C语言使用fft库函数求wav文件的时域信号功率谱

要求用C语言使用fft库函数求wav文件的时域信号功率谱，需要先将wav文件读入内存中，然后进行FFT计算，最后计算功率谱。

以下是具体步骤：

1. 首先需要使用wav文件读取函数将wav文件读入内存中，可以使用开源库libsndfile。

2. 对于读入的wav文件，需要进行FFT计算。可以使用常见的FFT库，例如FFTW或者KISSFFT。

3. 对FFT计算得到的频域信号进行幅度平方处理，得到每个频率的功率值。

4. 计算功率谱时，需要将功率值按频率分组，例如可以将频率分为若干个区间，每个区间内的功率值求平均。

5. 最后将功率谱以图形的形式展示出来，可以使用开源图形库gnuplot实现。

以下是示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sndfile.h>
#include <fftw3.h>

#define N 1024 // FFT长度，必须是2的幂次方

int main(int argc, char **argv)
{
    SNDFILE *infile;
    SF_INFO sfinfo;
    double *buffer;
    int readcount;
    int i, j;

    // 打开wav文件
    infile = sf_open(argv[1], SFM_READ, &sfinfo);
    if (!infile) {
        printf("Error: could not open file %s\n", argv[1]);
        return 1;
    }

    // 读取wav文件中的数据
    buffer = (double *)malloc(sizeof(double) * sfinfo.frames);
    readcount = sf_read_double(infile, buffer, sfinfo.frames);
    if (readcount != sfinfo.frames) {
        printf("Error: could not read file %s\n", argv[1]);
        return 1;
    }

    // 进行FFT计算
    fftw_complex *in, *out;
    fftw_plan plan;
    in = (fftw_complex *)fftw_malloc(sizeof(fftw_complex) * N);
    out = (fftw_complex *)fftw_malloc(sizeof(fftw_complex) * N);
    plan = fftw_plan_dft_1d(N, in, out, FFTW_FORWARD, FFTW_ESTIMATE);
    for (i = 0; i < sfinfo.frames; i += N) {
        for (j = 0; j < N; j++) {
            if (i + j < sfinfo.frames) {
                in[j][0] = buffer[i + j];
                in[j][1] = 0.0;
            } else {
                in[j][0] = 0.0;
                in[j][1] = 0.0;
            }
        }
        fftw_execute(plan);
        // 计算功率谱
        for (j = 0; j < N / 2; j++) {
            double power = out[j][0] * out[j][0] + out[j][1] * out[j][1];
            // TODO: 将功率值按频率分组，求平均
        }
    }

    // 关闭文件
    sf_close(infile);
    free(buffer);
    fftw_destroy_plan(plan);
    fftw_free(in);
    fftw_free(out);

    return 0;
}