c语言傅里叶函数 c语言实现傅里叶变换

一个关于128点的快速傅立叶的C语言程序

这是我写的1024点的快速傅里叶变换程序，下面有验证，你把数组

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double

A[2049]={0};

double

B[1100]={0};

double

powerA[1025]={0};

改成

A[256]={0};

B[130]={0};

power[129]={0};就行了，

void

FFT(double

data[],

int

nn,

int

isign)

的程序可以针对任何点数，只要是2的n次方

具体程序如下：

#include

iostream.h

#include

"math.h"

#includestdio.h

#includestring.h

#include

stdlib.h

#include

fstream.h

#include

afx.h

void

FFT(double

data[],

int

nn,

int

isign)

{

//复数的快速傅里叶变换

int

n,j,i,m,mmax,istep;

double

tempr,tempi,theta,wpr,wpi,wr,wi,wtemp;

n

=

2

*

nn;

j

=

1;

for

(i

=

1;

i=n

;

i=i+2)

//这个循环进行的是码位倒置。

{

if(

j

i)

{

tempr

=

data[j];

tempi

=

data[j

+

1];

data[j]

=

data[i];

data[j

+

1]

=

data[i

+

1];

data[i]

=

tempr;

data[i

+

1]

=

tempi;

}

m

=

n

/

2;

while

(m

=

2

j

m)

{

j

=

j

-

m;

m

=

m

/

2;

}

j

=

j

+

m;

}

mmax

=

2;

while(

n

mmax

)

{

istep

=

2

*

mmax;

//这里表示一次的数字的变化。也体现了级数，若第一级时，也就是书是的第0级，其为两个虚数，所以对应数组应该增加4，这样就可以进入下一组运算

theta

=

-6.28318530717959

/

(isign

*

mmax);

wpr

=

-2.0

*

sin(0.5

*

theta)*sin(0.5

*

theta);

wpi

=

sin(theta);

wr

=

1.0;

wi

=

0.0;

for(

m

=

1;

m=mmax;

m=m+2)

{

for

(i

=

m;

i=n;

i=i+istep)

{

j

=

i

+

mmax;

tempr=double(wr)*data[j]-double(wi)*data[j+1];//这两句表示蝶形因子的下一个数乘以W因子所得的实部和虚部。

tempi=double(wr)*data[j+1]+double(wi)*data[j];

data[j]

=

data[i]

-

tempr;

//蝶形单元计算后下面单元的实部，下面为虚部，注意其变换之后的数组序号与书上蝶形单元是一致的

data[j

+

1]

=

data[i

+

1]

-

tempi;

data[i]

=

data[i]

+

tempr;

data[i

+

1]

=

data[i

+

1]

+

tempi;

}

wtemp

=

wr;

wr

=

wr

*

wpr

-

wi

*

wpi

+

wr;

wi

=

wi

*

wpr

+

wtemp

*

wpi

+

wi;

}

mmax

=

istep;

}

}

void

main()

{

//本程序已经和MATLAB运算结果对比，准确无误，需要注意的的是，计算告扒中数组都是从1开始取得，丢弃了A[0]等数据

double

A[2049]={0};

double

B[1100]={0};

double

powerA[1025]={0};

char

line[50];

char

dataA[20],

dataB[20];

int

ij;

char

ch1[3]="巧带\t";

char

ch2[3]="\n";

int

strl1,strl2;

CString

str1,str2;

ij=1;

//********************************读入文件data1024.txt中的数据,

其中的数据格式见该文件

FILE

*fp

=

fopen("data1024.txt","r");

if(!fp)

{

cout"Open

file

is

failing!"endl;

return;

}

while(!feof(fp))

//feof(fp)有两个返回值:如果遇到文件结束，函数feof（fp）的值为1，否则为0。

{

memset(line,0,50);

//清空为0

memset(dataA,0,20);

memset(dataB,0,20);

fgets(line,50,fp);

//函数的功能是从fp所指文件中读入n-1个字符放入line为起始地址的空间内

sscanf(line,

"%s%s",

dataA,

dataB);

