C语言实现FFT(快速傅里叶变换)#include
#include
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快速福利叶变换C函数
函数简介:此函数是通用的快速傅里叶变换C语言函数,移植性强,以下部分不依
赖硬件。此函数采用联合体的形式表示一个复数,输入为自然顺序的复
数(输入实数是可令复数虚部为0),输出为经过FFT变换的自然顺序的
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#include
#include
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快速福利叶变换C函数
函数简介:此函数是通用的快速傅里叶变换C语言函数,移植性强,以下部分不依
赖硬件。此函数采用联合体的形式表示一个复数,输入为自然顺序的复
数(输入实数是可令复数虚部为0),输出为经过FFT变换的自然顺序的
复数
使用说明:使用此函数只需更改宏定义FFT_N的值即可实现点数的改变,FFT_N的
应该为2的N次方,不满足此条件时应在后面补0
函数调用:FFT(s);
时 间:2010-2-20
版 本:Ver1.0
参考文献:
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#include
#define PI 3.1415926535897932384626433832795028841971 //定义圆周率值
#define FFT_N 128 //定义福利叶变换的点数
struct compx {float real,imag;}; //定义一个复数结构
struct compx s[FFT_N]; //FFT输入和输出:从S[1]开始存放,根据大小自己定义
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函数原型:struct compx EE(struct compx b1,struct compx b2)
函数功能:对两个复数进行乘法运算
输入:两个以联合体定义的复数a,b
输出参数:a和b的乘积,以联合体的形式输出
*******************************************************************/
struct compx EE(struct compx a,struct compx b)
{
struct compx c;
c.real=a.real*b.real-a.imag*b.imag;
c.imag=a.real*b.imag+a.imag*b.real;
return(c);
}
/*****************************************************************
函数原型:void FFT(struct compx *xin,int N)
函数功能:对输入的复数组进行快速傅里叶变换(FFT)
输入参数:*xin复数结构体组的首地址指针,struct型
*****************************************************************/
void FFT(struct compx *xin)
{
int f,m,nv2,nm1,i,k,l,j=0;
struct compx u,w,t;
nv2=FFT_N/2; //变址运算,即把自然顺序变成倒位序,采用雷德算法
nm1=FFT_N-1;
for(i=0;i公式
xin[ip].real=xin[i].real-t.real;
xin[ip].imag=xin[i].imag-t.imag;
xin[i].real=xin[i].real+t.real;
xin[i].imag=xin[i].imag+t.imag;
}
u=EE(u,w); //改变系数,进行下一个蝶形运算
}
}
}
}
/************************************************************
函数原型:void main()
函数功能:测试FFT变换,演示函数使用方法
输入参数:无
输出参数:无
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void main()
{
int i;
for(i=0;i
#include
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快速福利叶变换C程序包
函数简介:此程序包是通用的快速傅里叶变换C语言函数,移植性强,以下部分不依
赖硬件。此程序包采用联合体的形式表示一个复数,输入为自然顺序的复
数(输入实数是可令复数虚部为0),输出为经过FFT变换的自然顺序的
复数.此程序包可在初始化时调用create_sin_tab()函数创建正弦函数表,
以后的可采用查表法计算耗时较多的sin和cos运算,加快可计算速度
使用说明:使用此函数只需更改宏定义FFT_N的值即可实现点数的改变,FFT_N的
应该为2的N次方,不满足此条件时应在后面补0。若使用查表法计算sin值和
cos值,应在调用FFT函数前调用create_sin_tab()函数创建正弦表
函数调用:FFT(s);
时 间:2010-2-20
版 本:Ver1.1
参考文献:
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#include
#define FFT_N 128 //定义福利叶变换的点数
#define PI 3.1415926535897932384626433832795028841971 //定义圆周率值
struct compx {float real,imag;}; //定义一个复数结构
struct compx s[FFT_N]; //FFT输入和输出:从S[0]开始存放,根据大小自己定义
float SIN_TAB[FFT_N/2]; //定义正弦表的存放空间
/*******************************************************************
函数原型:struct compx EE(struct compx b1,struct compx b2)
函数功能:对两个复数进行乘法运算
输入参数:两个以联合体定义的复数a,b
输出参数:a和b的乘积,以联合体的形式输出
*******************************************************************/
struct compx EE(struct compx a,struct compx b)
{
struct compx c;
c.real=a.real*b.real-a.imag*b.imag;
c.imag=a.real*b.imag+a.imag*b.real;
return(c);
}
/******************************************************************
函数原型:void create_sin_tab(float *sin_t)
函数功能:创建一个正弦采样表,采样点数与福利叶变换点数相同
输入参数:*sin_t存放正弦表的数组指针
输出参数:无
******************************************************************/
void create_sin_tab(float *sin_t)
