Ele Alınacak Ana Konular. Hafta 5: Periyodik İşaretlerin Fourier Serisi Gösterilimi. LTI Sistemlerin Karmaşık Üstel İşaretlere Yanıtı

Benzer belgeler
Hafta 5: Periyodik İşaretlerin Fourier Serisi Gösterilimi

Hafta 7: Sürekli-zaman Fourier Dönüşümü

ELM207 Analog Elektronik

LOGARİTMA. Örnek: çizelim. Çözüm: f (x) a biçiminde tanımlanan fonksiyona üstel. aşağıda verilmiştir.

Magnetic Materials. 4. Ders: Paramanyetizma-2. Numan Akdoğan.

BÖLÜM 4 LİNEER DİFERANSİYEL DENKLEM SİSTEMLERİ

ÜNİTE - 7 POLİNOMLAR

SAYILARIN ÇÖZÜMLENMESĐ ve BASAMAK KAVRAMI

İÇİNDEKİLER. Ön Söz...2. Matris Cebiri...3. Elementer İşlemler Determinantlar Lineer Denklem Sistemleri Vektör Uzayları...

Ç A L I Ş M A N O T L A R I. Sinyaller & Sistemler Fourier Serisi. Sinyallerin Zaman Frekans Analizleri : FOURIER TEORİSİ

LYS 1 / MATEMATİK DENEME ÇÖZÜMLERİ

RASYONEL SAYILAR KESİR ÇEŞİTLERİ Basit Kesir. olduğuna göre, a, b tamsayı ve b 0 olmak üzere, a şeklindeki ifadelere

Hafta 8: Ayrık-zaman Fourier Dönüşümü

ÇEKME ÇUBUKLARI VE ÇEKME ÇUBUKLARI EKLERİ

Örnek...1 : a, b ve c birbirlerinden farklı birer rakamdır. a.b+9.b c en çok kaçtır?

İstatistik I Bazı Matematik Kavramlarının Gözden

MATRİSLER. r r r A = v v v 3. BÖLÜM. a a L a. v r. a = M a. Matris L L L L. elemanları a ( i = 1,2,..., m ; j = 1,2,... n) cinsinden kısaca A = [ ]

DENKLEM ve EŞİTSİZLİKLER ÜNİTE 2. ÜNİTE 2. ÜNİTE 2. ÜNİTE 2. ÜNİT

POLİNOMLAR. Örnek: 4, 2, 7 polinomun katsayılarıdırlar. 5x, derecesi en büyük olan terim olduğundan. ifadelerine polinomun. der tür.

SAYISAL ÇÖZÜMLEME. Sayısal Çözümleme

ÜSLÜ İFADELER VE ÜSTEL FONKSİYONLAR LOGARİTMA FONKSİYONU, ÜSTEL, LOGARİTMİK DENKLEM VE EŞİTSİZLİKLER

BÖLÜM 3 : RASLANTI DEĞİŞKENLERİ

ÜSTEL DAĞILIM. üstel dağılımın parametresidir. Birikimli üstel dağılım fonksiyonu da, olarak bulunur. olduğu açık olarak görülmektedir.

İntegralin Uygulamaları

TEOG. Tam Sayılar ve Mutlak Değer ÇÖZÜM ÖRNEK ÇÖZÜM ÖRNEK TAMSAYILAR MUTLAK DEĞER

İntegral Uygulamaları

TYT / MATEMATİK Deneme - 2

TEST. Rasyonel Sayılar. 1. Aşağıdaki bilgilerden hangisi yanlıştır? 2. Aşağıda verilen, 3. Aşağıdaki sayılardan hangisi hem tam sayı,

x ise x kaçtır?{ C : }

DENKLEM ÇÖZME DENKLEM ÇÖZME. Birinci dereceden İki bilinmeyenli. 2x 2 + 5x + 2 = 0. 3x x = 0. 5x + 3 = 0. x + 17 = 24.

V ort CEVAP: B CEVAP: E CEVAP: B CEVAP: A 3V CEVAP: D. 10. I- Doğru: 2t anında ikiside 4x konumundalar. Y A Y I N D E N İ Z İ CEVAP: C.

Tanım : Merkezi orijin ve yarıçapı 1 birim olan çembere trigonometrik çember veya birim çember denir. y B(0,1) C(1,0)

b göz önünde tutularak, a,

1997 ÖYS A) 30 B) 35 C) 40 D) 45 E) 50. olduğuna göre, k kaçtır? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

MUTLAK DEĞER. Sayı doğrusu üzerinde x sayısının sıfıra olan uzaklığına x in mutlak değeri denir ve x ile. gösterilir. x x. = a olarak tanımlanır.

