c语言实现任意点fft

时间: 2023-07-29 22:08:19 浏览: 194
要在C语言中实现任意点FFT(快速傅里叶变换),可以使用库函数或者手动编写代码。以下是手动实现的一种方法: 首先,需要定义复数结构体来表示复数。可以使用实部和虚部的浮点数来表示复数: ```c typedef struct { double real; double imag; } Complex; ``` 接下来,实现一个函数来计算FFT。该函数接受一个复数数组作为输入,并返回一个计算后的FFT结果数组。函数的输入参数包括输入数组的长度和一个布尔值,用于指示是否进行反向FFT。 ```c #include <math.h> void fft(Complex* input, Complex* output, int size, int inverse) { if (size == 1) { output[0] = input[0]; return; } Complex even[size/2]; Complex odd[size/2]; for (int i = 0; i < size/2; i++) { even[i] = input[2*i]; odd[i] = input[2*i + 1]; } fft(even, even, size/2, inverse); fft(odd, odd, size/2, inverse); double angle = 2 * M_PI / size; if (inverse) { angle = -angle; } Complex w = {1.0, 0.0}; Complex wn = {cos(angle), sin(angle)}; for (int i = 0; i < size/2; i++) { Complex t = {w.real * odd[i].real - w.imag * odd[i].imag, w.real * odd[i].imag + w.imag * odd[i].real}; output[i] = {even[i].real + t.real, even[i].imag + t.imag}; output[i + size/2] = {even[i].real - t.real, even[i].imag - t.imag}; if (inverse) { output[i] = {output[i].real / 2, output[i].imag / 2}; output[i + size/2] = {output[i + size/2].real / 2, output[i + size/2].imag / 2}; } w = {w.real * wn.real - w.imag * wn.imag, w.real * wn.imag + w.imag * wn.real}; } } ``` 使用该函数,可以实现任意点FFT。下面是一个示例代码,演示如何使用该函数: ```c #include <stdio.h> int main() { int size = 8; // 输入数组的长度,必须是2的幂次方 Complex input[size]; Complex output[size]; // 初始化输入数组 for (int i = 0; i < size; i++) { input[i] = {i+1, 0.0}; } // 计算FFT fft(input, output, size, 0); // 输出结果 for (int i = 0; i < size; i++) { printf("FFT[%d] = %.2f + %.2fj\n", i, output[i].real, output[i].imag); } return 0; } ``` 在上面的示例代码中,输入数组的长度被设置为8,即进行8点FFT。你可以根据需要修改输入数组的长度和内容。 希望以上代码对你有帮助!
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