实序列FFT算法的C语言实现.doc

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1、实序列FFT算法的C语言实现学生：XX指导教师：XX内容摘要：DFT和IDFT是数字信号分析与处理中的一种重要运算和变换，但直接根据定义计算DFT时，运算量大，不能实时得到计算结果。特别是在实际应用中，N都取得比较大，此时，由于乘法和加法的次数都近似与N的平方成正比，这将极大增加DFT计算所需时间。为此，提出了许多DFT和IDFT的快速算法，称为快速傅里叶变换（FFT）和快速傅里叶反变换（IFFT）。本文较为系统地阐述了快速傅里叶变换的算法原理然后用MATLAB实现了快速傅里叶变换。论文首先首要介绍了FT与DFT的定义、DFT与FFT

2、的关系,然后重点介绍基2时域抽取FFT算法以及其原理和运算流图，再应用C语言实现了实序列的FFT。最后在Matlab软件上进行仿真，仿真结果验证了设计的正确性。关键词：傅里叶变换快速傅立叶变换Matlab仿真RealizationofFFTalgorithmforrealsequenceWithCprogramAbstract：DFTandIDFTareimportanttransformandprocessingindigitalsignalprocessing.However,therearelargeamountofcomput

3、ationbydirectlycalculatingaccordingtothedefinitionofDFT.Especiallyinthepracticalapplication,Nisbigger,atthistime,becausethetimeofmultiplicationandadditionareapproximatelyproportionaltothesquareofN,whichwillgreatlyincreasethecalculationtimeneededforDFT.Therefore,manyDFTa

4、ndIDFTfastalgorithmareraised,whicharecalledFFTandIFFT.InthispaperrelativelysystematicallyelaboratedthefastFouriertransformalgorithmprincipleanduseMATLABsoftwaretorealizethefastFouriertransform.ThepaperfirstintroducesthedefinitionofFTandDFT,therelationshipbetweenDFTandFF

5、T,andthenmainlyintroducesDIT-FFT,includingitsprincipleandoperationflowdiagram,andfinallyusedClanguagetorealizetherealsequenceFFT.ThedesignsaresimulatedinMatlabsoftware,theresultsofthesimulationconfirmtheexactnessofthedesign.Keywords：FouriertransformationfastFouriertrans

6、formationMatlabsimulation目录前言11序列的FT和DFT11.1序列的FT11.2序列的DFT21.2.1DFT的定义和计算21.2.2实序列的DFT22FFT算法32.1基2时域抽取FFT算法32.1.1基本原理42.1.2DIT-FFT算法的运算流图52.1.3DIT-FFT算法的运算量和存储量52.2实序列的FFT算法63实序列FFT算法的C语言实现73.1VS2010简介73.1.1新建项目83.1.2新建文件83.2实序列FFT算法子程序93.2.1倒序103.2.2蝶形运算123.3实序列FFT算法

7、主程序153.3.1原始序列的产生和读取153.3.2计算结果的显示和输出163.4运行结果分析173.4.1计算结果数据分析173.4.2N点DFT波形分析174结束语20附录：21参考文献：27实序列FFT算法的C语言实现前言在实际的数字系统中，DFT是一种得到了广泛的应用的、重要的信号处理手段，但它的运算效率非常低。随着DFT输入的点数增加到数百或数千，DFT需要的运算量变得非常大。快速傅里叶变换（FFT）可使实现DFT的运算量下降几个数量级，从而使数字信号处理的速度大大提高[1]。FFT是离散傅立叶变换（DFT）的快速算法，可

8、以将一个信号变换到频域。有些信号在时域上是不易看出有什么特征的，但是如果变换到频域之后，就很容易了。FFT可以将一个信号的频谱提取出来，这在频谱分析方面也是经常用的。实际中需要做快速傅里叶变换的多为实序列数据，而其变换算