Sinc-funktionen

Sinc-funktionen är en av två möjliga matematiska funktioner som vanligtvis betecknas sinc(x).

  • Den onormaliserade (blå) och normaliserade (röd) sinc-funktionen
    Den onormaliserade (blå) och normaliserade (röd) sinc-funktionen

Inom teorin för signalbehandling och relaterade områden definieras oftast sinc-funktionen som

s i n c ( x ) = sin ( π x ) π x . {\displaystyle \mathrm {sinc} (x)={\frac {\sin(\pi x)}{\pi x}}.\,\!}

vilket är den normaliserade sinc-funktionen. Inom matematiken används den onormaliserade sinc-funktionen

s i n c ( x ) = sin ( x ) x . {\displaystyle \mathrm {sinc} (x)={\frac {\sin(x)}{x}}.\,\!}

För båda definitionerna, är värdet vid x = 0 definierat som gränsvärdet

sinc ( 0 ) := lim x 0 sin ( a x ) a x = 1 {\displaystyle \operatorname {sinc} (0):=\lim _{x\to 0}{\frac {\sin(ax)}{ax}}=1}

för alla reella a ≠ 0.

Egenskaper

Rektangelfunktionen rect(f)

Den normaliserade sinc-funktionen har nollställen vid alla heltal utom noll (den onormaliserade har nollställen för alla x = ± n π :   n > 0 {\displaystyle x=\pm n\pi :\ n>0} ). Den kan också representeras som en produkt enligt

sin ( π x ) π x = lim m n = 1 m ( 1 x 2 n 2 ) {\displaystyle {\frac {\sin(\pi x)}{\pi x}}=\lim _{m\to \infty }\prod _{n=1}^{m}\left(1-{\frac {x^{2}}{n^{2}}}\right)}

Fouriertransformen av den normaliserade sinc-funktionen är rektangelfunktionen rect(f),

s i n c ( t ) e 2 π i f t d t = r e c t ( f ) {\displaystyle \int _{-\infty }^{\infty }\mathrm {sinc} (t)\,e^{-2\pi ift}\,dt=\mathrm {rect} (f)}

där rect(f) = 1 då f ligger i intervallet {−1/2, 1/2} och noll för övriga värden.