C语言实现FFT(快速傅里叶变换)

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时间:2017-11-07

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1、#include#include/*********************************************************************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

2、后面补0函数调用:FFT(s);时间:2010-2-20版本:Ver1.0参考文献:**********************************************************************/#include#definePI3.1415926535897932384626433832795028841971//定义圆周率值#defineFFT_N128//定义福利叶变换的点数structcompx{floatreal,imag;};//定义一个复数结构structcompxs[FFT_N];//FFT输

3、入和输出:从S[1]开始存放,根据大小自己定义/*******************************************************************函数原型:structcompxEE(structcompxb1,structcompxb2)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*******************************************************************/structcompxEE(stru

4、ctcompxa,structcompxb){structcompxc;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:voidFFT(structcompx*xin,intN)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********

5、*********************************************************/voidFFT(structcompx*xin){intf,m,nv2,nm1,i,k,l,j=0;structcompxu,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

6、<=j,表示j的最高位为1{j=j-k;//把最高位变成0k=k/2;//k/2,比较次高位,依次类推,逐个比较,直到某个位为0}j=j+k;//把0改为1}{intle,lei,ip;//FFT运算核,使用蝶形运算完成FFT运算f=FFT_N;for(l=1;(f=f/2)!=1;l++)//计算l的值,即计算蝶形级数;for(m=1;m<=l;m++)//控制蝶形结级数{//m表示第m级蝶形,l为蝶形级总数l=log(2)Nle=2<<(m-1);//le蝶形结距离,即第m级蝶形的蝶形结相距le点lei=le/2;//同一蝶形结中参加运算的两点的距离

7、u.real=1.0;//u为蝶形结运算系数,初始值为1u.imag=0.0;w.real=cos(PI/lei);//w为系数商,即当前系数与前一个系数的商w.imag=-sin(PI/lei);for(j=0;j<=lei-1;j++)//控制计算不同种蝶形结,即计算系数不同的蝶形结{for(i=j;i<=FFT_N-1;i=i+le)//控制同一蝶形结运算,即计算系数相同蝶形结{ip=i+lei;//i,ip分别表示参加蝶形运算的两个节点t=EE(xin[ip],u);//蝶形运算,详见公式xin[ip].real=xin[i].real-t.re

8、al;xin[ip].imag=xin[i].imag-t.imag;xin[i

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