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C语言实现FFT(快速傅里叶变换).doc

发布时间：2022-06-12 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.05M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    #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后面补 0 函数调用：FFT(s); 时 版 参考文献： 间：2010-2-20 本：Ver1.0 **********************************************************************/ #include #define PI 3.1415926535897932384626433832795028841971 #define FFT_N 128 变换的点数 struct compx {float real,imag;}; struct compx s[FFT_N]; 出：从 S[1]开始存放，根据大小自己定义 //定义圆周率值 //定义福利叶 //定义一个复数结构 //FFT 输入和输 /******************************************************************* 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 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; 法 nm1=FFT_N-1; for(i=0;i
    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; t=EE(xin[ip],u); 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); } } } } //i，ip 分别表示参加蝶形运算的两个节点 //蝶形运算，详见公式 //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 ************************************************************/ void main() { int i; for(i=0;i
    #include #include /********************************************************************* 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 间：2010-2-20 本：Ver1.1 函数调用：FFT(s); 时 版 参考文献： **********************************************************************/ #include #define FFT_N 128 变换的点数 #define PI 3.1415926535897932384626433832795028841971 //定义福利叶 //定义圆周率值 struct compx {float real,imag;}; struct compx s[FFT_N]; float SIN_TAB[FFT_N/2]; //定义一个复数结构 //FFT 输入和输出：从 S[0]开始存放，根据大小自己定义 //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; nm1=FFT_N-1; for(i=0;i
    //控制计算不同种蝶形结，即计算系数不同的蝶形结 //控制同一蝶形结运算，即计算系数相同蝶形结 //i，ip 分别表示参加蝶形运算的两个节点 //蝶形运算，详见公式 //改变系数，进行下一个蝶形运算 for(j=0;j<=lei-1;j++) { for(i=j;i<=FFT_N-1;i=i+le) { ip=i+lei; t=EE(xin[ip],u); 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); } } } } /************************************************************ 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 ************************************************************/ void main() { int i; create_sin_tab(SIN_TAB); for(i=0;i
    #include #include /********************************************************************* 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 间：2010-2-20 本：Ver1.2 函数调用：FFT(s); 时 版 参考文献： **********************************************************************/ #include #define FFT_N 128 变换的点数 #define PI 3.1415926535897932384626433832795028841971 //定义福利叶 //定义圆周率值 struct compx {float real,imag;}; struct compx s[FFT_N]; float SIN_TAB[FFT_N/4+1]; //定义一个复数结构 //FFT 输入和输出：从 S[0]开始存放，根据大小自己定义 //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); }
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