编写实现快速傅立叶变换算法的通用程序, 对函数f(t)=0.7sin(2Π*2t)+sin(2Π*5t),t∈[0,1),分别进行等距采样, 采样点个数 n分别取128 和 256, 施行离散傅立叶变换得到向量 g, 输出g 的分量输出格式: 向量 g的第i个分量, x_i =xxxxxx, y_i =xxxxxx ······
时间: 2024-03-24 08:35:47 浏览: 87
好的,我会尽力回答你的问题。关于你的问题,我可以提供以下程序实现:
```python
import numpy as np
def fft(f):
"""
实现快速傅里叶变换
"""
n = len(f)
if n == 1:
return f
wn = np.exp(-2j * np.pi / n)
w = 1
f0 = f[::2]
f1 = f[1::2]
y0 = fft(f0)
y1 = fft(f1)
y = np.zeros(n, dtype=np.complex128)
for k in range(n // 2):
y[k] = y0[k] + w * y1[k]
y[k + n // 2] = y0[k] - w * y1[k]
w *= wn
return y
def main():
# 采样点数
n1 = 128
n2 = 256
# 等距采样
t1 = np.linspace(0, 1, n1, endpoint=False)
t2 = np.linspace(0, 1, n2, endpoint=False)
# 计算函数值
f1 = 0.7 * np.sin(2 * np.pi * 2 * t1) + np.sin(2 * np.pi * 5 * t1)
f2 = 0.7 * np.sin(2 * np.pi * 2 * t2) + np.sin(2 * np.pi * 5 * t2)
# 进行离散傅里叶变换
g1 = fft(f1)
g2 = fft(f2)
# 输出结果
for i in range(n1):
print("向量 g1 的第 {} 个分量, x_i = {:.6f}, y_i = {:.6f}".format(i, g1.real[i], g1.imag[i]))
for i in range(n2):
print("向量 g2 的第 {} 个分量, x_i = {:.6f}, y_i = {:.6f}".format(i, g2.real[i], g2.imag[i]))
if __name__ == '__main__':
main()
```
这个程序使用 Python 语言实现了快速傅立叶变换算法,并且对函数f(t)进行了等距采样,分别采用了 128 和 256 个采样点。程序输出了向量 g 的每个分量,其中 x_i 表示实部,y_i 表示虚部。
注意,由于浮点数运算的误差,程序输出的结果可能会和期望的结果略有不同。但是这并不影响程序的正确性。
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