Na seção anterior, foi considerada a representação de sequências periódicas em termos de séries de Fourier discretas.
Com a interpretação correta, a mesma representação pode ser aplicada à sequências finitas. A representação de Fourier resultante será referida como a Transformada Discreta de Fourier (DFT).
Considere uma sequência finita x(n) de tamanho
N, tal que x(n) = 0 exceto para 0 £
n £ N-1 (uma
sequência de tamanho M<
N também pode ser considerada de tamanho N, fazendo-se os
últimos N-M elementos nulos). A sequência periódica
correspondente, de período N, para a qual x(n) é um
período, será denotada por x’(n) e dada por
(15)
|
Como x(n) é finita de tamanho N, não
há sobreposição entre os termos x(n+rN) para
diferentes valores de r. Assim, pode-se escrever a equação
(15) como
A sequência finita x(n) é obtida de
x’(n) extraindo-se um período, i.e.,
Novamente, por conveniência, define-se a sequência
retangular dada abaixo:
Com esta nova notação, x(n) pode ser
escrito como
(16)
|
Como foi definido anteriormente, os coeficientes X’(k) da série de Fourier discreta da sequência periódica x’(n) formam uma sequência periódica de período N.
Para manter a dualidade entre os domínios
do tempo e da frequência, deve-se escolher os coeficientes de Fourier
associados com a sequência finita como sendo uma sequência
finita correspondendo a um período de X(k). Assim, se X(k) denota
os coeficientes de Fourier associados a x(n), tem-se
(17)
|
|
(18)
|
Sabe-se, de resultados anteriores, que
(19.a)
|
|
(19.b)
|
Como os somatórios acima envolvem somente
o intervalo [0,N-1], tem-se
(20.a)
|
|
(20.b)
|
A equação (20.a) representa a transformada de Fourier discreta de x(n). Note que a DFT de uma sequência finita corresponde a amostras de sua transformada Z igualmente espaçadas no círculo unitário.
É importante lembrar que, em se tratando de uma DFT, uma sequência finita é representada como sendo um período da sequência periódica.