已知X(k)和Y(k)是两个N点实序列x(n)和y(n)的DFT,希望从X(k)和Y(k)求 x(n)和y(n),为提高运算效率,试设计用一次N点IFFT来完成的算法。
时间: 2024-03-30 16:35:36 浏览: 108
用matlab进行FFT及DFT算法的实现,并测试其运行速度。
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根据离散傅里叶变换(DFT)的定义,可以得到以下公式:
$$
\begin{aligned}
x(n)&=\frac{1}{N}\sum_{k=0}^{N-1}X(k)e^{j\frac{2\pi}{N}kn}\\
y(n)&=\frac{1}{N}\sum_{k=0}^{N-1}Y(k)e^{j\frac{2\pi}{N}kn}
\end{aligned}
$$
将 $e^{j\frac{2\pi}{N}kn}$ 用复共轭代替,并将 $X(k)$ 和 $Y(k)$ 分别进行 N 点 IFFT,可以得到以下公式:
$$
\begin{aligned}
x(n)&=\frac{1}{N}\sum_{k=0}^{N-1}X^*(k)e^{-j\frac{2\pi}{N}kn}\\
y(n)&=\frac{1}{N}\sum_{k=0}^{N-1}Y^*(k)e^{-j\frac{2\pi}{N}kn}
\end{aligned}
$$
其中,$X^*(k)$ 和 $Y^*(k)$ 分别代表 $X(k)$ 和 $Y(k)$ 的共轭复数。因此,可以设计以下算法来实现一次 N 点 IFFT 计算 $x(n)$ 和 $y(n)$:
1. 对 $X(k)$ 和 $Y(k)$ 分别进行 N 点 IFFT,得到 $x'(n)$ 和 $y'(n)$。
2. 对 $x'(n)$ 和 $y'(n)$ 分别取共轭复数,得到 $x^*(n)$ 和 $y^*(n)$。
3. 对 $x^*(n)$ 和 $y^*(n)$ 分别进行 N 点 IFFT,得到 $x(n)$ 和 $y(n)$。
这样就可以用一次 N 点 IFFT 来完成计算 $x(n)$ 和 $y(n)$ 的过程,从而提高运算效率。
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