离散傅里叶级数（dfs）与连续傅立叶级数相比有很大的区别。最大的不同在于离散时间傅里叶级数的系数序列是周期的。


离散傅里叶级数的公式
周期为n的周期序列<math>\left\{a_n\right\}</math>，其离散傅里叶级数为<math>\left\{x_k\right\}</math>：

<math>x[k]=\sum_{n=<n>}a_n\cdote^{-jn(\frac{2\pi})k}</math>

其中，dfs的逆变换序列：

<math>a_n=\frac\sum_{k=<n>}x[k]\cdote^{jn(\frac{2\pi})k}</math>（k=<n>表示对一个周期n内的值求和）


进一步分析
连续周期信号的离散化（下面的讨论中，<math>\omega_0=\frac{2\pi}</math>）：

首先，在傅里叶级数一文中，我们知道函数<math>f(t)=e^{j(\frac{2\pi})t}</math>是对于任意的t是周期为t的函数，然而其对应的离散信号则不一定是周期的，可以证明，只有当<math>\frac{\omega_0}{2\pi}</math>是有理数时，离散信号f[n]才是周期函数。

其次，在满足条件1的前提下，连续周期信号<math>f_k(t)</math>对应的离散信号<math>f_k[n]=e^{jk(\frac{2\pi})n}</math>对k也具有周期性，其周期为n,即<math>f_k[n]</math>中只有n个不同的序列。
从离散时间傅里叶变换的系数公式我们可以看出，<math>a_k</math>也是对k周期为n的函数。

离散傅里叶变换实际上是离散时间傅里叶级数在主值区间上的取值。我们注意到，离散傅里叶变换是对非周期函数f[n]进行的，如果我们对f[n]的定义拓广为周期函数f'[n]：<math>f'[n]=\sum_{i=-\infty}^{+\infty}f(n+i\cdotn)</math>。并且当<math>n\to\infty</math>时，f'[n]实际上就是f[n]，那么我们现在可以求出f'[n]的傅里叶级数。同样，当<math>n\to\infty</math>时无穷级数变成了积分，得到的结果是一个连续的周期函数<math>x(e^{j\omega})</math>（正如离散傅里叶变换一文中所述），这就是f[n]的离散时间傅里叶变换。这时，只需在它的主值区间上采样，就可以得到离散傅里叶变换的变换序列。