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//////////////////////////////////////////////
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#include <iom128.h>
#include <intrinsics.h>
#include<math.h>
#define PI 3.1415926535897932384626433832795028841971    //定义圆周率值
#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 s[FFT_N]; //FFT输入和输出:从S[1]开始存放,根据大小自己定义
/*******************************************************************
函数原型:struct compx EE(struct 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 EE(struct compx a,struct compx b)     
{
struct compx c;
c.al-a.imag*b.imag;
printf输出格式matlab
c.al*b.imag+a.al;
return(c);
}
/*****************************************************************
函数原型:void FFT(struct 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 FFT(struct 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; 
  for(i=0;i<nm1;i++)       
  {
    if(i<j)                  //如果i<j,即进行变址
    {
      t=xin[j];         
      xin[j]=xin[i];
      xin[i]=t;
    }
    k=nv2;                    //求j的下一个倒位序
    while(k<=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;
  for(l=1;(f=f/2)!=1;l++)                  //计算l的值,即计算蝶形级数
          ;
  for(m=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=log(2)N
    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=cos(PI/lei);          //w为系数商,即当前系数与前一个系数的商
    w.imag=-sin(PI/lei);
    for(j=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
    {
      for(i=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=EE(xin[ip],u);                    //蝶形运算,详见公式
        xin[ip].real=xin[i].al;
        xin[ip].imag=xin[i].imag-t.imag;
        xin[i].real=xin[i].al;
        xin[i].imag=xin[i].imag+t.imag;
      }
      u=EE(u,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;
  for(i=0;i<FFT_N;i++)                          //给结构体赋值
  {
    s[i].real=sin(2*3.141592653589793*i/FFT_N); //实部为正弦波FFT_N点采样,赋值为1
    s[i].imag=0;                                //虚部为0
  }
 
  FFT(s);                                        //进行快速福利叶变换
 
  for(i=0;i<FFT_N;i++)        //求变换后结果的模值,存入复数的实部部分
  s[i].real=sqrt(s[i].real*s[i].real+s[i].imag*s[i].imag);
  while(1);
}
%////二、
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%///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
%////////////////////////////////MATLAB仿真信号源的源程序::
Clear;
Clc;
t=O:O.01:3;
yl=100*sin(pi/3*t);
n=l;
for t=-O:O.01:10;
y2(1,n)=-61.1614*exp(-0.9*t);
n=n+;
end
min(y2)
y=[yl,y2];
figure(1);
plot(y); %funboxing(O.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-1)*T;                                        %采样点

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