15 votos

Función característica y transformada de Fourier

Entiendo la definición de funciones características utilizada en teoría de la probabilidad: Para una Variable aleatoria $X$ con función de densidad de probabilidad $f_X$ la función característica se define como $$\phi_X(t) = E(\exp(itX)) = \int_{\mathbf{R}} e^{\mathrm{i}tx}f_X(x)\, dx.$$

He leído que

[...] la función característica en contextos no probabilísticos se denomina transformada de Fourier (Página 342, de Probability and Measure. P.Billingsley 3rd editon).

Pero todavía no puedo ver esto desde sus definiciones, porque la transformada de Fourier $f^*$ de una función $f$ se define como sigue:

$$ f^*(t) = \int_{\mathbf{R}^n} f(x)\,e^{-\mathrm{i} t \cdot x} \,\mathrm{d} x$$

Si la función $f$ es una densidad, por ejemplo $f=f_X$ , entonces la transformada de Fourier se puede escribir como $$ f^*_X = \int_{\mathbf{R}^n} f_X(x)\,e^{-\mathrm{i} t \cdot x} \,\mathrm{d} x \neq \int_{\mathbf{R}} e^{\mathrm{i}tx}f_X(x)\, dx = \phi_X(t) $$ Las definiciones difieren con un punto negativo, ¿por qué no se pueden utilizar ambas para lo mismo (por ejemplo, para la deconvolución)?

3 votos

Sí, como usted señala $f_X^* = \phi_X(-t)$ . Cada uno de ellos puede ser utilizado para las cosas que usted utiliza el otro, siempre y cuando mantengas el cambio de signo recto (y en algunas definiciones, diferentes constantes por delante) al ir en sentido contrario (invirtiendo la transformación).

6 votos

Hay dos raíces cuadradas de $-1$ . Los matemáticos utilizan uno de ellos y lo llaman $i$ Los ingenieros utilizan el otro y lo llaman $j$ . Desde $j = -i$ la función característica $\int e^{itx} f(x) dx$ utilizada por los matemáticos es exactamente la misma que la transformada de Fourier $\int e^{-jtx} f(x) dx$ utilizado por los ingenieros

0 votos

9voto

Zane Puntos 141

En realidad, la transformada de Fourier puede definirse de ambas maneras utilizando $e^{-\mathrm{i} t \cdot x}$ o $e^{\mathrm{i} t \cdot x}$ . Son esencialmente lo mismo, al igual que se puede llamar a cualquiera de los dos $i$ o $-i$ la unidad imaginaria.

Por la misma toma, se pueden definir las funciones características a través de la transformada de Fourier o de la transformada inversa de Fourier, según se elija.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X