//我同时读入孝友芦了两列值，但你要求1024个，那么我就只用了第一列的1024个值

//dataA读入第一列，dataB读入第二列

B[ij]=atof(dataA);

//将字符型的dataA值转化为float型

ij++;

}

for

(int

mm=1;mm1025;mm++)//A[2*mm-1]是实部，A[2*mm]是虚部，当只要输入实数时，那么保证虚部A[mm*2]为零即可

{

A[2*mm-1]=B[mm];

A[2*mm]=0;

}

//*******************************************正式计算FFT

FFT(A,1024,1);

//********************************************写入数据到workout.txt文件中

for

(int

k=1;k2049;k=k+2)

{

powerA[(k+1)/2]=sqrt(pow(A[k],2.0)+pow(A[k+1],2.0));//求功率谱

FILE

*pFile=fopen("workout.txt","a+");

//?a+只能在文件最后补充，光标在结尾。没有则创建

memset(ch1,0,15);

str1.Format("%.4f",powerA[(k+1)/2]);

if

(A[k+1]=0)

str2.Format("%d\t%6.4f%s%6.4f

%s",(k+1)/2,A[k],"+",A[k+1],"i");//保存fft计算的频谱，是复数频谱

else

str2.Format("%d\t%6.4f%6.4f

%s",(k+1)/2,A[k],A[k+1],"i");

strl1=strlen(str1);

strl2=strlen(str2);

//

用

法:fwrite(buffer,size,count,fp);

//

buffer：是一个指针，对fwrite来说，是要输出数据的地址。

//

size：要写入的字节数；

//

count:要进行写入size字节的数据项的个数；

//

fp:目标文件指针。

fwrite(str2,1,strl2,pFile);

fwrite(ch1,1,3,pFile);

fwrite(ch1,1,3,pFile);

fwrite(str1,1,strl1,pFile);

fwrite(ch2,1,3,pFile);

fclose(pFile);

}

cout"计算完毕，到fft_test\workout.txt查看结果"endl;

}

如何用C语言或汇编语言实现FFT(快速傅里叶）变换，并写出C语言或汇编代码，万分感谢。

float ar[1024],ai[1024];/* 原始数据实部，虚部 */

float a[2050];

void fft(int nn) /* nn数据长度 */

{

int n1,n2,i,j,k,l,m,s,l1;

float t1,t2,x,y;

float w1,w2,u1,u2,z;

float fsin[10]={0.000000,1.000000,0.707107,0.3826834,0.1950903,0.09801713,0.04906767,0.02454123,0.01227154,0.00613588,};

float fcos[10]={-1.000000,0.000000,0.7071068,0.9238796,0.9807853,0.99518472,0.99879545,0.9996988,0.9999247,0.9999812,};

switch(nn)

{

case 1024: s=10; break;

case 512: s=9; break;

case 256: s=8; break;

}

n1=nn/2; n2=nn-1;

j=1;

for(i=1;i=nn;i++)

{

a[2*i]=ar[i-1];

a[2*i+1]=ai[i-1];

}

for(l=1;ln2;l++)

{

if(lj)

{

t1=a[2*j];

t2=a[2*j+1];

a[2*j]=a[2*l];

a[2*j+1]=a[2*l+1];

a[2*l]=t1;

a[2*l+1]=t2;

}

k=n1;

while (kj)

{

j=j-k;

k=k/2;

}

j=j+k;

}

for(i=1;i=s;i++)

{

u1=1;

u2=0;

m=(1i);

k=m缺哗芦1;

w1=fcos[i-1];

w2=-fsin[i-1];

for(j=1;j=k;j++)

{

for(l=j;lnn;l=l+m)

{

l1=l+k;

t1=a[2*l1]*u1-a[2*l1+1]*u2;

t2=a[2*l1]*u2+a[2*l1+1]*u1;

a[2*l1]=a[2*l]-t1;

a[2*l1+1]=a[2*l+1]-t2;

a[2*l]=a[2*l]+t1;

a[2*l+1]=a[2*l+1]+t2;

}

z=u1*w1-u2*w2;

u2=u1*w2+u2*w1;

u1=z;

