C++ fftw3实现periodogram 功率谱
时间: 2023-07-11 16:15:24 浏览: 188
Untitled1.zip_periodogram _傅里叶 功率谱_功率密度谱_求功率谱
fftw3 库可以用于计算信号的 periodogram 和功率谱。下面是一个使用 fftw3 实现 periodogram 和功率谱计算的 C++ 代码示例:
```c++
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <fftw3.h>
using namespace std;
// 计算 periodogram
void periodogram(const double* x, int N, double* P) {
fftw_plan plan = fftw_plan_r2r_1d(N, const_cast<double*>(x), P, FFTW_R2HC, FFTW_ESTIMATE);
fftw_execute(plan);
for (int k = 0; k < N; ++k) {
P[k] = P[k] * P[k] / N;
}
P[N/2] = P[N/2] / 2;
fftw_destroy_plan(plan);
}
// 计算功率谱
void power_spectrum(const double* x, int N, double* P) {
fftw_plan plan = fftw_plan_r2r_1d(N, const_cast<double*>(x), P, FFTW_R2HC, FFTW_ESTIMATE);
fftw_execute(plan);
for (int k = 0; k < N; ++k) {
P[k] = P[k] / N;
}
P[N/2] = P[N/2] / 2;
fftw_destroy_plan(plan);
}
int main() {
// 生成信号数据
int N = 256;
double x[N];
for (int i = 0; i < N; ++i) {
x[i] = sin(2.0 * M_PI * i / 32) + 0.5 * sin(2.0 * M_PI * i / 4);
}
// 计算 periodogram 和功率谱
double P1[N], P2[N];
periodogram(x, N, P1);
power_spectrum(x, N, P2);
// 输出结果
cout << "periodogram: ";
for (int k = 0; k < N; ++k) {
cout << P1[k] << " ";
}
cout << endl;
cout << "power spectrum: ";
for (int k = 0; k < N; ++k) {
cout << P2[k] << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
```
这段代码使用 fftw3 库创建了两个 r2hc(实数到一半复数)的 FFT 计算计划,并计算出信号的 periodogram 和功率谱。输出结果分别为 periodogram 和功率谱的计算结果。需要注意的是,fftw3 中的 periodogram 和功率谱计算结果与 MATLAB 中的结果略有不同,需要对计算结果进行一些特殊处理。
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