LYS 2016 MATEMATİK ÇÖZÜMLERİ

Pontiklerin altında hacim koruma

Cebir Notları Mustafa YAĞCI, Eşitsizlikler

ÇOKGENLER Çokgenler çokgen Dışbükey (Konveks) ve İçbükey (Konkav) Çokgenler dış- bükey (konveks) çokgen içbükey (konkav) çokgen

Üslü İfadelerde İşlemler (Temel Kurallar) - Çalışma Kağıdı Ortaokul Matematik Kafası $ = k) 81 $ 243 = Kerim Hoca. p) 125 $ 625 = w) 3

1990 ÖYS 1. 7 A) 91 B) 84 C) 72 D) 60 E) 52 A) 52 B) 54 C) 55 D) 56 E) 57

II. DERECEDEN DENKLEMLER

Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü FZM207. Temel Elektronik-I. Doç. Dr. Hüseyin Sarı

3.4 İşlem İşlem Kavramı. Etkinlik Etkinlik 3.52

YGS-LYS GEOMETRİ ÖZET ÇÖZÜMLERİ TEST 1

TG 2 ÖABT İLKÖĞRETİM MATEMATİK

TG 1 ÖABT İLKÖĞRETİM MATEMATİK

1. Değişkenler ve Eğriler: Matematiksel Hatırlatma

1987 ÖSS A) 0 B) 2. A) a -2 B) (-a) 3 C) a -3 D) a -1 E) (-a) 2 A) 1 B) 10 C) 10 D) 5 10 E) a+b+c=6 olduğuna göre a 2 +b 2 +c 2 toplamı kaçtır?

0;09 0; : işleminin sonucu kaçtır? A) ;36 0; a = 0,39 b = 9,9 c = 1,8 d = 3,7.

İKİNCİ DERECEDEN DENKLEMLER

LYS LİMİT VE SÜREKLİLİK KONU ÖZETLİ ÇÖZÜMLÜ SORU BANKASI

a üstel fonksiyonunun temel özellikleri şunlardır:

Yalıtkan İnce Filmlerin Morlet Dalgacığı ile Optik Analizinin Yapılması. Prof.Dr. Serhat ÖZDER OCAK 2012

RASYONEL SAYILAR. ÖRNEK: a<0<b<c koşulunu sağlayan a, b, c reel sayıları. tan ımsız. belirsiz. basit kesir

Vektörler ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Yrd.Doç.Dr.Nevin MAHİR

1992 ÖYS A) 0,22 B) 0,24 C) 0,27 D) 0,30 E) 0, Bir havuza açılan iki musluktan, birincisi havuzun tamamını a saatte, ikincisi havuzun

İKİ DEĞİŞKENLİ ARİTMETİK FONKSİYONLAR. Funda ÇETİN YÜKSEK LİSANS TEZİ MATEMATİK GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ HAZİRAN 2007 ANKARA

c

Çözüm Kitapçığı Deneme-5

İÇİNDEKİLER ORAN VE ORANTI KESİR PROBLEMLERİ HAVUZ VE İŞ PROBLEMLERİ

ek tremum LYS-1 MATEMATİK MATEMATİK TESTİ 1. Bu testte Matematik Alanına ait toplam 80 soru vardır.

formundadır. Burada verilen bir f fonksiyonu F fonksiyonuna dönüşür ve F fonksiyonuna f in fonksiyon dönüşümü denir. K(s,t) ye çekirdek denir.

ORAN ORANTI. Örnek...1 : Örnek...4 : Örnek...2 : Örnek...5 : a 1 2 =2b+1 3 =3c 4. Örnek...6 : Bir karışımda bulunan a, b ve c maddeleri arasında

TEST 9-1 KONU YERYÜZÜNDE HAREKET. Çözümlerİ ÇÖZÜMLERİ

2009 Soruları. c

DENEY 2 Wheatstone Köprüsü

TEST 1 ÇÖZÜMLER NEWTON IN HAREKET YASALARI

ÜÇGENDE ALAN. Alan(ABC)= 1 2. (taban x yükseklik)

Lisans Yerleştirme Sınavı 1 (Lys 1) / 19 Haziran Matematik Soruları ve Çözümleri

Sistem Dinamiği ve Modellemesi

c) Bire bir fonksiyon: eğer fonksiyonun görüntü kümesindeki her elemanının tanım kümesinde yalnız bir karşılığı varsa bu fonksiyonlara denir.

LİNEER CEBİR MATRİSLER: şeklindeki tablosuna mxn tipinde bir matris denir. [a ij ] mxn şeklinde gösterilir. m satır, n sütun sayısıdır.

Üslü Sayılar MATEMATİK. 5.Hafta. Hedefler. Öğr.Gör. Esrin PALAS BOZKURT Öğr.Gör. Muhsin ÇELİK. Bu üniteyi çalıştıktan sonra;

2.I. MATRİSLER ve TEMEL İŞLEMLER

BÖLÜM 5: RADYOAKTİF BOZUNMA

Lisans Yerleştirme Sınavı 1 (Lys 1) / 16 Haziran Matematik Sorularının Çözümleri. sayısının 2 sayı tabanında yazılışı =?

