(3-1)

  此处f=1/T是基频,anbn是正弦和余弦函数的n次谐波(Harmonics)的振幅。这种分解叫做傅立叶级数(fourier series)。通过傅立叶级数可以重新合成原始函数,即,已知周期T和振幅,通过(3-1)求和能够得到时间函数g(t)。

  可以把一个持续时间有限的数据信号(所有的信号都是如此),想象成它在一遍又一遍地无限重复整个模式(即区间T到2T的模式等同于区间0到T,依此类推)。

  对任何给定的g(t),通过对(3-1)式两边同乘sin(2πkft),然后从0到T积分,可得到振幅an,因为:
  

  和式中只留下anbn消失。类似地,用cos(2πkft)乘(3-1)式两边,然后从0到T积分,可得bn。另外,直接对(3-1)式两边积分,即可得c。执行这些运算的结果如下:
   
   

  由于正弦量可以写成两个虚指数分量之和,所以傅立叶级数可以表示成指数型级数的形式。
   
  其中,F0=c/2,Fn=1/2( an-jbn ),F-n=1/2( an+jbn ),w0=2π/T0

  根据上面的anbn的计算式,可得,