FFT算法如何减小相角误差,并给出C语言程序

时间: 2024-05-13 19:16:07 浏览: 18
在FFT算法中,相角误差通常由于不同频率的正弦和余弦信号的计算误差引起。为了减小这种误差,可以使用以下方法: 1. 使用高精度计算,例如使用double或long double类型的变量进行计算,可以减小计算误差。 2. 使用旋转因子,即使得正弦和余弦信号的相位差始终为π/4或3π/4的因子,可以减小相位误差。 下面是一个使用旋转因子的FFT算法的C语言程序,其中N为FFT长度,x为输入序列,y为输出序列: ```c #include <stdio.h> #include <math.h> #define PI 3.14159265358979323846 void fft(int N, double* x, double* y) { int i, j, k; double c, s, t1, t2; double* xr = (double*) malloc(N * sizeof(double)); double* xi = (double*) malloc(N * sizeof(double)); for (i = 0; i < N; i++) { xr[i] = x[i]; xi[i] = 0; } for (i = 0; i < log2(N); i++) { int m = 1 << i; int n = 1 << (i+1); double wn = 2 * PI / n; for (j = 0; j < m; j++) { double wr = cos(j * wn); double wi = sin(j * wn); for (k = j; k < N; k += n) { int p = k + m; t1 = xr[p] * wr - xi[p] * wi; t2 = xr[p] * wi + xi[p] * wr; xr[p] = xr[k] - t1; xi[p] = xi[k] - t2; xr[k] += t1; xi[k] += t2; } } } for (i = 0; i < N; i++) { y[i] = sqrt(xr[i] * xr[i] + xi[i] * xi[i]); } free(xr); free(xi); } int main() { int N = 8; double x[] = {1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0}; double y[N]; fft(N, x, y); for (int i = 0; i < N; i++) { printf("%.2f + %.2fi\n", x[i], y[i]); } return 0; } ``` 在上述程序中,使用了旋转因子wr和wi来减小相位误差,其中wr = cos(j * wn)和wi = sin(j * wn),j为旋转因子的下标,n为当前FFT的长度,wn为旋转因子的角度。在计算过程中,每个旋转因子的角度都是π/4或3π/4的倍数,这样可以减小相位误差。

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