YGS-LYS GEOMETRİ ÖZET ÇÖZÜMLERİ TEST 1

(bbb) üç basamaklı sayılardır. x ile y arasında kaç tane asal sayı vardır? A)0 B)1 C) 2 D) 3 E) x, y, z reel sayılar olmak üzere, ifadesinin

SAYILAR DERS NOTLARI Bölüm 2 / 3

Ele Alınacak Ana Konular. Hafta 2 İşaretler ve Sistemler. Ayrık-zaman impuls ve birim basamak dizileri

ÖZEL EGE LİSESİ EGE BÖLGESİ OKULLAR ARASI 17. MATEMATİK YARIŞMASI 11. SINIF TEST SORULARI

ASAL SAYILAR. Asal Sayılar YILLAR MATEMATĐK ĐM


BÖLÜM 2- HATA VE HATA KAYNAKLARI SORULAR ÇÖZÜMLER & MATLAB PROGRAMLAMA

Sistem Dinamiği ve Modellemesi. Doğrusal Sistemlerin Sınıflandırılması Doğrusal Sistemlerin Zaman Davranışı

Akademik Personel ve Lisansüstü Eğitimi Giriş Sınavı. ALES / Sonbahar / Sayısal I / 27 Kasım Matematik Sorularının Çözümleri

VEKTÖRLER ÜNİTE 5. ÜNİTE 5. ÜNİTE 5. ÜNİTE 5. ÜNİT

2005 ÖSS BASIN KOPYASI SAYISAL BÖLÜM BU BÖLÜMDE CEVAPLAYACAĞINIZ TOPLAM SORU SAYISI 90 DIR. Matematiksel İlişkilerden Yararlanma Gücü,

MUTLAK DEĞER. a ε R olmak üzere; Mutlak Değer MATEMATĐK ĐM YILLAR ) GENEL ÖRNEKLER.

Prizmatik Katsayıyı Değiştirmek için 1 Eksi Prizmatik Yöntemi

2011 RASYONEL SAYILAR

basit cebirsel denkleminin geçerli olduğunu varsayalım. denklemine ait İAD. çıkış düğümüne olan ve kazancı a

ÜNITE. Dörtgenler ve Çokgenler. Dörtgenler Test Dikdörtgen Kare Test Dörtgenler Test Dikdörtgen Kare Test

ORAN ORANTI. Örnek...1 : Örnek...4 : Örnek...2 : Örnek...5 : a 1 2 =2b+1 3 =3c 4. Örnek...6 : Bir karışımda bulunan a, b ve c maddeleri arasında

BAĞIMSIZ UYARILMIŞ DC MOTOR DENEY

1992 ÖYS. 1. Bir öğrenci, harçlığının 7. liralık otobüs biletinden 20 adet almıştır. Buna göre öğrencinin harçlığı kaç liradır?

a 4 b a Cevap : A Cevap : E Cevap : C

6 DC Motorlar. Harici Uyartımlı DC Motor. E a - I V / R K K. i a =i L R a. i f. R f. f f f. a a ind. a a a a a. Tind. ind

Otomatik Kontrol. Fiziksel Sistemlerin Modellenmesi. Prof.Dr.Galip Cansever. Dişli Takımları Elektromekaniksel Sistemler. Ders #5

Transkript:

..5 El Alınc An Konulr LI sismlrin rmşı üsl işrlr ynıı Sürli-zmn priyodi işrlrin Fourir srisi gösrilimi Hf 5: Priyodi İşrlrin Fourir Srisi Gösrilimi Fourir srisinin yınslığı Sürli-zmn Fourir srisinin özllilri LI Sismlrin Krmşı Üsl İşrlr Ynıı LI sismlrin nlizind fydlı bir ylşım, işrlri şğıdi ii özlliği sğlyn ml işrlrin doğrusl ombinsyonu şlind msil mir:. ml işrlr, gniş v fydlı bir işr ümsini oluşurbilmlidir.. Bir LI sismin ml bir işr ynıı bsi olmlıdır. Böylc, LI sismin bir giriş ynıı, bsi ynılrın doğrusl ombinsyonu olcır. Bu ii özlliği, hm sürli hm d yrı durumd rmşı üsl işrlr sğlmdır. LI bir sismin çıışı {y( vy y[n] }, girişin { vy x[n] }, rmşı bir sbil çrpımın şis giriş SİSEMİN ÖZFONKSİYONU, rmşı sbi SİSEMİN ÖZDEĞERİ dnilir. s v z rmşı syılr olm üzr, şğıd gösrildiği gibi sürli-zmnd s, yrı-zmnd z n LI sismlrin özfonsiyonudur. LI Sismlrin Krmşı Üsl İşrlr Ynıı İmpuls ynıı h( oln bir sürli-zmn LI sismin girişin s uygulndığınd sismin çıışı y( onvolüsyon ingrlindn hsplnbilir: s( τ y( h( τ τ dτ h τ dτ ( s sτ h( τ dτ Eşiliğin sğındi ingrlin yınsdığını vrsylım. İngrlin dğri s bğlıdır v rmşı bir syıdır. İngrlin sonucunu H(s il gösrlim: s H ( s h( τ τ dτ O hld, y( H(s s (çıış, girişin rmşı bir syı H(s il çrpımın şiir. Böylc, rmşı üsl s işrinin sürli-zmn LI sismlrin özfonsiyonu olduğu gösrilmiş olur.

