Python/Sympy 的连续傅里叶变换(解析解)

Continuous Fourier Transform with Python / Sympy (Analytical Solution)

我最近用 Python 替换了 Matlab 因为我是真实的;我对 Sympy 很兴奋。

但是现在我遇到了以下问题:

我需要一种使用 Python 可靠地计算连续傅里叶变换的方法。 Sympy 在包括 Diracs(Delta 函数)在内的解决方案中存在问题,因为它们例如出现在三角函数等中。

例如,如果我尝试

fourier_transform(cos(x),x,v)

输出是0,它应该基于 Dirac delta 函数

有谁知道 Sympy 的这一部分是否会得到改进,或者是否有另一种方法可以通过 Python 分析找到傅立叶变换?

提前感谢您的回答或任何建议!

据我所知,虽然 contributions are welcome 目前还没有人在做这方面的工作。

我可以给的一些建议:

  • 如果您在 fourier_transform() 中设置 noconds=False,它将包括 0 为 True 的条件:

    In [26]: fourier_transform(cos(t),t,x, noconds=False)
    Out[26]:
    ⎛   │                 ⎛ -ⅈ⋅π           2      ⎞│       │                 ⎛ ⅈ⋅π           2      ⎞│    ⎞
    ⎝0, │periodic_argument⎝ℯ    ⋅polar_lift (x), ∞⎠│ < π ∧ │periodic_argument⎝ℯ   ⋅polar_lift (x), ∞⎠│ < π⎠
    

    这些条件不是很有帮助,除非可能表明 0 并非完全错误。

  • 您可以使用 FourierTransform 表示未计算的傅里叶变换。您可以调用 doit() 对其求值或调用 rewrite(Integral) 以获得积分形式:

    In [28]: FourierTransform(cos(t),t,x).rewrite(Integral)
    Out[28]:
    ∞
    ⌠
    ⎮   -2⋅ⅈ⋅π⋅t⋅x
    ⎮  ℯ          ⋅cos(t) dt
    ⌡
    -∞
    

我目前最好的建议是通过操纵 FourierTransform 对象或积分来执行 SymPy 当前无法手动执行的傅立叶变换。