C语言、MATLAB实现FFT几种方法
总结前人经验;仅供参考
///一、
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////////////////////////////////////////////////////////c语言程序printf输出格式matlab//////////////////////////////////////////////
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include <iom128.h>
include <intrinsics.h>
include<math.h>
define FFT_N 128 //定义福利叶变换的点数
struct compx {float real;imag;}; //定义一个复数结构
struct compx sFFT_N; //FFT输入和输出：从S1开始存放;根据大小自己定义
/
函数原型：struct compx EEstruct compx b1;struct compx b2
函数功能：对两个复数进行乘法运算
输入参数：两个以联合体定义的复数a;b
输出参数：a和b的乘积;以联合体的形式输出
/
struct compx EEstruct compx a;struct compx b
{
struct compx c;
c.al-a.imagb.imag;
c.alb.imag+al;
returnc;
}
/
函数原型：void FFTstruct compx xin;int N
函数功能：对输入的复数组进行快速傅里叶变换FFT
输入参数：xin复数结构体组的首地址指针;struct型
/
void FFTstruct compx xin
{
int f;m;nv2;nm1;i;k;l;j=0;
struct compx u;w;t;
nv2=FFT_N/2; //变址运算;即把自然顺序变成倒位序;采用雷德算法
nm1=FFT_N-1;
fori=0;i<nm1;i++
{
ifi<j //如果i<j;即进行变址
{
t=xinj;
xinj=xini;
xini=t;
}
k=nv2; //求j的下一个倒位序
whilek<=j //如果k<=j;表示j的最高位为1
{
j=j-k; //把最高位变成0
k=k/2; //k/2;比较次高位;依次类推;逐个比较;直到某个位为0
}
j=j+k; //把0改为1
}
{
int le;lei;ip; //FFT运算核;使用蝶形运算完成FFT运算
f=FFT_N;
forl=1;f=f/2=1;l++ //计算l的值;即计算蝶形级数
;
form=1;m<=l;m++ // 控制蝶形结级数
{ //m表示第m级蝶形;l为蝶形级总数l=log2N
le=2<<m-1; //le蝶形结距离;即第m级蝶形的蝶形结相距le点
lei=le/2; //同一蝶形结中参加运算的两点的距离
u.real=1.0; //u为蝶形结运算系数;初始值为1
u.imag=0.0;
w.real=cosPI/lei; //w为系数商;即当前系数与前一个系数的商
w.imag=-sinPI/lei;
forj=0;j<=lei-1;j++ //控制计算不同种蝶形结;即计算系数不同的蝶形结
{
fori=j;i<=FFT_N-1;i=i+le //控制同一蝶形结运算;即计算系数相同蝶形结
{
ip=i+lei; //i;ip分别表示参加蝶形运算的两个节点
t=EExinip;u; //蝶形运算;详见公式
al;
xinip.imag=xini.imag-t.imag;
al;
xini.imag=xini.imag+t.imag;
}
u=EEu;w; //改变系数;进行下一个蝶形运算
}
}
}
}
/
函数原型：void main
函数功能：测试FFT变换;演示函数使用方法
输入参数：无
输出参数：无
/
void main
{
int i;
fori=0;i<FFT_N;i++ //给结构体赋值
{
si.imag=0; //虚部为0
}
FFTs; //进行快速福利叶变换
fori=0;i<FFT_N;i++ //求变换后结果的模值;存入复数的实部部分
si.al+si.imagsi.imag;
while1;
}
%////二、
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%////////////////////////////////MATLAB仿真信号源的源程序::
Clear;
Clc;
t=O:O.01:3;
yl=100sinpi/3t;
n=l;
for t=-O:O.01:10;
y21;n=-61.1614exp-0.9t;
n=n+;
end
miny2
y=yl;y2;
figure1;
ploty; %funboxingO.001+1/3
%////////////////////////
%/////////快速傅里叶变换matlab程序:
%////////////////////////clc;
clear;
clf;
N=input'Node number'
T=input'cai yang jian ge'
f=input'frenquency'
choise=input'add zero or not 1/0 '
n=0:T:N-1T; %采样点
k=0:N-1;
x=sin2pifn;
if choise==1
e=input'Input the number of zeros'
x=x zeros1;e
N=N+e;
else
end %加零
k=0:N-1; %给k重新赋值;因为有可能出现加零状况
bianzhi=bi2defliplrde2bik;lengthde2biN-1+1;%利用库函数进行变址运算
for l=1:N
Xl=xbianzhil;%将采样后的值按照变址运算后的顺序放入X矩阵中
end
d1=1;
for m=1:log2N
d2=d1; %做蝶形运算的两个数之间的距离
d1=d12; %同一级之下蝶形结之间的距离
W=1; %蝶形运算系数的初始值
dw=exp-jpi/d2; %蝶形运算系数的增加量
for t=1:d2 %
for i=t:d1:N
i1=i+d2;
ifi1>Nbreak; %判断是否超出范围
else
p=Xi1W;
Xi1=Xi-p;
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