基于频谱的信号检测c代码

由于没有具体的信号类型和频谱分析方法，这里提供一个基于简单频域能量检测的信号检测代码，可供参考。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#define N 1024 // 采样点数
#define Fs 1000 // 采样频率
#define f1 50 // 待检测信号频率
#define f2 150 // 待检测信号频率
#define f3 300 // 待检测信号频率
#define f4 500 // 待检测信号频率
#define T 1 // 信号持续时间
#define threshold 50000 // 检测门限

int main()
{
    int i;
    double t[N], x[N], y[N], z[N], E1, E2, E3, E4, energy, max_energy = 0;
    // 生成时域正弦信号
    for (i = 0; i < N; i++)
    {
        t[i] = (double)i / Fs;
        x[i] = sin(2 * M_PI * f1 * t[i]) + sin(2 * M_PI * f2 * t[i]) + sin(2 * M_PI * f3 * t[i]) + sin(2 * M_PI * f4 * t[i]);
    }
    // 快速傅里叶变换
    for (i = 0; i < N; i++)
    {
        y[i] = x[i];
        z[i] = 0;
    }
    fft(y, z, N);
    // 计算频域能量
    E1 = pow(y[f1 * N / Fs], 2) + pow(z[f1 * N / Fs], 2);
    E2 = pow(y[f2 * N / Fs], 2) + pow(z[f2 * N / Fs], 2);
    E3 = pow(y[f3 * N / Fs], 2) + pow(z[f3 * N / Fs], 2);
    E4 = pow(y[f4 * N / Fs], 2) + pow(z[f4 * N / Fs], 2);
    // 计算总能量
    energy = E1 + E2 + E3 + E4;
    // 判断是否有信号存在
    if (energy > threshold)
    {
        printf("Signal detected!\n");
    }
    else
    {
        printf("No signal detected.\n");
    }
    return 0;
}

void fft(double *x, double *y, int n)
{
    int i, j, k, m;
    double t1, t2, u1, u2, z;
    double pi = -3.14159265358979323846;
    j = 0;
    for (i = 0; i < n - 1; i++)
    {
        if (i < j)
        {
            t1 = x[j];
            t2 = y[j];
            x[j] = x[i];
            y[j] = y[i];
            x[i] = t1;
            y[i] = t2;
        }
        k = n / 2;
        while (k <= j)
        {
            j = j - k;
            k = k / 2;
        }
        j = j + k;
    }
    m = 1;
    while (m < n)
    {
        u1 = 1;
        u2 = 0;
        z = cos(pi / m);
        t1 = -2 * z * z;
        t2 = sin(pi / m);
        for (j = 0; j < m; j++)
        {
            for (i = j; i < n; i += 2 * m)
            {
                k = i + m;
                t1 = t1 + 2 * z * u1 * x[k] - t2 * u2 * y[k];
                t2 = t2 + t2 * u1 * x[k] + z * u2 * y[k];
                x[k] = x[i] - t1;
                y[k] = y[i] - t2;
                x[i] = x[i] + t1;
                y[i] = y[i] + t2;
            }
            u2 = u1 * t2 + u2 * t1;
            u1 = u1 * t1 - u2 * t2;
        }
        m = 2 * m;
    }
}

该代码首先生成一个包含多个正弦信号的时域信号，然后进行快速傅里叶变换，计算出各个信号在频域的能量，最后将各个频域能量相加得到总能量，并与门限比较判断是否存在信号。需要注意的是，由于离散傅里叶变换的性质，频域能量值一般需要进行平方处理。