Signaal:
$t_\text{min}=$ $t_\text{max}=$ $N=$
Signaal
$\nu_\text{min}=$ $\nu_\text{max}=$ $N=$
Fourier' teisendus
Spekter

Mistahes (ruutintegreeruvat) signaali $f(t)$ saab kirjeldada kõikvõimalike sagedustega harmooniliste komponentide summana. Kompleksesituses $$f(t)=\frac{1}{2\pi}\int_{-\infty}^\infty F(\omega)e^{i\omega t}\,d\omega,\qquad F(\omega)=\int_{-\infty}^\infty f(t)e^{-i\omega t}\,dt.$$ $F(\omega)$ on funktsiooni $f(t)$ Fourier' teisendus. Ringsageduse $\omega$ asemel võib muidugi kasutada ka tsüklilist sagedust $\nu$: $$f(t)=\int_{-\infty}^\infty F(\nu)e^{i2\pi\nu t}\,d\nu,\qquad F(\nu)=\int_{-\infty}^\infty f(t)e^{-i2\pi\nu t}\,dt.$$

Reaalsed signaalid on lõpliku kestusega ja mõõdetud diskreetsetel ajahetkedel $t_n=t_0+n\Delta t$, seega peame Fourier' teisenduses sisalduvat integraali aproksimeerima summaga: $$F(\nu)\approx\Delta t\sum_{n=0}^{N-1} f(t_n)e^{-i2\pi\nu t_n}.$$ Et diskreetsete andmepunktide $f(t_n)$ baasil signaali täielikult rekonstrueerida, peaks samplimissagedus $1/\Delta t$ ületama kahekordset suurimat sagedust, mis signaalis esineb (Nyquisti-Shannoni teoreem).

Harmoonilise komponendi energia on võrdeline selle amplituudi ruuduga, seega signaali spekter $S(\nu) \propto |F(\nu)|^2$. On kerge veenduda, et $\tau\Delta\nu\sim 1$, kus $\tau$ on signaali (impulsi) karakteerne kestus ja $\Delta\nu$ on spektri laius.

 Indeks