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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