..5 LI Sismlrin Krmşı Üsl İşrlr Ynıı Bnzr işlmlr yrı-zmnd ypılbilir. İmpuls ynıı h[n] oln bir yrı-zmn LI sismin z n girişin oln ynıı onvolüsyon oplmındn hsplnır: n y[ n] h[ ] x[ n ] h[ ] z n z h[ ] z Eşiliğin sğındi oplmnın yınsdığını vrsylım. oplmnın dğri z y bğlıdır v rmşı bir syıdır. oplmnın sonucunu H(z il gösrlim: H ( z h[ ] z O hld, y[n] H(zz n (çıış, girişin rmşı bir syı il çrpımın şiir. Yni, rmşı üsl z n işrinin yrı-zmn LI sismlrin özfonsiyonu olduğunu gösrmiş oldu. LI Sismlrin Krmşı Üsl İşrlr Ynıı İmpuls ynıı h( oln bir sürli-zmn LI sism üç rmşı üsl işrin oplmın şi oln bir giriş uygulylım. + + Özfonsiyon özlliğindn, sismin rmşı üsl işrlr ynıı şöyldir: s Sism doğrusl olduğundn, rmşı üç üsl işrin oplmındn oluşn giriş oln ynıı üsl işrlr oln ynılrının oplmın şiir: H ( s H ( s H ( s ( H( s + H ( s + H ( s y 5 6 LI Sismlrin Krmşı Üsl İşrlr Ynıı Yurıdi sonucu gnllşirbiliriz. Bir sürli-zmn LI sismin girişi, rmşı üsl işrlrin ğırlılı oplmı (doğrusl ombinsyonu olsun: x ( s Doğrusllı v özfonsiyon özllilrindn, sismin çıışı şğıdi gibi olur: Bnzr şild, bir yrı-zmn LI sismin girişi x[n], yrı-zmn rmşı üsl işrlrin doğrusl ombinsyonu olsun: y ( H ( s x [ n] n z Sismin çıışı şğıdi gibi olur: y [ n] H ( z z n LI Sismlrin Krmşı Üsl İşrlr Ynıı GÖZLEM: Bir LI sismin girişi rmşı üsl işrlrin doğrusl ombinsyonu is, çıışı d ynı üsl işrlrin doğrusl bir ombinsyonudur. Çıış işrinin gösrilimindi syılr, giriş işrinin gösrilimindi syılr il rmşı üsl işrlr rşılı gln sism özdğrlrinin çrpımın şiir. x ( s ( y H ( s Bu gözlm, Fourir v ndisindn sonr glnlrin hrhngi bir işrin rmşı üsl işrlrin doğrusl ombinsyonu şlind nsıl yzılbilcği hınd rşırm ypmlrın ön y olmuşur. Bu v önümüzdi hflr, soruyu sırsıyl sürli v yrı-zmn priyodi işrlr için ynılyc, dh sonri hfd priyodi olmyn işrlr durumunu l lcğız. s v z hrhngi bir rmşı syı olbilir. Anc, Fourir nlizind s v z sırsıyl s jω v z jω vrsyılcır. Lplc v z-dönüşümü onulrınd s v z hrhngi bir rmşı syıy gnllşirilcir. 7 8

..5 LI Sismlrin Krmşı Üsl İşrlr Ynıı ÖRNEK: Bir sürli-zmn LI sismin girişi il çıışı rsındi ilişi y(- v sism uygulnn giriş j olsun. Sismin çıışışöyldir: Uygulnn giriş bir özfonsiyon olduğundn bu sonucu slınd bliyordu. Giriş rşılı gln özdğri hsplylım. Sismin impuls ynıının h( δ(- olduğu çıır. O hld, Örnğimizd s j olduğundn, giriş rşılı gln özdğr H(j -j6 olr ld dilir. Görüldüğü gibi çıış, giriş il giriş rşılı gln özdğrin çrpımın şiir.. y( j( j6 j H ( s h( τ dτ δ ( τ dτ sτ sτ s Sürli-zmn Priyodi İşrlrin Fourir Srisi Gösrilimi Hrmoni ilişili rmşı üsl işrlrin doğrusl ombinsyonu şlind yzıln bir sürli-zmn işri l llım: jω j ( π / Hrmoni ilişili üsl işrlrin hrbirinin il priyodi olduğunu görmüşü. O hld, d il priyodiir. (Bnz..hf sly 7-8 için, oplmdi üsl işr sbiir. ± için üsl işrlrin ml frnsı ω dır v bu rimlr EMEL vy BİRİNCİ HARMONİK bilşnlr dnir. ± için üsl işrlrin ml frnsı ω dır v bu rimlr iinci hrmoni bilşnlr dnir. Gnl olr, ±N için oplmdi rmşı üsl işrlr N. HARMONİK bilşnlr dnir. Priyodi bir işrin yurıdi gibi oplm şlind ifd dilmsin FOURİER SERİSİ gösrilimi dnir. 9 Sürli-zmn Priyodi İşrlrin Fourir Srisi Gösrilimi Hrmoni bilşnlrin işri nsıl oluşurduğu şğıd gösrilmişir. ÖRNEK: ml frnsı π oln bir sürli-zmn priyodi işrin Fourir srisi gösrilimi şğıd vrilmişir:, j π,, Ksyılr oplmd yrin onulr işrin nlii ifdsi ld dilbilir: + jπ jπ jπ jπ j6π j6π ( + + ( + + ( + Eulr ilişisi ullnılr, işr rigonomri fonsiyonlr cinsindn d yzılbilir:. + cos(π + cos(π + cos(6π

