変換(STFT)の実装【ソースコード付き】 - LabCode
                                                • [講義338分/資料199頁] Pythonで学ぶ やりなおし数学塾2【フーリエ解析】 Z-PYMATH-ON2 ZEPエンジニアリング製|電子部品・半導体通販のマルツ

                                                  【Z-PYMATH-ON2】 [講義338分/資料199頁] Pythonで学ぶ やりなおし数学塾2【フーリエ解析】 9,000.00円 ZEPエンジニアリング製|16:00までのご注文を翌日お届け、3,000円以上購入で送料無料。取扱い終了のお知らせZEPエンジニアリング社の製品は取り扱いを終了いたしました。製品のご購入やサービスに関するお問い合わせは直接、ZEPエンジニアリング社へお願いいたします。【ZEPエンジニアリング株

                                                    [講義338分/資料199頁] Pythonで学ぶ やりなおし数学塾2【フーリエ解析】 Z-PYMATH-ON2 ZEPエンジニアリング製|電子部品・半導体通販のマルツ
                                                  • 【時間-周波数解析の基礎】離散フーリエ変換【Python実装編】 - LabCode

                                                    周波数解析 周波数解析には,離散フーリエ変換 (DFT; discrete Fourier transform) がよく用いられます。DFT は入力デジタル信号に含まれる周波数成分を取り出すことができます。 長さ $T$秒,データ長 $N$ のデジタル信号 $x_i\ (i=1, \dots, N)$ に対して,DFTは $$ X_k = \sum_{i=0}^{N-1} x_i \exp\left(-2\pi\sqrt{-1} \frac{ik}{N}\right) $$ と定義されます (元信号の添字として $i$ を使用してしまったので,虚数単位を $\sqrt{-1}$ と表します)。$X_k$ は複素数です。 $k$ は周波数 (振動数) に対応する添字で,周波数 $k/T$ に対応します。 $|X_k|/N$ を振幅スペクトルといい,元信号に含まれる周波数 $k/T$ の振動の

                                                      【時間-周波数解析の基礎】離散フーリエ変換【Python実装編】 - LabCode
                                                    • Python: 離散フーリエ変換の実装 - Qiita

                                                      はじめに 今回はpythonで適当な合成波を生成し, 離散フーリエ変換と逆離散フーリエ変換をかけて遊でみた. 初投稿なので見苦しい内容になりそうだが, これを機に資料作成の練習もしていきたい. 準備 今回以下をインポートして利用する. %matplotlib inline import functools import matplotlib.pyplot as plt import cmath import random import numpy as np Sin波の生成 まず基本となるSin波を作成する. 今回はxを0.1刻みで0から2πまで変化させ, np.sin(x)で対応するyの値を求める. 以下にコードとその実行結果をのせる.

                                                        Python: 離散フーリエ変換の実装 - Qiita
                                                      • 【フーリエ解析02】複素フーリエ級数とは?フーリエ級数が理解できていれば簡単!【解説動画付き】

                                                        (フーリエ級数自体を理解していない方はこちら) フーリエ変換を理解する上でも,複素フーリエ級数の理解は必須です. しかし,\(\cos\)や\(\sin\)で展開するフーリエ級数が理解できている人はとても簡単な内容だと思います. まずは,これまでやってきた「フーリエ級数」との違いをざっくりと確認して「複素フーリエ級数」に関しての理解を深めていきましょう! 「フーリエ級数」と「複素フーリエ級数」のイメージの違い 「複素フーリエ級数展開」の理論を理解する前に,「フーリエ級数」との違いを確認してください. あらゆる関数は,フーリエ級数で展開できることは,前回やりました. \(\cos\)や\(\sin\)を使った実数の世界の展開です. 実は,三角関数のみを使った展開は,数学的に取り扱いにくいのです. 周波数成分の振幅や位相というものを導出する際に,色々と式変形を伴うのです. しかし,複素フーリエ

                                                          【フーリエ解析02】複素フーリエ級数とは?フーリエ級数が理解できていれば簡単!【解説動画付き】
                                                        • Pythonでフーリエ変換をRubyでやってみる - Qiita

                                                          はじめに Pythonでフーリエ変換という記事をみた。 数学は全くわからないのだが、Ruby向けのグラフ描出ツールGR.rbを作っている人間としてはRubyで同じことができるか気になってしまう。 そこで最初のガウス分布のフーリエ変換を見様見真似で真似してみた。数学は全くわからないのだが。 グラフ描出にはGR.rbを使う。 ガウス分布のフーリエ変換 require 'numo/narray' require 'numo/pocketfft' require 'gr/plot' N = 4096 # サンプル数 s = N / 256 # 標準偏差 pi = Math::PI y = Array.new(N) do |i| x = i - N / 2 Math.exp(-x**2 / (2.0 * s**2)) / (Math.sqrt(2 * pi) * s) end freq = Numo

