fft原理

时间:2024-07-06 22:58:11编辑:分享君

怎样用C语言实现FFT算法啊?

1、二维FFT相当于对行和列分别进行一维FFT运算。具体的实现办法如下:先对各行逐一进行一维FFT,然后再对变换后的新矩阵的各列逐一进行一维FFT。相应的伪代码如下所示:for (int i=0; i<M; i++)FFT_1D(ROW[i],N);for (int j=0; j<N; j++)FFT_1D(COL[j],M);其中,ROW[i]表示矩阵的第i行。注意这只是一个简单的记法,并不能完全照抄。还需要通过一些语句来生成各行的数据。同理,COL[i]是对矩阵的第i列的一种简单表示方法。所以,关键是一维FFT算法的实现。2、例程:#include #include #include #define N 1000/*定义复数类型*/typedef struct{double real;double img;}complex;complex x[N], *W; /*输入序列,变换核*/int size_x=0; /*输入序列的大小,在本程序中仅限2的次幂*/double PI; /*圆周率*/void fft(); /*快速傅里叶变换*/void initW(); /*初始化变换核*/void change(); /*变址*/void add(complex ,complex ,complex *); /*复数加法*/void mul(complex ,complex ,complex *); /*复数乘法*/void sub(complex ,complex ,complex *); /*复数减法*/void output();int main(){int i; /*输出结果*/system("cls");PI=atan(1)*4;printf("Please input the size of x:\n");scanf("%d",&size_x);printf("Please input the data in x[N]:\n");for(i=0;i0 ){ j=j>1; } if(j>i){ temp=x[i]; x[i]=x[j]; x[j]=temp; }}}/*输出傅里叶变换的结果*/void output(){int i;printf("The result are as follows\n");for(i=0;i=0.0001)printf("+%.4fj\n",x[i].img); else if(fabs(x[i].img)real=a.real+b.real;c->img=a.img+b.img;}void mul(complex a,complex b,complex *c){c->real=a.real*b.real - a.img*b.img;c->img=a.real*b.img + a.img*b.real;}void sub(complex a,complex b,complex *c){c->real=a.real-b.real;c->img=a.img-b.img;}


FFT , DTFT, DFT 的区别和联系?

FFT , DTFT, DFT 的联系:FFT是DFT的一种高效快速算法,DFT是有限长序列的离散傅里叶变换,DTFT是非周期序列的傅里叶变换,DFT将信号的时域采样变换为其DTFT的频域采样。FFT , DTFT, DFT 的区别是含义不同、性质不同、用途不同。1、含义不同:DTFT是离散时间傅里叶变换,DFT是离散傅里叶变换,FFT是DFT的一种高效快速算法,也称作快速傅里叶变换。2、性质不同:DTFT变换后的图形中的频率是一般连续的(cos(wn)等这样的特殊函数除外,其变换后是冲击串),而DFT是DTFT的等间隔抽样,是离散的点。快速傅里叶变换FFT其实是一种对离散傅里叶变换的快速算法,它的出现解决了离散傅里叶变换的计算量极大、不实用的问题,使离散傅里叶变换的计算量降低了 一个或几个数量级,从而使离散傅里叶变换得到了广泛应用。3、用途不同:DFT完全是应计算机技术的发展而来的,因为如果没有计算机,用DTFT分析看频率响应就可以,为了适应计算机计算,那么就必须要用离散的值,因为计算机不能处理连续的值,FFT是为了提高速度而来。另外,FFT的出现也解决了相当多的计算问题,使得其它计算也可以通过FFT来解决。扩展资料DTFT是以2pi为周期的。而DFT的序列X(k)是有限长的。DTFT是以复指数序列{exp(-jwn)}的加权和来表示的,而DFT是等间隔抽样,DFT里面有个重要的参数就是N,抽样间隔就是将单位元分成N个间隔来抽样,绕圆一周,(2*pi)/N是间隔(一个圆周是2*pi,分成N个等分)DTFT和DFT都能表征原序列的信息。因为现在计算主要使用计算机,必需要是离散的值才能参与运算,因此在工程中DFT应用比较广泛,DFT还有一个快速算法,那就是FFT。参考资料来源:百度百科-FFT参考资料来源:百度百科-DTFT参考资料来源:百度百科-DFT

