写一个c代码,用FFT实现CZT变换
时间: 2024-09-10 22:19:09 浏览: 58
fft.rar_C语言fft变换_DSP C语言 FFT_c语言实现FFT_fft变换
要在C语言中使用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)来实现连续小波变换(Continuous Wavelet Transform, CZT),你需要先了解CZT的基本原理,然后选择合适的库(如OpenMP、FFTW等)来进行并行计算。以下是一个简单的示例,使用FFTW库来实现基本的CZT过程。注意,这个例子假设你已经包含了FFTW库并且安装了支持并行计算的相关环境。
```c
#include <fftw3.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
// CZT函数原型定义
void czt_complex(double *in_data, double *out_data, const int n, double t0, double dt,
const double* wavelet, const int wavelet_length);
// CZT核心计算部分
void czt_core(int id, double *in_data, double *out_data, const int n, double t0, double dt,
const double* wavelet, const int wavelet_length) {
// 快速傅里叶变换(FFT)
fftw_complex *fft_in = (fftw_complex*) fftw_malloc(sizeof(fftw_complex) * n);
for (int k = 0; k < n; ++k) {
fft_in[k] = in_data[id * n + k];
fft_in[k] = in_data[id * n + k]; // 这里假设是对实数信号进行CZT,如果是复数信号则不同
}
fftw_plan plan = fftw_plan_dft_r2c_1d(n, fft_in, out_data, FFTW_ESTIMATE);
fftw_execute(plan);
fftw_destroy_plan(plan);
fftw_free(fft_in);
// 计算CZT系数
for (int k = 0; k < n / 2 + 1; ++k) {
out_data[k] *= wavelet[k];
}
// 反向快速傅里叶变换(IFFT)
fftw_complex *ifft_out = (fftw_complex*) fftw_malloc(sizeof(fftw_complex) * n);
for (int k = 0; k < n; ++k) {
ifft_out[k] = out_data[id * n + k];
ifft_out[k] = out_data[id * n + k]; // 同上
}
plan = fftw_plan_dft_c2r_1d(n, ifft_out, out_data, FFTW_ESTIMATE);
fftw_execute(plan);
fftw_destroy_plan(plan);
fftw_free(ifft_out);
}
// 全局主函数
int main() {
// 初始化输入数据
int n = 1024;
double t0 = 0., dt = 1./n;
double *input_data = malloc(n * sizeof(double));
// ... (填充输入数据)
// 假设wavelet为Morlet小波或其他类型小波
double *wavelet = MorletWavelet(n, t0, dt); // 自己实现的小波函数
// 分配内存并执行CZT
double *output_data = malloc(n * sizeof(double));
int num_threads = 2; // 根据可用硬件调整线程数量
for (int i = 0; i < num_threads; ++i) {
int start = i * n / num_threads;
int end = (i == num_threads - 1) ? n : (i + 1) * n / num_threads;
czt_core(start, input_data, output_data, n, t0, dt, wavelet, n);
}
// 输出结果或进一步分析
// ...
free(input_data);
free(output_data);
free(wavelet);
return 0;
}
// 辅助函数,自定义的小波函数
double* MorletWavelet(const int n, double t0, double dt) {
// ... 实现Morlet小波函数的具体公式
return NULL; // 这里仅作示意
}
```
阅读全文