写出DSP上实现FFT算法的C语言主程序;

时间: 2023-08-31 16:28:18 浏览: 92
### 回答1: 以下是实现FFT算法的C语言代码: ``` #include <math.h> #include <complex.h> #define N 128 // 数组长度 void FFT(double complex *x, int n) { int i, j, k, m; double complex w, t; for (m = n; m >= 2; m >>= 1) { for (i = 0; i < m / 2; i++) { w = cexp(-2 * I * M_PI * i / m); for (j = i; j < n; j += m) { k = j + m / 2; t = x[j] - w * x[k]; x[j] += w * x[k]; x[k] = t; } } } } int main() { int i; double complex x[N]; for (i = 0; i < N; i++) { x[i] = i; // 初始化数组 } FFT(x, N); return 0; } ``` 请注意,这只是一个简单的代码段,可能需要根据实际需求进行更多的修改。 ### 回答2: 下面是一个用C语言实现的FFT算法的主程序: ```c #include <stdio.h> #include <math.h> #define SIZE 8 typedef struct { float real; float imag; } Complex; // 交换两个复数 void swap(Complex* a, Complex* b) { Complex temp = *a; *a = *b; *b = temp; } // 计算FFT void fft(Complex data[], int size) { int i, j, k; int step, factor; Complex temp, exp; for (i = 1, j = size / 2; i < size - 1; i++) { if (i < j) { swap(&data[i], &data[j]); } // 交换i和反转后的j位置的数据 /* 逆序进位 */ k = size / 2; while (j >= k) { j -= k; k /= 2; } j += k; } step = 1; // 步长 while (step < size) { factor = step * 2; for (j = 0; j < step; j++) { exp.real = cos(-2 * M_PI * j / factor); // 计算旋转因子实部 exp.imag = sin(-2 * M_PI * j / factor); // 计算旋转因子虚部 for (i = j; i < size; i += factor) { k = i + step; temp.real = data[k].real * exp.real - data[k].imag * exp.imag; temp.imag = data[k].imag * exp.real + data[k].real * exp.imag; data[k].real = data[i].real - temp.real; data[k].imag = data[i].imag - temp.imag; data[i].real += temp.real; data[i].imag += temp.imag; } } step = factor; } } int main() { Complex data[SIZE] = {{1, 0}, {2, 0}, {3, 0}, {4, 0}, {5, 0}, {6, 0}, {7, 0}, {8, 0}}; int i; // 输出原始数据 printf("原始数据:\n"); for (i = 0; i < SIZE; i++) { printf("%.2f + %.2fi\n", data[i].real, data[i].imag); } // 计算FFT fft(data, SIZE); // 输出FFT结果 printf("FFT结果:\n"); for (i = 0; i < SIZE; i++) { printf("%.2f + %.2fi\n", data[i].real, data[i].imag); } return 0; } ``` 该程序会输出原始数据以及经过FFT计算得到的结果。你可以根据自己的需求修改SIZE的值和data数组的元素来测试不同的输入数据。 ### 回答3: 下面是一个用C语言实现FFT算法的主程序: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> // 定义复数结构体 typedef struct{ float real; float imag; } complex; // FFT算法 void fft(complex *input, int size, complex *output) { if (size == 1) { output[0] = input[0]; return; } complex *even = (complex*)malloc((size / 2) * sizeof(complex)); complex *odd = (complex*)malloc((size / 2) * sizeof(complex)); for (int i = 0; i < size / 2; i++) { even[i] = input[2 * i]; odd[i] = input[2 * i + 1]; } complex *even_output = (complex*)malloc((size / 2) * sizeof(complex)); complex *odd_output = (complex*)malloc((size / 2) * sizeof(complex)); fft(even, size / 2, even_output); fft(odd, size / 2, odd_output); for (int k = 0; k < size / 2; k++) { double angle = -2 * M_PI * k / size; complex t; t.real = cos(angle) * odd_output[k].real - sin(angle) * odd_output[k].imag; t.imag = cos(angle) * odd_output[k].imag + sin(angle) * odd_output[k].real; output[k].real = even_output[k].real + t.real; output[k].imag = even_output[k].imag + t.imag; output[k + size / 2].real = even_output[k].real - t.real; output[k + size / 2].imag = even_output[k].imag - t.imag; } free(even); free(odd); free(even_output); free(odd_output); } int main() { int size = 8; // 输入序列的长度,必须是2的幂 complex *input = (complex*)malloc(size * sizeof(complex)); // 输入测试序列 for (int i = 0; i < size; i++) { input[i].real = i; input[i].imag = 0; } complex *output = (complex*)malloc(size * sizeof(complex)); fft(input, size, output); // 输出频域结果 for (int i = 0; i < size; i++) { printf("X[%d] = %f + j%f\n", i, output[i].real, output[i].imag); } free(input); free(output); return 0; } ``` 该程序首先定义了一个复数结构体,用于存储实部和虚部。然后实现了一个递归的FFT算法函数,其中输入参数为输入序列、序列长度和输出结果。在FFT函数中,首先进行递归基,当序列长度为1时,输出结果即为输入结果。否则,将输入序列分为偶数下标和奇数下标的两个子序列,分别对其进行递归FFT,然后使用DFT的计算公式计算出输出结果。在主函数中,定义了一个输入序列,并调用FFT函数进行计算,最后输出频域结果。

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