dif-fft与dit-fft算法有何异同

FFT是一种DFT的高效算法,称为快速傅立叶变换(fast
Fourier
transform)。FFT算法可分为按时间抽取算法和按频率抽取算法,先简要介绍FFT的基本原理。从DFT运算开始,说明FFT的基本原理。
DFT的运算为:
式中
由这种方法计算DFT对于X(K)的每个K值,需要进行4N次实数相乘和(4N-2)次相加,对于N个k值,共需N*N乘和N(4N-2)次实数相加。改进DFT算法,减小它的运算量,利用DFT中
的周期性和对称性,使整个DFT的计算变成一系列迭代运算,可大幅度提高运算过程和运算量,这就是FFT的基本思想。
FFT基本上可分为两类,时间抽取法和频率抽取法,而一般的时间抽取法和频率抽取法只能处理长度N=2^M的情况,另外还有组合数基四FFT来处理一般长度的FFT
设N点序列x(n),,将x(n)按奇偶分组,公式如下图
改写为:
一个N点DFT分解为两个
N/2点的DFT,继续分解,迭代下去,其运算量约为
其算法有如下规律
两个4点组成的8点DFT


matlab中如何对正弦函数的采样序列进行频谱分析

fs=1000;%设定采样频率

N=100;

n=0:N-1;

t=n/fs;

f0=100;%设定正弦信号频率

%生成正弦信号

x=sin(2*pi*f0*t);

figure(1);

subplot(211);

plot(t,x);%作正弦信号的时域波形

xlabel('t');

ylabel('y');

title('正弦信号y=2*pi*100t时域波形');

grid;

%进行FFT变换并做频谱图

y=fft(x,N);%进行fft变换

mag=abs(y);%求幅值

f=(0:length(y)-1)'*fs/length(y);%进行对应的频率转换

figure(1);

subplot(212);

plot(f,mag);%做频谱图

xlabel('频率(Hz)');

ylabel('幅值');

title('正弦信号y=2*pi*100t幅频谱图N=100');

grid;


傅里叶变换中DFT和IDFT分别什么意思

离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,缩写为DFT),是傅里叶变换在时域和频域上都呈离散的形式,将信号的时域采样变换为其DTFT的频域采样。在形式上,变换两端(时域和频域上)的序列是有限长的,而实际上这两组序列都应当被认为是离散周期信号的主值序列。即使对有限长的离散信号作DFT,也应当将其看作其周期延拓的变换。在实际应用中通常采用快速傅里叶变换计算DFT。

下面给出离散傅里叶变换的变换对:

对于N点序列,它的离散傅里叶变换(DFT)为

其中e 是自然对数的底数,i 是虚数单位。通常以符号表示这一变换,即

离散傅里叶变换的逆变换(IDFT)为:

可以记为:

实际上,DFT和IDFT变换式中和式前面的归一化系数并不重要。在上面的定义中,DFT和IDFT前的系数分别为1 和1/N。有时会将这两个系数都改成。


多普勒滤波器组的原理是什么呢?FFT能作为滤波器,为什么?有谁能具体说清楚吗?

你先想一下,你要设计一个多普勒为fd1滤波器应该怎么设计,是不是所有的脉冲依次补偿-n*fd1*2pi,n为0,1,2...是脉冲序号,因为这样补偿之后所有脉冲才是同相叠加而信号增强,这样该多普勒的信号就被提取出来了。同理,如果是设计多普勒速度为fd2的滤波器呢,还有多普勒速度为fd3的滤波器呢,一直到fdn呢?有没有发现,当你一个一个设计完成的时候,发现这就是做FFT呀,做一次FFT就能把所有滤波器的结果都输出了,只需要一次呀。每个滤波器对应的多普勒输出是k*fs/N,k为1--N,fs是重复频率。


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