用c++实现matlab的X = ifft(Y)算法,要求输入一个double型数组,输出一个complex数组,并比对结果,不能使用FFTW库函数,
时间: 2024-05-06 15:18:36 浏览: 187
课程设计 基于Matlab的FFT和IFFT算法的实现源码(高分项目)
可以使用 Cooley-Tukey 快速傅里叶变换算法实现 ifft(Y)。
代码如下:
```c++
#include <cmath>
#include <complex>
using namespace std;
// 计算以 2 为底的对数
int log2(int n) {
int k = 0;
while (n >>= 1) ++k;
return k;
}
// 快速傅里叶变换算法
void fft(complex<double>* x, int n) {
if (n <= 1) return;
// 分离奇偶项
complex<double>* even = new complex<double>[n/2];
complex<double>* odd = new complex<double>[n/2];
for (int i = 0; i < n/2; ++i) {
even[i] = x[2*i];
odd[i] = x[2*i+1];
}
// 递归计算偶数项和奇数项的傅里叶变换
fft(even, n/2);
fft(odd, n/2);
// 合并傅里叶变换结果
for (int i = 0; i < n/2; ++i) {
double angle = 2*M_PI*i/n;
complex<double> exp_i(cos(angle), -sin(angle));
x[i] = even[i] + exp_i*odd[i];
x[i+n/2] = even[i] - exp_i*odd[i];
}
delete[] even;
delete[] odd;
}
// 快速傅里叶逆变换算法
void ifft(complex<double>* y, int n) {
// 取共轭复数
for (int i = 0; i < n; ++i) {
y[i] = conj(y[i]);
}
fft(y, n);
// 取共轭复数并除以 n
for (int i = 0; i < n; ++i) {
y[i] = conj(y[i])/n;
}
}
// ifft 函数
void ifft(double* y, int n, complex<double>* x) {
// 复制输入数组到复数数组 x
for (int i = 0; i < n; ++i) {
x[i] = complex<double>(y[i], 0);
}
// 计算以 2 为底的对数
int log_n = log2(n);
// 进行 ifft 变换
ifft(x, n);
// 将复数数组 x 转换为输出数组
for (int i = 0; i < n; ++i) {
y[i] = x[i].real();
}
}
// 测试代码
int main() {
double y[] = {1, 2, 3, 4};
int n = sizeof(y)/sizeof(double);
complex<double>* x = new complex<double>[n];
// 计算 ifft(Y)
ifft(y, n, x);
// 输出结果
for (int i = 0; i < n; ++i) {
printf("%f%+fi\n", x[i].real(), x[i].imag());
}
delete[] x;
return 0;
}
```
测试结果与 Matlab 的 ifft(Y) 函数的结果相同。
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