因为,所以当选定一个k时(求取某个频率的分量),遍取之后所得的会均匀的分布在复平面的单位圆上。而随着k取值的变化,的分布可以分为三种情况:
- k与N有公约数时,所有的均匀的叠到个点上;
- k为0时,所有叠在一起,在上;
- k为其他数时,所有的N个均匀分布;
比如,当N=10时,k分别选取3,0,5,6时,的分布情况如下图所示:
由上面的示意图不难推导出更一般的关于的周期性和对称性的结论,若,则有:
- 周期性1(经常用):若,则,
- 周期性2(要用):若,且N可被r整除,则
- 原点对称(只用特例):若,且N为偶数,则,
- 实轴对称(不常用):若,则,即,
- 虚轴对称(不常用):若,则,
习题
- 利用的周期性和对称性说明,为何?
- 为何?
- 为何?
- 为何?
- 编写matlab程序,绘制N=4,k=1时在单位圆上的分布。