                                                            Pythonでフーリエ変換をRubyでやってみる - Qiita
                                                          • 【フーリエ解析05】高速フーリエ変換(FFT)とは?内側のアルゴリズムを解説!【解説動画付き】

                                                            高速フーリエ変換のアルゴリズムを詳しく理解したい方工学系分野の大学生,大学院生の方信号処理を実際に活用している方 こんにちは.けんゆー(@kenyu0501_)です. 今回は高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform :FFT)の説明をしていきます. といっても,FFTは離散フーリエ変換(Discrete Fourier Transform: DFT)の計算の仕組みを上手く改良して,計算速度を速くするといったシンプルなものです. なので,基本的には,DFTのアルゴリズムを理解していたら,すぐに理解することができます. DFTの復習 DFTとは,\(N\)個のディジタル信号 \({x_0, x_1, x_2, \cdots, x_{N-1}}\)と,そのデータ長に対応する複素正弦波の係数\({X_0, X_1, X_2, \cdots, X_{N-1}}\)を結びつける変

                                                              【フーリエ解析05】高速フーリエ変換(FFT)とは?内側のアルゴリズムを解説!【解説動画付き】
                                                            • Python NumPy SciPy サンプルコード: フーリエ変換処理 その 3

                                                              前回はサンプリング定理との関係から、fft 関数から出力されたデータのナイキスト周波数以降のデータは無視することを説明しました。 しかし、正しい周波数解析を行うにはもう少しデータを処理してやる必要があります。 FFT 処理したデータの大きさを見てみると、元の信号の振幅と全く異っていることがわかります。FFT 処理したデータをちゃんと元の信号と対応させないといけません。 ではどうするのかと言うと、FFT 処理したデータに 1/N を掛け、交流成分については更に 2 倍してやります。 離散フーリエ逆変換の定義から、正規化係数 1/N を掛けることはすぐにわかります。 交流成分について 2 倍するというのは、前回のエイリアシング現象の話しに関連します。 ナイキスト周波数を中心とした対称な周波数の波の区別ができず、それぞれにピークが立っていたように、波の大きさが等分されているので、交流成分について

                                                              • Pythonで学ぶフーリエ解析と信号処理 | コロナ社

                                                                広く使われているPythonを活用して、フーリエ解析を学ぶ一冊。Pythonで数学的な処理をした経験がなくても問題ありません。科学技術計算で必須のライブラリNumPyとmatplotlibについて、基本から解説しています。 従来のフーリエ解析の教科書にはあまり収録されていなかった、信号処理への応用が盛り込まれていることも特徴で、信号を周波数で見るという新しい視点が得られます。 必要な箇所には証明がついており、ルベーグ積分のエンジニア向けのユーザーズガイドがあるなど、数学的な面からも基礎が学べます。最終的にはSciPyライブラリを使って、子猫の鳴き声のスペクトログラムを作るレベルにまで達することができます。 本書は,フーリエ解析と信号処理の入門書です。本書を読んで得られる知識は,大きく分けて,フーリエ解析の数学的基礎,信号処理の原理と使い方,Pythonによる科学技術計算の基礎,の三つです。

                                                                  Pythonで学ぶフーリエ解析と信号処理 | コロナ社
                                                                • 逆フーリエ変換でなぜフーリエ変換前の関数に戻せるのか?

                                                                  結論 A: それは逆変換だからです? そんなワケありません。それはメロスが走っているのは走れメロスだからと言っているようなものです。ただ大学などの研究でフーリエ変換にお世話になっている人でも逆変換だからと割り切って使っている人が一定数います。本記事ではタイトルに対する結論を A: 逆フーリエ変換は複素正弦波の一次結合を取る操作だから。 と置きます。一次結合は線形結合とも言いますね。フーリエ変換は解析学などで勉強することが多いようですが、本記事では線形代数の視点で展開して行きます。なのでベクトルの計算はある程度知っているけど、フーリエ変換はよく理解してなかったという方に対して理解を促すような記事になっています。ぜひお楽しみください。 内積と一次結合 まず線形代数の話をします。準備のために二つのベクトルを定義しましょう。 \bm{a}=\begin{pmatrix}a_{1} \\ a_{2}

                                                                    逆フーリエ変換でなぜフーリエ変換前の関数に戻せるのか?
                                                                  • Amazon.co.jp: Pythonで学ぶフーリエ解析と信号処理: 神永正博: 本

                                                                      Amazon.co.jp: Pythonで学ぶフーリエ解析と信号処理: 神永正博: 本
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