使用fopen_s怎么求wav的时域信号均值、均方值、方差，计算信号的自协方差矩阵和功率谱

首先，使用fopen_s打开wav文件，读取其中的时域信号：

FILE* file;
errno_t err = fopen_s(&file, "example.wav", "rb");
if (err != 0) {
    printf("Failed to open file\n");
    return 1;
}

// Read WAV file header
// ...

// Read data chunk
char* data = new char[dataSize];
fread(data, 1, dataSize, file);

其中，example.wav是待处理的wav文件名，dataSize是数据块大小。假设采样率为Fs，采样点数为N，则时域信号的均值、均方值、方差分别为：

double mean = 0;
double squareSum = 0;
for (int i = 0; i < N; i++) {
    double x = (double)((short*)data)[i] / 32768.0; // 转换为浮点数，归一化
    mean += x;
    squareSum += x * x;
}
mean /= N;
double rms = sqrt(squareSum / N - mean * mean);
double variance = squareSum / N - mean * mean;

接下来，求信号的自协方差矩阵：

double* autocorr = new double[N];
for (int k = 0; k < N; k++) {
    double sum = 0;
    for (int n = k; n < N; n++) {
        double x1 = (double)((short*)data)[n] / 32768.0;
        double x2 = (double)((short*)data)[n - k] / 32768.0;
        sum += x1 * x2;
    }
    autocorr[k] = sum / N;
}

最后，求功率谱：

int fftSize = pow(2, ceil(log2(N))); // FFT的长度
double* fftInput = new double[fftSize];
for (int i = 0; i < N; i++) {
    fftInput[i] = (double)((short*)data)[i] / 32768.0;
}
for (int i = N; i < fftSize; i++) {
    fftInput[i] = 0;
}
double* fftOutput = new double[fftSize];
fft(fftInput, fftOutput, fftSize); // 自己实现或调用库函数进行FFT

double* powerSpectrum = new double[fftSize / 2];
for (int i = 0; i < fftSize / 2; i++) {
    powerSpectrum[i] = fftOutput[i] * fftOutput[i] / N; // 计算能量谱
}

其中，fft是自己实现或调用库函数进行FFT的函数。将功率谱绘制成图形即可观察频域特征。