Pares clásicos de la transformada de Fourier

Tabla de Pares clásicos de la transformada de Fourier editar

 


Pulso rectangular

 

 

Pulso triangular

 

 

 

 

   
Delta de Dirac    
   
   
 

 

Demostraciones:

Pulso rectangular editar

Se representa mediante el mismo símbolo que el productorio, siendo la función una fracción: la parte de arriba (t) representa en función de que variable esta , la parte de abajo (T) representa la extensión de la función, que irá desde –T/2 a T/2.


 
Pulso rectangular normalizada a T = 1

 


Ahora, la transformada de Fourier de un pulso rectangular:

 

 
Sinc(t)

Al ser este resultado bastante habitual, se representa muchas veces mediante la función sinc().

 

La función sinc() se usa especialmente por comodidad y no tener que usar límites, pues:

 


Nos obliga a utilizar límites para saber el resultado, en cambio:

 

Pulso Triangular editar

 
Función triangular normalizada a T = 1


 

Sabiendo que


 

Recuérdese que, mientras que el pulso de rectangular   tiene una anchura de T (llega de –T/2 hasta T/2), el pulso triangular   tiene una anchura de 2T (desde –T a T). Es conveniente recordarlo, pues suele ser un error habitual.

Función sign(t) editar

La función sign(t) es una función auxiliar bastante utilizada en áreas de telecomunicación que, además, es fácilmente representable:

 
Sign(t)

 

El valor de sign(t) cuando t=0 es:

 

Veamos ahora, su transformada de Fourier:

 

Usaremos integración por partes y las propiedades de Fourier para sacar su transformada. Realizaremos la transformada de la parte positiva, usando funciones auxiliares y cambios de variables.

 

Función u(t) editar

La siguiente función, llamada Heaviside step function, o la función escalon unidad, se define:

 
función escalón considerando u(0) = 1/2

 

Para solucionar el valor de u(t) cuando t=0, se usa:

 

Ahora, la transformada de Fourier:

 


Para clarificar la aparición de la delta, también podemos obtenerla representando u(t) en función de sign(t).

 

Esta función resulta muy útil como función auxiliar, pues las señales solo existen a partir de un momento en el tiempo, a modo de ejemplo:

 

Delta de Dirac editar

 
Diagrama esquemático de la función delta de Dirac

La función delta de Dirac es una función muy especial tanto por su forma como por sus propiedades, se denota como:

 

Entre sus propiedades:

 

Su transformada de Fourier es:

 

También tenemos que:

 

Está relacionada con la función escalón unidad de la siguiente manera:

 

y también tenemos:  

La mejor de entender la función delta de Dirac, es relacionarlo con la función sinc().

 

Sinθ y Cosθ editar

 

Demostración:

 

Análogamente:

 

Tren de deltas editar

 

Primeramente, apreciamos que un sumatorio de deltas (llamado comúnmente tren de deltas) es una señal periódica, por lo que puede ser representada como suma de senos y cosenos según la serie de Fourier: Llamemos al periodo de la señal Ts.