..5 Sürli-zmn Priyodi İşrlrin Fourir Srisi Gösrilimi Sürli-zmn grçl priyodi işrlr için Fourir srisinin diğr bir gösrilimi vrdır. Grçl bir işr için x*( olduğundn * jω jω * jω * jω ( Son ifd, Fourir srisi gösrilimi il rşılşırılırs * - vy şdğr olr * - sonucu çır. Bu sonuçn yrrlnılr Fourir srisi şğıdi gibi yzılbilir: + + R jω jω jω + [ + ] jω * jω [ + ] jω { } Sürli-zmn Priyodi İşrlrin Fourir Srisi Gösrilimi Son ifdd uupsl oordinlrd A jθ şlind yzılırs şğıd vriln şdğr rigonomri gösrilim ld dilir: x + R jθ jω { A } ( + A cos( ω + θ rzyn oordinlrd B + jc şlind yzılırs şğıd vriln diğr bir rigonomri gösrilim ld dilir: x + R ( B + jc jω { } ( + ( B cos( ω C sin( ω Sürli-zmn Priyodi İşrlrin Fourir Srisi Gösrilimi Şimdi d, priyodi bir işr için Fourir srisi syılrının nsıl hsplnbilcğini rışcğız. jnω Fourir srisi gösrilimind, şiliğin hr ii rfı il çrpıldın sonr çrpımın [,] rlığınd ingrli lınırs şğıdi ifd ld dilir: jnω jω jnω j[ n] ω [ ] Köşli prnz içindi ifd Eulr formülü ullnılr ynidn düznlnbilir: j[ n] ω n cos[( ω + j n ] sin[( ω ] Sürli-zmn Priyodi İşrlrin Fourir Srisi Gösrilimi j[ n] ω n cos[( ω + j n ] sin[( ω ] n için cos[(-nω ] v sin[(-nω ] işrlri / -n ml priyodu il priyodiir. İngrlın lındığı rlı uzunluğund olup ml priyodun -n ıdır. Sinüs v osinüs işrlrinin bir priyodund, işrlrin sıfırın üsünd v lınd ln ısımlrı ynı ln ship olup bu işrlrin bir priyod v dolyısıyl d bir priyodun msyı ı uzunluğundi bir rlıi ingrli sıfır şiir. Özl, n için hr ii ingrl sıfır şiir. n için, ingrl olup ingrlin sonucu y şiir. Sonuç olr, j[ n] ω n,, n O hld, sri gösrilimindi syılr şöyl hsplnır: 5 n jn ω 6

..5 Sürli-zmn Priyodi İşrlrin Fourir Srisi Gösrilimi Yurıd bulunn sonucun, uzunlulu hrhngi bir rlı için gçrli olduğun di diniz. uzunlulu hrhngi bir rlı boyunc ingrl nosyonu il gösrilm üzr, sürli-zmn priyodi işrin Fourir srisin çılımı v çılımdi syılrın hsbı şğıdi şililrd vrilmişir: jω j( π / jω j ( π / İşrin sri şlind gösrilimin SENEZ, syılrın nsıl hsplncğını vrn şiliğ is ANALİZ dnlmi dnilir. syısı, işri sbi vy DC bilşn olup işrin bir priyod boyunc orlm dğridir: 7 Sürli-zmn Priyodi İşrlrin Fourir Srisi Gösrilimi ÖRNEK: ml priyodu v ml frnsı ω π/ oln priyodi r dlgnın Fourir srisi gösrilimini ld diniz. ÇÖZÜM:İşrin bir priyodunun mmisl ifdsişöyldir:,, < < < / Fourir srisi syılrını bulm için uzunlulu hrhngi bir rlı sçilbilir. İşr, rfınd simri olduğundn rlı olr / / sçilmsi mnılıdır. 8 Sürli-zmn Priyodi İşrlrin Fourir Srisi Gösrilimi İl önc ı blirlylim. / / Diğr syılr (, bnzrşild hsplnır: / jω jω / π jω jω sin( sin( ω sin( ω ω j ω π π syılrı sbi bir v dğişi dğrlri için şğıd çizilmişir. Bu örn için syılr grçl çıığındn syılr için bir grfi (gnli grfiği yrli olmuşur. Ksyılrın rmşı syı olmsı hlind ii grfiğin (gnli v fz grli olcğın di diniz. 9 Sürli-zmn Priyodi İşrlrin Fourir Srisi Gösrilimi için syılrını hsplylım. π sin(.. π için.8 π sin(.. π için π sin(.. π için.6 π sin(.. π için 5

