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<!DOCTYPE document PUBLIC "-//CNX//DTD CNXML 0.5 plus MathML//EN" "http://cnx.rice.edu/cnxml/0.5/DTD/cnxml_mathml.dtd">
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  <name xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">Discrete-Time Fourier Transform</name>

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      <md:author xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/" id="jago">
      <md:firstname xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">Adan</md:firstname>
      
      <md:surname xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">Galvan</md:surname>
      <md:email xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">jago@rice.edu</md:email>
    </md:author>
  </md:authorlist>

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    <md:maintainer xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/" id="jago">
      <md:firstname xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">Adan</md:firstname>
      
      <md:surname xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">Galvan</md:surname>
      <md:email xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">jago@rice.edu</md:email>
    </md:maintainer>
  </md:maintainerlist>
  
  <md:keywordlist xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">
    <md:keyword xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">conjugate symmetry</md:keyword>
    <md:keyword xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">convolution</md:keyword>
    <md:keyword xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">discrete-time fourier transform</md:keyword>
    <md:keyword xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">DTFT</md:keyword>
    <md:keyword xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">frequency</md:keyword>
    <md:keyword xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">z-transform</md:keyword>
  </md:keywordlist>

  <md:abstract xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">Review of the discrete time fourier transform.</md:abstract>
</metadata>

  <content xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">

    <section xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/" id="sec1">
      <name xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">Z-Transform</name>

      <para xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/" id="para1">
	Using
	<m:math>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn" class="discrete">x</m:ci>
	    <m:ci>n</m:ci>
	  </m:apply>
	</m:math>
	to denote a discrete-time signal at index
	
	<m:math>
	  <m:apply>
	    <m:in/>
	    <m:ci>n</m:ci>
	    <m:ci>ℤ</m:ci>
	  </m:apply>
	</m:math>,

	<equation xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/" id="eq">
	  <name xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">Z-Transform</name>

	  <m:math>
	    <m:apply>
	      <m:eq/>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">X</m:ci><m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:sum/>
		<m:bvar>
		  <m:ci>n</m:ci>
		</m:bvar>
		<m:lowlimit>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:infinity/>
		  </m:apply>
		</m:lowlimit>
		<m:uplimit><m:infinity/></m:uplimit>
		<m:apply>
		  <m:times/>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn" class="discrete">x</m:ci>
		    <m:ci>n</m:ci>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:power/>
		    <m:ci>z</m:ci>
		    <m:apply>
		      <m:minus/>
		      <m:ci>n</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:math>
	</equation>

      </para>
    </section>

    <section xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/" id="sec2">
      <name xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">Discrete-Time Fourier Transform</name>

      <para xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/" id="para2">
	<equation xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/" id="eq2">
	  <name xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">Discrete-Time Fourier Transform</name>

	  <m:math>
	    <m:apply>
	      <m:eq/>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">X</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:exp/>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:imaginaryi/>
		    <m:ci>ω</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:sum/>
		<m:bvar>
		  <m:ci>n</m:ci>
		</m:bvar>
		<m:lowlimit>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:infinity/>
		  </m:apply>
		</m:lowlimit>
		<m:uplimit><m:infinity/></m:uplimit>
		<m:apply>
		  <m:times/>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn" class="discrete">x</m:ci>
		    <m:ci>n</m:ci>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:exp/>
		    <m:apply>
		      <m:minus/>
		      <m:apply>
			<m:times/>
			<m:imaginaryi/>
			<m:ci>ω</m:ci>
			<m:ci>n</m:ci>
		      </m:apply>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:forall/>
	      <m:bvar><m:ci>ω</m:ci></m:bvar>
	      <m:condition>
		<m:apply>
		  <m:in/>
		  <m:ci>ω</m:ci>
		  <m:reals/>
		</m:apply>
	      </m:condition>
	    </m:apply>
	  </m:math>
	</equation>

	<equation xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/" id="eq3">
	  <m:math>
	    <m:apply>
	      <m:eq/>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn" class="discrete">x</m:ci>
		<m:ci>n</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:times/>
		<m:apply>
		  <m:divide/>
		  <m:cn>1</m:cn>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:cn>2</m:cn>
		    <m:pi/>
		  </m:apply>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:int/>
		  <m:bvar><m:ci>ω</m:ci></m:bvar>
		  <m:lowlimit>
		    <m:apply>
		      <m:minus/>
		      <m:infinity/>
		    </m:apply>
		  </m:lowlimit>
		  <m:uplimit><m:infinity/></m:uplimit>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:apply>
		      <m:ci type="fn">X</m:ci>
		      <m:apply>
			<m:exp/>
			<m:apply>
			  <m:times/>
			  <m:imaginaryi/>
			  <m:ci>ω</m:ci>
			</m:apply>
		      </m:apply>
		    </m:apply>
		    <m:apply>
		      <m:exp/>
		      <m:apply>
			<m:times/>
			<m:imaginaryi/>
			<m:ci>ω</m:ci>
			<m:ci>n</m:ci>
		      </m:apply>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:forall/>
	      <m:bvar><m:ci>n</m:ci></m:bvar>
	      <m:condition>
		<m:apply>
		  <m:in/>
		  <m:ci>n</m:ci>
		  <m:integers/>
		</m:apply>
	      </m:condition>
	    </m:apply>
	  </m:math>
	</equation> Note that:

