Discrete Fourier Transform (DFT) क्या है? | परिभाषा, समीकरण और उपयोग | हिंदी में


DFT (Discrete Fourier Transform) क्या है?

Discrete Fourier Transform या DFT एक mathematical technique है जो finite duration discrete-time signal को frequency domain में convert करती है। यह Discrete Fourier Series (DFS) का extension है जो non-periodic signals के लिए उपयोग होती है।

DFT की आवश्यकता क्यों होती है?

  1. Non-periodic discrete signals को frequency domain में analyze करने के लिए।
  2. Filter design, spectrum analysis और audio/image processing में उपयोगी।
  3. Computer-based processing के लिए Fourier transform को discrete रूप में बदलने की आवश्यकता होती है।

DFT का गणितीय निरूपण (Mathematical Representation)

1. Analysis Equation (Forward DFT):

X[k] = Σn=0N-1 x[n] · e-j(2πkn/N)     for k = 0,1,...,N-1

2. Synthesis Equation (Inverse DFT):

x[n] = (1/N) · Σk=0N-1 X[k] · ej(2πkn/N)

जहाँ:

  • x[n] = Input signal (time-domain)
  • X[k] = Frequency components
  • N = Total number of points

DFT के गुण (Properties of DFT)

  1. Linearity
  2. Time and Frequency Shifting
  3. Conjugation & Time Reversal
  4. Parseval’s Relation
  5. Circular Convolution

DFT और DFS में अंतर:

  • DFS: केवल periodic signals के लिए
  • DFT: finite-duration या non-periodic signals के लिए

DFT के उपयोग (Applications of DFT)

  • Audio & Speech signal processing
  • Image filtering & enhancement
  • Communication system design
  • Frequency spectrum analysis

निष्कर्ष (Conclusion)

Discrete Fourier Transform digital signals की frequency content को analyze करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण tool है। DSP में यह बहुत foundational concept है, जो आगे चलकर FFT और real-time systems में use होता है।

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