..5 Sürli-zmn Priyodi İşrlrin Fourir Srisi Gösrilimi Sürli-zmn Priyodi İşrlrin Fourir Srisi Gösrilimi ÖRNEK: Sinüzoidl işrlr için Fourir srisi doğrudn hsplnbilir. Aşğıd vriln işrin Fourir srisi gösrilimini ld dlim. π + sin( ω + cos( ω + cos(ω + Çözüm: Eulr ilişisidn işr rmşı üsl işrlrin oplmı şlind yzılbilir: + + + + + j ( jω jω ( jω jω ( j( ω + π / j( ω + π / + + + + + j j jω jω jπ / j ω jπ / j ω O hld nin Fourir srisi syılrı ifdy bılr doğrudn yzılbilir, + j, + j j j jπ / jπ / ( + j, ( j,. Sürli-zmn Priyodi İşrlrin Fourir Srisi Gösrilimi Ksyılrın gnliği v fzı, y bğlı olr şğıd çizilmişir. j.8.66 + j.8.66 Sürli-zmn Priyodi İşrlrin Fourir Srisi Gösrilimi ÖRNEK: Örnlm bhsind ullnılc priyodi impuls dizisinin Fourir srisi syılrını bullım. x ( δ ( ( + j.5.785 ( j.5.785 ÇÖZÜM: İşr, nliz dnlmind yrin onulr syılr hsplnbilir. İşr simri olduğundn ingrl rlığı olr / / lm uygundur. π j / π j / / rlığınd δ( olduğundn, / / π π j j / δ ( No: Yurıdi sonucu bulurn şu özlliği ullndı: / δ ( f ( f ( / 6

..5 Sürli-zmn Fourir Srisinin Yınslığı Kr dlgd sürsizlilr vrdır. Hlbui sri gösrilimindi hrmoni ilişili rmşı üsl işrlrin hpsi sürlidir. Sürsiz bir işrin sürli işrlrl msil dilbilcğin şüphyl bılmışır. Fourir in spilri dönmin us mmiçisi Lgrng rfındn vo dilmişir. H, dönmin diğr mmiçilri Lcroix, Mong v Lplc ın Fourir dsği bil rşırmlrın yyınlnmsı için yrli olmmışır. Fourir in rşırmlrı vfındn sonr yyınlnbilmişir. Fourir srisinin gçrliliğini gösrm için, bir sürli-zmn priyodi işrin sonlu syıd hrmoni ilişili rmşı üsl işrl msilini l llım: N ( ylşılı hsını gösrsin: xn ( N N jω N N ( xn ( N jω Sürli-zmn Fourir Srisinin Yınslığı Frlı ylşılılrı birbiriyl rşılşırbilm için, ylşılı hsının boyuunu vrn bir ölçü ullnmmız grlidir. Ölçü olr, bir priyo boyunc hnın nrjisini ullncğız. ( EN N Hnın nrjisini minimum ypn syılrın jω olduğu gösrilbilir (ödvlrin birind bu sonuç isplncır!. Yni, hyı minimum ypn syılr Fourir srisi syılrın şiir. O hld, nin Fourir srisi gösrilimi vrs, N büyüdüç h zlır v N limi durumund E N sıfır şi olur. Şimdi d priyodi bir işrin hngi oşullr lınd Fourir srisi gösrilimin ship olcğını blirlmy çlışlım. 5 6 Sürli-zmn Fourir Srisinin Yınslığı İi duruml rşılşm mümündür: (i syılrın hsplnmsın imn vrn ingrl yınsmybilir (bzı syılr sonsuz olbilir, (ii syılrın hpsi sonlu ols bil, bu syılr snz dnlmind yrin onulduğund ld diln sri orijinl işri vrmybilir. Priyodi bir işr, bir priyod boyunc sonlu nrjiy ship, yni < is, Fourir srisi syılrının sonlu olcğı gösrilbilir. Bu durumd, işr il Fourir srisi gösrilimi rsındi hnın nrjisi bir priyo boyunc sıfır olcır. jω ( ( Sürli-zmn Fourir Srisinin Yınslığı Dirichl, priyodi bir işr il Fourir srisi gösriliminin, işrin sürsiz olduğu nolr hriç şi olbilmsi için oşullrı blirlmişir. Sürsizli nolrınd sri, işrin sürsizli nosınd soldn v sğdn limilrinin orlmsın şi olur. Dirichl oşullrı şğıd vrilmişir. Koşul : İşr bir priyod boyunc mul ingrllnbilir olmlıdır: x ( < Koşul : Bir priyo boyunc, işrin sonlu syıd minimum v msimumu olmlıdır. Bu sonuç, Fourir srisi gösriliminin işr şi olduğu nlmın glmdiğini, nc iisi rsındi fr nrji olmdığını blirmdir. Fizisl sismlr, işrin nrjisin ynı vrdiğindn, bu nlmd işr il Fourir srisi gösrilimi şdğrdir.ilgilndiğimiz çoğu priyodi işrin nrjisi sonlu olup bu işrlr için Fourir srisi gösrilimi mvcuur. 7 Koşul : Sonlu bir rlı, işr sonlu syıd sürsizli olmlı v sürsizli nolrınd işrin dğri d sonlu olmlıdır. Dirichl oşullrını ihll dn işrlr örnlr şğıd vrilmişir. yrıc 8 7