	<list xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/" id="list1">
	  <item xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">
	    <m:math>  
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">X</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:exp/>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:imaginaryi/>
		    <m:ci>ω</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:math> is the z-transfer evaluated on the unit circle
	    in <m:math><m:complexes/></m:math>-plane:
	    <m:math>
	      <m:apply>
		<m:eq/>
		<m:ci>z</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:exp/>
		  <m:imaginaryi/>
		  <m:ci>ω</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:math>.</item>
	  <item xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">
	    <m:math>  
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">X</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:exp/>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:imaginaryi/>
		    <m:ci>ω</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:math> is
	    <m:math>
	      <m:apply>
		<m:times/>
		<m:cn>2</m:cn>
		<m:pi/>
	      </m:apply>
	    </m:math>-periodic
	    in <m:math><m:ci>ω</m:ci></m:math>.</item>
	  <item xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">
	    <m:math>
	      <m:apply>
		<m:in/>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn" class="discrete">x</m:ci>
		  <m:ci>n</m:ci>
		</m:apply>
		<m:reals/>
	      </m:apply>
	    </m:math> implies 
	    <m:math>
	      <m:apply>
		<m:eq/>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn">X</m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:exp/>
		    <m:apply>
		      <m:times/>
		      <m:imaginaryi/>
		      <m:ci>ω</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:conjugate/>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn">X</m:ci>
		    <m:apply>
		      <m:minus/>
		      <m:imaginaryi/>
		      <m:ci>ω</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:math>, <foreign xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">i.e.</foreign>, <term xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">conjugate
	symmetry</term></item> </list>

	Other DTFT properties are:
	<list xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/" id="list2">
	  <item xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">
	    <m:math>
	      <m:apply>
		<m:ci><m:mo>↔</m:mo></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn" class="discrete">x</m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:ci>n</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn">X</m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:exp/>
		    <m:apply>
		      <m:minus/>
		      <m:apply>
			<m:times/>
			<m:imaginaryi/>
			<m:ci>ω</m:ci>
		      </m:apply>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:math>
	  </item>

	  <item xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">
	    <m:math>
	      <m:apply>
		<m:ci><m:mo>↔</m:mo></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:conjugate/>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn" class="discrete">x</m:ci>
		    <m:ci>n</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:conjugate/>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn">X</m:ci>
		    <m:apply>
		      <m:exp/>
		      <m:apply>
			<m:minus/>
			<m:apply>
			  <m:times/>
			  <m:imaginaryi/>
			  <m:ci>ω</m:ci>
			</m:apply>
		      </m:apply>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:math>
	  </item>

	  <item xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">
	    <m:math>
	      <m:apply>
		<m:ci><m:mo>↔</m:mo></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn">x</m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:ci>n</m:ci>
		    <m:ci>ℓ</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
		<m:apply>
                  <m:times/>
		  <m:apply>
                    <m:ci type="fn">X</m:ci>
		    <m:apply>
                      <m:exp/>
		      <m:apply>
                        <m:times/>
			<m:imaginaryi/>
			<m:ci>ω</m:ci>
		      </m:apply>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
                    <m:exp/>
		    <m:apply>
                      <m:minus/>
		      <m:apply>
                        <m:times/>
			<m:imaginaryi/>
			<m:ci>ω</m:ci>
			<m:ci>ℓ</m:ci>
		      </m:apply>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:math>
	  </item>
	  <item xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">
	    <m:math>
	      <m:apply>
		<m:ci><m:mo>↔</m:mo></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:times/>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn" class="discrete">x</m:ci>
		    <m:ci>n</m:ci>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:exp/>
		    <m:apply>
		      <m:times/>
		      <m:imaginaryi/>
		      <m:ci><m:msub>
			  <m:mi>ω</m:mi>
			  <m:mn>0</m:mn>
			</m:msub></m:ci>
		      <m:ci>n</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn">X</m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:exp/>
		    <m:apply>
		      <m:times/>
		      <m:imaginaryi/>
		      <m:apply> 
			<m:minus/>
			<m:ci>ω</m:ci>
			<m:ci><m:msub>
			    <m:mi>ω</m:mi>
			    <m:mn>0</m:mn>
			  </m:msub></m:ci>
		      </m:apply>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:math>
	  </item>
	  <item xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/">
	    <m:math>
	      <m:apply>
		<m:ci><m:mo>↔</m:mo></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:times/>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn" class="discrete">x</m:ci>
		    <m:ci>n</m:ci>
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