fftw3 实现 matlab fft

您好，关于如何使用fftw3库实现Matlab中的fft函数，可以按照以下步骤进行操作：

1. 下载并安装fftw3库，可以从官方网站（http://www.fftw.org/）下载。

2. 在Matlab中调用fftw3库函数，需要使用Matlab的mex文件。创建一个MEX文件需要使用Matlab的MEX编译器，在Matlab命令行中输入“mex -setup”命令进行配置。

3. 编写一个C/C++源文件，实现使用fftw3库计算FFT的功能，将其编译为MEX文件。以下是一个简单的示例：

#include <fftw3.h>
#include "mex.h"

void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
    // 获取输入数据，即Matlab中传入的变量
    double *input = mxGetPr(prhs[0]);
    int n = mxGetNumberOfElements(prhs[0]);

    // 创建输出数组，用于存储FFT结果
    plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(n, 1, mxCOMPLEX);

    // 获取输出数组的指针
    double *output_real = mxGetPr(plhs[0]);
    double *output_imag = mxGetPi(plhs[0]);

    // 创建FFTW输入、输出数组
    fftw_complex *in = (fftw_complex*) fftw_malloc(sizeof(fftw_complex) * n);
    fftw_complex *out = (fftw_complex*) fftw_malloc(sizeof(fftw_complex) * n);

    // 将输入数据复制到FFTW输入数组中
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        in[i][0] = input[i];
        in[i][1] = 0.0;
    }

    // 创建FFTW计算计划
    fftw_plan p = fftw_plan_dft_1d(n, in, out, FFTW_FORWARD, FFTW_ESTIMATE);

    // 执行FFT计算
    fftw_execute(p);

    // 将FFT结果复制到输出数组中
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        output_real[i] = out[i][0];
        output_imag[i] = out[i][1];
    }

    // 销毁FFTW计算计划和数组
    fftw_destroy_plan(p);
    fftw_free(in);
    fftw_free(out);
}

4. 将以上C/C++源文件保存为一个名为“fft.c”的文件，并在Matlab命令行中输入以下命令进行编译：

mex fft.c -lfftw3

其中，-lfftw3选项用于链接fftw3库。

5. 在Matlab中调用MEX文件，即可使用fftw3库计算FFT。以下是一个简单的示例：

x = [1, 2, 3, 4];
y = fft(x);
z = fft_fftw3(x);

其中，x为输入信号，y为Matlab自带的fft函数计算结果，z为使用fftw3库计算FFT的结果，应该与y相同。

希望这些信息能够对您有所帮助！