..5 Sürli-zmn Fourir Srisinin Yınslığı Koşul i ihll dn bir işr Dirichl oşullrını sğlmyn işrlrin fizisl sismlrd rşımız çım olsılığının olduç z olduğu örnlrdn görülmdir. 898 yılınd, Amrin fiziçi Albr Michlson, sonlu Fourir srisini N 8 dr hsplyn bir ygı (modrn dıyl hrmoni nlizör glişirmişir. Koşul yi ihll dn bir işr Michlson, ygıını p ço priyodi işr için s mişir. Michlson, r dlg için ummdığı sonuçlr ld dinc glişirdiği ygıın hlı olbilcğini düşünmüş v onuyu mmisl fiziçi Josih Gibbs il pylşmışır. Gibbs, problmi drinlmsin inclmiş v düşünclrini 899 yılınd Michlson il pylşmışır. Koşul ü ihll dn bir işr Priyodi r dlg, Dirichl oşullrını sğldığındn, sonlu sridi rim syısı sonsuz gidrn sürsizli nolrınd srinin limii sürsizli dğrinin orlmsın şi olmlıdır. Diğr nolrd, sri işr yınsmlıdır. Çşili N dğrlri için ylşı işr v r dlg şğıd çizilmişir. 9 Sürli-zmn Fourir Srisinin Yınslığı Michlson un Gözlmi: Sonlu sri, sürsizli nolrınd dlglnmlr vrmdir. Dlglnmlrın p gnliği N dn bğımsızdır v N rıç zlmmdır. Gibbs in Açılmsı:İşrin sürsiz olmdığı bir nosı sürsizli nosın ylşıç hnın üçü olmsı için N büyü olmlıdır. Bu ndnl, N rıç dlglnmlr sürsizli nosı rfınd yoğunlşır nc dlglnmnın msimum gnliği sbi lır. Bu gözlm GIBBS OLAYI dnir. Yni, sürsiz bir işrin sonlu rimli Fourir srisi ylşılığı yüs frnslı dlglnmlr içrir v sürsizli nosınd işrn dh yüs dğr lır. Priyodi r dlg işr için FS syılrı π sin(, π ( Sly 8-9 Sonlu rimli Fourir srisi ullnılcs, dlglnmlrdi oplm nrji ihml dilbilc dr üçü olc şild yrinc büyü N dğri sçilmlidir. Limi durumund, hsının nrjisi sıfır olur v Fourir srisi yınsr. 8

..5 Sürli-zmn Fourir Srisinin Özllilri ml priyodu v ml frnsıω π/ oln priyodi bir işrin Fourir srisi syılrının olduğunu blirm için nosyonunu ullncğız. Sürli-zmn Fourir srisinin şğıd vriln özllilri rcılığıyl, Fourir srisi syılrı bilinn işrlr yrdımıyl çoğu işrin Fourir srisi çılımını ld m olylşmdır. Fourir dönüşümü onusund d görcğimiz gibi, çoğu özlli Fourir dönüşümünün özllilrindn ld dilbilir. Bu ndnl, sdc n önmli özllilri sırlyc v yorumlycğız. FS x ( Sürli-zmn Fourir Srisinin Özllilri Özlli (Zmnd ölm: FS x ( is, jω j x (π / ( İsp: Priyodi bir işr, zmnd ölnirs priyodiliği orunur v priyodu dğişmz. Ölnmiş y( - işrinin Fourir srisi syılrı b olsun: jω jω b y( İngrld, τ - dğişn dönüşümü yplım., uzunluğu oln bir rlı dğişiyors τ d uzunluğu oln bir rlı dğişcir. O hld, b jω ( τ + jω τ dτ jω j (π / j (π / Yorum: olduğundn, b. FS τ jωτ dτ (Priyodi bir işr ölndiğind Fourir srisi syılrının gnliği dğişmz! Sürli-zmn Fourir Srisinin Özllilri FS FS Özlli (Zmnd rsin çvirm: x ( is, x ( İsp: Priyodi bir işr, zmnd rsin çvrilirs priyodiliği orunur v priyodu dğişmz. Fourir srisi çılımındn - işri x j π / ( şlind yzılbilir. oplmd, -m dğişn dönüşümü ypılırs x jm π / ( m m Son şili, - işrinin Fourir srisi çılımı olup çılımdi syılr - dır. Yorum: Bir sürli-zmn priyodi işr zmnd rsin çvrilirs, rşılı gln Fourir srisi syılrı d rsin çvrilir. O hld, çif işrlrin (- Fourir srisi syılrı çif ( -, işrlrini i ( - - olcır. Sürli-zmn Fourir Srisinin Özllilri FS FS Özlli (Zmnd ölçlm: x ( is, x ( α İsp: Priyodi bir işr, ölçlndiğind priyodu dğişir. nin ml priyodu v ml frnsıω π/ is, α nin ml priyodu /α v ml frnsı αω dır. nin Fourir srisi çılımınd yrinα yzılırs x j ( αω ( α Son şili, ml frnsıαω oln işrin Fourir srisi gösrilimi olup çılımdi syılr dır. Yorum: Bir sürli-zmn priyodi işri zmnd ölçlm Fourir srisi syılrını dğişirmz. 5 6 9

