有一个256点数据的数组,请你用C语言编写程序,实现对这个数组FFT变换后求出模值最大的主频率,把他输出
时间: 2024-04-30 10:17:52 浏览: 76
好的,针对你的问题,我会给出相应的解决方案。下面是一个基于C语言的实现FFT变换的代码示例:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define PI 3.14159265358979323846
typedef struct complex_t {
double real;
double imag;
} complex_t;
void fft(complex_t *x, int n)
{
if (n <= 1)
return;
complex_t *even = (complex_t *)malloc(n / 2 * sizeof(complex_t));
complex_t *odd = (complex_t *)malloc(n / 2 * sizeof(complex_t));
for (int i = 0; i < n / 2; ++i) {
even[i] = x[2 * i];
odd[i] = x[2 * i + 1];
}
fft(even, n / 2);
fft(odd, n / 2);
for (int k = 0; k < n / 2; ++k) {
complex_t t = {
.real = cos(2 * PI * k / n),
.imag = -sin(2 * PI * k / n)
};
t.real *= odd[k].real;
t.imag *= odd[k].imag;
x[k].real = even[k].real + t.real;
x[k].imag = even[k].imag + t.imag;
x[k + n / 2].real = even[k].real - t.real;
x[k + n / 2].imag = even[k].imag - t.imag;
}
free(even);
free(odd);
}
double find_max_frequency(double *data, int n, double sample_rate)
{
complex_t *x = (complex_t *)malloc(n * sizeof(complex_t));
for (int i = 0; i < n; ++i) {
x[i].real = data[i];
x[i].imag = 0.0;
}
fft(x, n);
double max_amplitude = 0.0;
int max_index = 0;
for (int i = 0; i < n / 2; ++i) {
double amplitude = sqrt(x[i].real * x[i].real + x[i].imag * x[i].imag);
if (amplitude > max_amplitude) {
max_amplitude = amplitude;
max_index = i;
}
}
free(x);
double frequency = (double)max_index * sample_rate / n;
return frequency;
}
int main()
{
double data[256];
double sample_rate = 44100.0;
// 填充数据,这里只是示例
for (int i = 0; i < 256; ++i) {
data[i] = sin(2 * PI * i / 256 * 440.0) + sin(2 * PI * i / 256 * 880.0);
}
double max_frequency = find_max_frequency(data, 256, sample_rate);
printf("The maximum frequency is: %lf Hz\n", max_frequency);
return 0;
}
```
这是一个基于递归的FFT实现,使用了complex_t结构体来表示复数。find_max_frequency函数接受一个double类型的数组和它的长度n,还有采样率sample_rate作为参数。该函数先将输入数据转换成复数形式,然后进行FFT变换,接着找到模值最大的频率,并根据采样率和数组长度计算出对应的频率值。
这个代码示例只是一个简单的实现,实际应用中可能需要考虑更多的细节。例如,需要对输入数据进行预处理,以免出现频谱泄露等问题。
阅读全文