}

}

for(i=1;i=nn/芦橘2;i++)

{

ar[i]=4*a[2*i+2]/nn; /* 实伏带部 */

ai[i]=-4*a[2*i+3]/nn; /* 虚部 */

a[i]=4*sqrt(ar[i]*ar[i]+ai[i]*ai[i]); /* 幅值 */

}

}

傅里叶变换用C语言程序怎么实现？

#include math.h

#include stdio.h

#define N 8

void kkfft(double pr[], double pi[], int n, int k, double fr[], double fi[], int l, int il);

void main()

{

double xr[N],xi[N],Yr[N],Yi[N],l=0,il=0;

int i,j,n=N,k=3;

for(i=0;iN;i++)

{

xr[i]=i;

xi[i]=0;

}

printf("------FFT------\n"旁此);

l=0;

kkfft(xr,xi,n,k,Yr,Yi,l,il);

for(i=0;iN;i++)

{

printf("%-11lf + j* %-11lf\n",Yr[i],Yi[i]);

}

printf("-----DFFT-------\n");

l=1;

kkfft(Yr,Yi,n,k,xr,xi,l,il);

for(i=0;iN;i++)

{

printf("%-11lf + j* %-11lf\谨伍n"祥启或,xr[i],xi[i]);

}

getch();

}

void kkfft(double pr[], double pi[], int n, int k, double fr[], double fi[], int l, int il)

{

int it,m,is,i,j,nv,l0;

double p,q,s,vr,vi,poddr,poddi;

for (it=0; it=n-1; it++)

{

m = it;

is = 0;

for(i=0; i=k-1; i++)

{

j = m/2;

is = 2*is+(m-2*j);

m = j;

}

fr[it] = pr[is];

fi[it] = pi[is];

}

pr[0] = 1.0;

pi[0] = 0.0;

p = 6.283185306/(1.0*n);

pr[1] = cos(p);

pi[1] = -sin(p);

if (l!=0)

pi[1]=-pi[1];

for (i=2; i=n-1; i++)

{

p = pr[i-1]*pr[1];

q = pi[i-1]*pi[1];

s = (pr[i-1]+pi[i-1])*(pr[1]+pi[1]);

pr[i] = p-q;

pi[i] = s-p-q;

}

for (it=0; it=n-2; it=it+2)

{

vr = fr[it];

vi = fi[it];

fr[it] = vr+fr[it+1];

fi[it] = vi+fi[it+1];

fr[it+1] = vr-fr[it+1];

fi[it+1] = vi-fi[it+1];

}

m = n/2;

nv = 2;

for (l0=k-2; l0=0; l0--)

{

m = m/2;

nv = 2*nv;

for(it=0; it=(m-1)*nv; it=it+nv)

for (j=0; j=(nv/2)-1; j++)

{

p = pr[m*j]*fr[it+j+nv/2];

q = pi[m*j]*fi[it+j+nv/2];

s = pr[m*j]+pi[m*j];

s = s*(fr[it+j+nv/2]+fi[it+j+nv/2]);

poddr = p-q;

poddi = s-p-q;

fr[it+j+nv/2] = fr[it+j]-poddr;

fi[it+j+nv/2] = fi[it+j]-poddi;

fr[it+j] = fr[it+j]+poddr;

fi[it+j] = fi[it+j]+poddi;

}

}

/*逆傅立叶变换*/

if(l!=0)

{

for(i=0; i=n-1; i++)

{

fr[i] = fr[i]/(1.0*n);

fi[i] = fi[i]/(1.0*n);

}

}

/*是否计算模和相角*/

if(il!=0)

{

for(i=0; i=n-1; i++)

{

pr[i] = sqrt(fr[i]*fr[i]+fi[i]*fi[i]);

if(fabs(fr[i])0.000001*fabs(fi[i]))

{

if ((fi[i]*fr[i])0)

pi[i] = 90.0;

else

pi[i] = -90.0;

}

else

pi[i] = atan(fi[i]/fr[i])*360.0/6.283185306;

}

}

return;

}