..5 Sürli-zmn Fourir Srisinin Özllilri Özlli (Zmnd ürv lm: FS x ( is, d FS π jω j İsp: Priyodi bir işrin ürvi lınırs yin priyodi olur v priyodu dğişmz. nin Fourir srisi çılımınd, şiliğin hr ii rfının y gör ürvi lınırs d d jω [ ] Son şili, ml frnsı ω π/ oln işrin Fourir srisi gösrilimi olup çılımdi syılr jω j(π/ olr görülmdir. Yorum: Bir sürli-zmn priyodi işrin ürvini lm, Fourir srisi syılrının hm gnliğini hm d fzını dğişirmdir. jω jω jω d 7 Özlli 5 (Prsvl ilişisi: Sürli-zmn Fourir Srisinin Özllilri * İsp:İngrld, x ( x ( yzıp, v x * ( için Fourir srisi gösrilimlrini ullnırs Köşli prnz içindi ingrli dh önc hsplmışı: * x ( * l l * jlω l l j( l ω O hld, son şili sonsuz n ingrl olmsın rğmn ingrllrin sonucu sdc l için, diğr l dğrlrind şiir. Sonuç olr, ii oplm bir oplmy indirgnir v l olur: * jω j( l ω,, l l 8 Sürli-zmn Fourir Srisinin Özllilri Prsvl İlişisinin Yorumu: Bir işri dğişi şillrd msil m slınd ilv bir bilgi vrmmdir. Bir bış çısınd gizli oln bir bilgi, diğr bir bış çısınd ory çıbilir. İşrin nrjisi ullnıln gösrilimdn bğımsızdır. Diğr bir dyişl, işrin nrjisini zmn vy frns uzyınd hsplm ynı sonucu vrmlidir. Diğr Özllilr: Sürli-zmn Fourir srisinin ispını vrmdiğimiz bş özllilri d vrdır. Diğr özllilrin ispı bnzr şild ypılbilir. Özllilrin ümü şğıdi blod lislnmişir. Özlli Priyodi İşr Fourir Srisi Ksyılrı Doğrusllı Zmnd ölm Frns ölm Eşlni lm Zmnd rsin çvirm Zmnd ölçlm Priyodi onvolüsyon Zmnd çrpm Sürli-zmn Fourir Srisinin Özllilri ω π / ml frnsı v y( ml priyodu il priyodi Ax ( + By( A + Bb jω j ( π / jm (π / M jmω α> ( /α il priyodi b x * ( * α x τ y( τ dτ ( b y( l l b l 9

..5 Özlli Priyodi İşr Fourir Srisi Ksyılrı Zmnd ürv lm Zmnd ingrl lm Grçl işrlr için şlni simrili Grçl v çif işrlr Grçl v işrlr Grçl işrlrin çif- yrışırmsı Sürli-zmn Fourir Srisinin Özllilri dx ( x grçl grçl v çif grçl v çif jω Priyodi İşrlr için Prsvl İlişisi π j ( j ω j (π / x ( Ev{ } [ grçl] x ( Od{ } [ grçl] o * R{ } R{ } Im{ } Im{ } p p grçl v çif sf rmşı v çif R{ } jim{ } Sürli-zmn Fourir Srisinin Özllilri ÖRNEK: Sürli-zmn Fourir srisinin özllilrindn yrrlnr şğıd vriln g( işrinin ( il priyodi Fourir srisi syılrını bullım. ÇÖZÜM: g( işrini nliz dnlmind yrin oyr, Fourir srisi syılrını blirlybiliriz. Anc, g( işrini dh önc Fourir srisini hspldığımız priyodi simri r dlg cinsindn ifd dip sonucu bulcğız. Kr dlg v Fourir srisi syılrı, hırlm mcıyl şğıd vrilmişir: sin( ω, π Priyodi r dlg işrind v llım. Şillrdn, g( il rsındi ilişinin g( - / olduğu görülmdir. - işrinin Fourir srisi syılrı b olsun. Ölm özlliğindn, DC rimin (-/ Fourir srisi syılrı c olsun. DC işrin sıfırdn frlı bir Fourir srisi syısı vrdır:, c /, g( işrinin Fourir srisi syılrı d olsun. Doğrusllı özlliğindn Son ifdd yrin onulurs b d b + c jπ / jπ /, /, sin( π / jπ /, d π,

..5 Sürli-zmn Fourir Srisinin Özllilri ÖRNEK: Sürli-zmn Fourir srisinin özllilrindn yrrlnr şğıd vriln işrinin ( il priyodi Fourir srisi syılrını bullım. ÇÖZÜM: Bu işrin ürvi, önci örn l lınn g( işrin şiir. g( v işrlrinin Fourir srisi syılrını sırsıyl d v il gösrlim. ürv özlliğindn, d d j( π / jπ İfd, için gçrlidir. d şiliyrin onulurs sin( π / jπ /, j( π, bir priyo boyunc nin lındi ln priyod bölünr ld dilbilir: x ( 5