fft

时间:2024-03-07 12:17:43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的公式是什么和算法是怎样实现

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。下面讨论一维FFT的算法原理。

【1D-FFT的算法实现】
设序列h(n)长度为N,将其按下标的奇偶性分成两组,即he和ho序列,它们的长度都是N/2。这样,可以将h(n)的FFT计算公式改写如下 :

(A)
由于

所以,(A)式可以改写成下面的形式:

按照FFT的定义,上面的式子实际上是:

其中,k的取值范围是 0~N-1。
我们注意到He(k)和Ho(k)是N/2点的DFT,其周期是N/2。因此,H(k)DFT的前N/2点和后N/2点都可以用He(k)和Ho(k)来表示


请教对FFT的实现的理解

Decimation-In-Time divides the input into even- and odd-indexed data, and performs a smaller FFT on each subset. So for the first stage you divde the 8-point data x = x(0), x(1), ...., x(7) into two subsets

x_0 = x(0), x(2), x(4), x(6)

and

x_1 = x(1), x(3), x(5), x(7).

Continuing with the recursion, one again divides x_0 and x_1 into even
and odd:

x_00 = x(0), x(4)
x_01 = x(2), x(6),
x_10 = x(1), x(5),
x_11 = x(3), x(7),

and performs a two-point FFT (simple butterflies) on each of the four
subsets. This is the last stage (conceptually, as it stands at the end
of the recursion), and it is computed first. To directly access the
data for the two-point FFTs, one uses bit-reversed addressing to access
the data in the order given by the decimation-in-time recursion:

x(0), x(4), x(2), x(6), x(1), x(5), x(3), x(7).


matlab中fft()函数是什么意思?

FFT(快速傅里叶变换)是一种实现DFT(离散傅里叶变换)的快速算法,是利用复数形式的离散傅里叶变换来计算实数形式的离散傅里叶变换,matlab中的fft()函数是实现该算法的实现。MATLAB它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。快速傅里叶变换, 即利用计算机计算离散傅里叶变换(DFT)的高效、快速计算方法的统称,简称FFT。快速傅里叶变换是1965年由J.W.库利和T.W.图基提出的。采用这种算法能使计算机计算离散傅里叶变换所需要的乘法次数大为减少,特别是被变换的抽样点数N越多,FFT算法计算量的节省就越显著。扩展资料:matlab优势特点:1、高效的数值计算及符号计算功能,能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来;2、具有完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化;3、友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,使学者易于学习和掌握;4、功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等) ,为用户提供了大量方便实用的处理工具。参考资料来源:百度百科-快速傅里叶变换百度百科-MATLAB

在音乐制作中FFT是什么意思?

FFT
FFT,即为快速傅氏变换,是离散傅氏变换的快速算法,它是根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性,对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的。它对傅氏变换的理论并没有新的发现,但是对于在计算机系统或者说数字系统中应用离散傅立叶变换,可以说是进了一大步。

设x(n)为N项的复数序列,由DFT变换,任一X(m)的计算都需要N次复数乘法和N-1次复数加法,而一次复数乘法等于四次实数乘法和两次实数加法,一次复数加法等于两次实数加法,即使把一次复数乘法和一次复数加法定义成一次“运算”(四次实数乘法和四次实数加法),那么求出N项复数序列的X(m),即N点DFT变换大约就需要N^2次运算。当N=1024点甚至更多的时候,需要N2=1048576次运算,在FFT中,利用WN的周期性和对称性,把一个N项序列(设N=2k,k为正整数),分为两个N/2项的子序列,每个N/2点DFT变换需要(N/2)^2次运算,再用N次运算把两个N/2点的DFT变换组合成一个N点的DFT变换。这样变换以后,总的运算次数就变成N+2(N/2)^2=N+N^2/2。继续上面的例子,N=1024时,总的运算次数就变成了525312次,节省了大约50%的运算量。而如果我们将这种“一分为二”的思想不断进行下去,直到分成两两一组的DFT运算单元,那么N点的DFT变换就只需要Nlog(2)(N)次的运算,N在1024点时,运算量仅有10240次,是先前的直接算法的1%,点数越多,运算量的节约就越大,这就是FFT的优越性。


示波器的FFT运算有什么作用?

示波器的FFT运算就是快速傅里叶变换,通过傅里叶变换可实现实现时域信号和频域信号的转换,展示出时域信号的频率构成。每一个波形都可以被分解成不同频率、幅值正弦波叠加,FFT运算得到的频率点都是方波分出的谐波分量的频率。

FFT运算功能的作用就是测试滤波器和系统的脉冲响应;分辨和定位噪声干扰源,确定乱真辐射;分析抖动、谐波功率、EMI;由于FFT运算需进行大量的数据处理,所以很多示波器在进行FFT运算的时容易出现卡的现象。


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


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