使用 fopen_s读取一个wav文件并对其求WVD并输出WVD结果不使用库函数C语言并解释代码

WVD全称为Wigner-Ville Distribution，是一种时频分析方法。下面是使用C语言实现读取wav文件并对其求WVD的代码示例。

首先，需要定义一个WVD函数，该函数将读取wav文件并计算WVD：

void WVD(const char* filename, double** wvd, int* n, int* m, int* fs)
{
    FILE* fp;
    char chunk_id[4], format[4], subchunk_id[4];
    uint32_t chunk_size, subchunk_size, byte_rate;
    uint16_t audio_format, num_channels, block_align, bits_per_sample;
    uint32_t subchunk2_size;
    uint8_t* data;
    int i, j, k, l;

    // 打开文件
    fopen_s(&fp, filename, "rb");
    if (fp == NULL) {
        printf("Error: cannot open file %s\n", filename);
        return;
    }

    // 读取wav文件头信息
    fread(chunk_id, sizeof(char), 4, fp);
    fread(&chunk_size, sizeof(uint32_t), 1, fp);
    fread(format, sizeof(char), 4, fp);
    fread(subchunk_id, sizeof(char), 4, fp);
    fread(&subchunk_size, sizeof(uint32_t), 1, fp);
    fread(&audio_format, sizeof(uint16_t), 1, fp);
    fread(&num_channels, sizeof(uint16_t), 1, fp);
    fread(fs, sizeof(uint32_t), 1, fp);
    fread(&byte_rate, sizeof(uint32_t), 1, fp);
    fread(&block_align, sizeof(uint16_t), 1, fp);
    fread(&bits_per_sample, sizeof(uint16_t), 1, fp);
    fread(subchunk_id, sizeof(char), 4, fp);
    fread(&subchunk2_size, sizeof(uint32_t), 1, fp);

    // 计算采样点数和采样率
    *n = subchunk2_size / (num_channels * bits_per_sample / 8);
    *m = 2 * *n - 1;

    // 读取音频数据
    data = (uint8_t*)malloc(subchunk2_size);
    fread(data, sizeof(uint8_t), subchunk2_size, fp);

    // 关闭文件
    fclose(fp);

    // 计算WVD
    *wvd = (double*)calloc(*n * (*m), sizeof(double));
    for (i = 0; i < *n; i++) {
        for (j = 0; j < *n; j++) {
            for (k = 0; k < num_channels; k++) {
                for (l = 0; l < bits_per_sample / 8; l++) {
                    (*wvd)[i * (*m) + j] += data[(i * num_channels + k) * bits_per_sample / 8 + l] * data[(j * num_channels + k) * bits_per_sample / 8 + l];
                }
            }
        }
    }

    // 释放内存
    free(data);
}

该函数接受一个wav文件名，以及三个指针：一个指向WVD结果的二维数组、一个指向采样点数的整数和一个指向采样率的整数。函数将读取wav文件并计算WVD。具体来说，它将首先读取wav文件头信息，然后读取音频数据，最后计算WVD并将结果存储在一个二维数组中。

接下来，我们可以编写一个主函数来调用WVD函数并输出结果：

int main()
{
    const char* filename = "test.wav";
    double* wvd;
    int n, m, fs;
    int i, j;

    // 计算WVD
    WVD(filename, &wvd, &n, &m, &fs);

    // 输出WVD结果
    for (i = 0; i < n; i++) {
        for (j = 0; j < m; j++) {
            printf("%f ", wvd[i * m + j]);
        }
        printf("\n");
    }

    // 释放内存
    free(wvd);

    return 0;
}

该主函数首先调用WVD函数以计算WVD。然后它将输出WVD结果。最后，它将释放内存。

需要注意的是，该代码示例使用了C99标准中的变长数组。如果你使用的是较早的编译器，可能需要使用动态分配内存来替代变长数组。