Transformation de Fourier

LA TRANSFORMATION EN ONDELETTES ´ Rene Alt ´ Universite Pierre et Marie Curie 4 place Jussieu 75252 Paris Cedex 05 e-mail: Rene.Alt@lip6.fr LA TRANSFORMATION EN ONDELETTES – p. 1/6 Plan du cours Introduction: qu’est-ce qu’un signal Rappels sur la transformation de Fourier La transformation en ondelettes continues Les principales ondelettes Propriétés des ondelettes La transformation discrete en ondelettes La transformation en ondelettes pour les images Compression à l’aide d’ondelettes Notions

UTM-ISMAG M1 MIMA40 C.Hassenforder Chapitre 4 TRANSFORMATION DE FOURIER Sous des hypoth`ses assez g´n´rales, la transformation de Fourier permet d’exprimer une e e e fonction comme superposition “continue” d’exponentielles complexes e2iπνx ν∈IR g´n´ralisant e e ainsi l’expression en s´rie de Fourier d’une fonction p´riodique. La transformation de Fourier e e sera d´finie pour les fonctions de L1 (IR), puis de S(IR) et enfin par prolongement de cet espace e a ` L2(IR), qui repr´sente l’espace

séries de Fourier....................................................................................................................... 3 1 - Valeurs moyennes, valeurs efficaces, puissances ................................................................................................................. 3 2 - Taux de distorsion de signaux périodiques........................................................................................................................... 3 3 - Séries de Fourier......

x + y, on obtient +∞ +∞ f(u)e−2iπ(ν+ξ)(u−y) du = e2iπy(ν+ξ) f (ξ + ν) . f(x + y)e−2iπ(ν+ξ)x dx = fy,ν (ξ) = −∞ −∞ ∀f ∈ L , ∀(y, ν) ∈ R2 , ∀ξ ∈ R, fy,ν (ξ) = e2iπy(ν+ξ) f (ξ + ν). On note en particulier que la transformée de Fourier de la fonction x → f(x + y) est la fonction ξ → e2iπyξ f (ξ). Maintenant, si f est dans W (resp. W ∗ ), il est clair que les fonctions fα , α > 0, et fy,ν , (y, ν) ∈ R2 , sont encore dans W (resp. W ∗ ). 4) La fonction s est dans L et donc s est

des matières AVANT-PROPOS NOTATIONS ET ABRÉVIATIONS XI XIII PARTIE 1 : LE TRAITEMENT DES SIGNAUX ANALOGIQUES CHAPITRE 1 • DÉFINITIONS ET REPRÉSENTATION DES SIGNAUX 3 1.1 Définitions 3 1.2 Représentation des signaux 7 CHAPITRE 2 • TRANSFORMATIONS DE FOURIER 13 2.1 Analyse spectrale des fonctions périodiques 13 2.2 Analyse spectrale des fonctions non périodiques 24 VIII Table des matières CHAPITRE 3 • SYSTÈMES DE TRANSMISSION. FILTRAGE 31 3.1 Systèmes de transmission 31 3.2

. . . . . . . . . 1 Rappels de cours. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1 Rappels d’analyse 1.2 Les fonctions utilisées en physique Fourier 1.4 Les fonctions définies par des intégrales 1.3 Les Séries de 9 Énoncés des problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Du mal à démarrer ? . . .

l’espace vectoriel des fonctions continues par morceaux et intégrables sur R, et L ∗ l’espace vectoriel des fonctions continues f telles qu’il existe α > 1 pour lequel la fonction x → |x|α f (x) est bornée sur R. A. Préliminaires La transformée de Fourier de f ∈ L est la fonction fˆ définie par la formule : fˆ(ξ) = ∞ −∞ f (x) e −2i πxξ dx. 1) Justifier que pour tout f ∈ L , fˆ est bien définie et continue sur R. On désigne par W l’ensemble des fonctions f ∈ L telles que fˆ ∈ L , et par W ∗ l’ensemble

Distributions, analyse de Fourier, ´quations aux d´riv´es partielles e e e F. Golse ii Table des mati`res e I Distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 3 6 11 11 21 24 28 33 35 35 38 45 50 53 53 55 55 61 67 70 70 77 78 81 83 86 87 87 89 98 1 Fonctions C ∞ ` support compact a 1.1 Calcul diff´rentiel : rappels et notations . . . . . e 1.2 Fonctions de classe C ∞ `

AVANT-PROPOS NOTATIONS ET ABRÉVIATIONS XI XIII PARTIE 1 : LE TRAITEMENT DES SIGNAUX ANALOGIQUES CHAPITRE 1 • DÉFINITIONS ET REPRÉSENTATION DES SIGNAUX 1.1 1.2 Définitions Représentation des signaux 3 3 7 13 13 24 CHAPITRE 2 • TRANSFORMATIONS DE FOURIER 2.1 2.2 Analyse spectrale des fonctions périodiques Analyse spectrale des fonctions non périodiques VIII Table des matières CHAPITRE 3 • SYSTÈMES DE TRANSMISSION. FILTRAGE 3.1 3.2 3.3 Systèmes de transmission Filtrage Corrélation

Exercices - Transformation de Fourier : ´nonc´ e e ´ Fonctions integrables Exercice 1 - Fonction triangle - Troisi`me ann´e e e Calculer la transform´e de Fourier de la fonction triangle d´finie par : e e   1+x  f (x) = si − 1 ≤ x ≤ 0 1 − x si 0 ≤ x < 1   0 sinon. Exercice 2 - Calcul d’une transform´e de Fourier par r´solution d’une ´quation e e e diff´rentielle - L3/Math Sp´ e e En formant une ´quation diff´rentielle v´rifi´e par f , calculer la valeur de e e e e +∞ f (x) = 0