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Symmetrietransformationen

Das Verhalten der Koeffizienten einer Signalanalyse unter einer Symmetrietransformation ist charakteristisch für die verwendete Basis. Die Basisfunktionen können oft durch Symmetrietransformationen ineinander überführt werden.

Elementare Symmetrietransformationen:

Translation, die Verschiebung eines Signals um den Betrag d, dargestellt durch die Transformation  

mit dem Translationsoperator .
 
Rechteckfunktionen gleicher Breite als Basisfunktionen können durch Translationen ineinander überführt werden.
 
Dilatation,  die Streckung (Stauchung) eines Signals um den Faktor , dargestellt durch die Transformation  

mit dem Dilatationsoperator . 
 
Jedes Element der Fourierbasis kann durch Dilatation in jedes andere überführt werden. Insbesondere kann die gesamte Basis aus einem einzelnen Element, z.B. erzeugt werden:


 
Verhalten der Fouriertransformierten einer Funktion bei Translation:

Da der Phasenfaktor in einer Messung schwierig zu bestimmen ist, können Informationen über den Zeitpunkt, an dem eine bestimmte Frequenz im Signal auftritt, nur schwer aus der Fouriertransformierten erhalten werden.
 
Ein Musikstück besteht aus Tönen verschiedener Frequenz, die aufeinanderfolgen. Die Fouriertransformierte liefert zwar gute Informationen darüber, welche Töne vorkommen, aber es ist schwieriger, deren Reihenfolge aus ihr zu bestimmen.

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