{
int i;
for(i=0;i=0&&n=FFT_N/2&&n2*PI)
pi2-=2*PI;
a=sin_tab(pi2);
return a;
}
/*****************************************************************
函数原型:void FFT(struct compx *xin,int N)
函数功能:对输入的复数组进行快速傅里叶变换(FFT)
输入参数:*xin复数结构体组的首地址指针,struct型
输出参数:无
*****************************************************************/
void FFT(struct compx *xin)
{
int f,m,nv2,nm1,i,k,l,j=0;
struct compx u,w,t;
nv2=FFT_N/2; //变址运算,即把自然顺序变成倒位序,采用雷德算法
nm1=FFT_N-1;
for(i=0;i
#include
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快速福利叶变换C程序包
函数简介:此程序包是通用的快速傅里叶变换C语言函数,移植性强,以下部分不依
赖硬件。此程序包采用联合体的形式表示一个复数,输入为自然顺序的复
数(输入实数是可令复数虚部为0),输出为经过FFT变换的自然顺序的
复数.此程序包可在初始化时调用create_sin_tab()函数创建正弦函数表,
以后的可采用查表法计算耗时较多的sin和cos运算,加快可计算速度.与
Ver1.1版相比较,Ver1.2版在创建正弦表时只建立了1/4个正弦波的采样值,
相比之下节省了FFT_N/4个存储空间
使用说明:使用此函数只需更改宏定义FFT_N的值即可实现点数的改变,FFT_N的
应该为2的N次方,不满足此条件时应在后面补0。若使用查表法计算sin值和
cos值,应在调用FFT函数前调用create_sin_tab()函数创建正弦表
函数调用:FFT(s);
时 间:2010-2-20
版 本:Ver1.2
参考文献:
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#include
#define FFT_N 128 //定义福利叶变换的点数
#define PI 3.1415926535897932384626433832795028841971
//定义圆周率值
struct compx {float real,imag;};
//定义一个复数结构
struct compx s[FFT_N];
//FFT输入和输出:从S[0]开始存放,根据大小自己定义
float SIN_TAB[FFT_N/4+1];
//定义正弦表的存放空间
/*******************************************************************
函数原型:struct compx EE(struct compx b1,struct compx b2)
函数功能:对两个复数进行乘法运算
输入参数:两个以联合体定义的复数a,b
输出参数:a和b的乘积,以联合体的形式输出
*******************************************************************/
struct compx EE(struct compx a,struct compx b)
{
struct compx c;
c.real=a.real*b.real-a.imag*b.imag;
c.imag=a.real*b.imag+a.imag*b.real;
return(c);
}
/******************************************************************
函数原型:void create_sin_tab(float *sin_t)
函数功能:创建一个正弦采样表,采样点数与福利叶变换点数相同
输入参数:*sin_t存放正弦表的数组指针
输出参数:无
******************************************************************/
void create_sin_tab(float *sin_t)
{
int i;
for(i=0;i<=FFT_N/4;i++)
sin_t[i]=sin(2*PI*i/FFT_N);
}
/******************************************************************
函数原型:void sin_tab(float pi)
函数功能:采用查表的方法计算一个数的正弦值
输入参数:pi 所要计算正弦值弧度值,范围0--2*PI,不满足时需要转换
输出参数:输入值pi的正弦值
******************************************************************/
float sin_tab(float pi)
{
int n;
float a;
n=(int)(pi*FFT_N/2/PI);
if(n>=0&&n<=FFT_N/4)
a=SIN_TAB[n];
else if(n>FFT_N/4&&n=FFT_N/2&&n<3*FFT_N/4)
{
n-=FFT_N/2;
a=-SIN_TAB[n];
}
else if(n>=3*FFT_N/4&&n<3*FFT_N)
{
n=FFT_N-n;
a=-SIN_TAB[n];
}
return a;
}
/******************************************************************
函数原型:void cos_tab(float pi)
函数功能:采用查表的方法计算一个数的余弦值
输入参数:pi 所要计算余弦值弧度值,范围0--2*PI,不满足时需要转换
输出参数:输入值pi的余弦值
******************************************************************/
float cos_tab(float pi)
{
float a,pi2;
pi2=pi+PI/2;
if(pi2>2*PI)
pi2-=2*PI;
a=sin_tab(pi2);
return a;
}
/*****************************************************************
函数原型:void FFT(struct compx *xin,int N)
函数功能:对输入的复数组进行快速傅里叶变换(FFT)
输入参数:*xin复数结构体组的首地址指针,struct型
输出参数:无
*****************************************************************/
void FFT(struct compx *xin)
{
int f,m,nv2,nm1,i,k,l,j=0;
struct compx u,w,t;
nv2=FFT_N/2; //变址运算,即把自然顺序变成倒位序,采用雷德算法
nm1=FFT_N-1;
for(i=0;i
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