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標(biāo)題: VC++6.0測(cè)試的FFT程序(快速傅里葉變換) [打印本頁(yè)]

作者: heise 時(shí)間: 2014-8-18 21:37
標(biāo)題: VC++6.0測(cè)試的FFT程序(快速傅里葉變換)
                                                                                             #include"stdio.h"

#include "math.h"

typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u16;
typedef unsigned long u32;

#define  PI    3.141592653589793238462643       //定義圓周率
#define  FFT_N 64                            //采樣點(diǎn)數(shù)

typedef struct Compex                               //復(fù)數(shù)結(jié)構(gòu)體
{
double real;
double image;
}COMPLEX;

COMPLEX FFT_result[FFT_N]={{1,0},{3,0},{2,0},{5,0},{8,0},{4,0},{1,0},{3,0},{2,0},{5,0},{8,0},{4,0},{1,0},{3,0},{2,0},{5,0},{8,0},{4,0},{1,0},{3,0},{2,0},{5,0},{8,0},{4,0},{1,0},{3,0},{2,0},{5,0},{8,0},{4,0},{1,0},{3,0},{2,0},{5,0},{8,0},{4,0},{1,0},{3,0},{2,0},{5,0},{8,0},{4,0},{1,0},{3,0},{2,0},{5,0},{8,0},{4,0},{1,0},{3,0},{2,0},{5,0},{8,0},{4,0},{1,0},{3,0},{2,0},{5,0},{8,0},{4,0},{1,0},{3,0},{2,0},{5,0}};                         //輸入輸出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)組

void Init_forward(void);                            //倒位序，采用所謂的雷德算法
COMPLEX MUL_EE(COMPLEX X1,COMPLEX X2);             //復(fù)數(shù)乘法公式
COMPLEX ADD_EE(COMPLEX X1,COMPLEX X2);             //復(fù)數(shù)加法公式
COMPLEX SUB_EE(COMPLEX X1,COMPLEX X2);             //復(fù)數(shù)減法公式

/**************************雷德算法思想*************************
* 自然順序       倒位序
* 000             000
* 001             100
* 010             010
* 011             110
* 100             001
* 101             101
* 110             011
* 111             000

由此可見(jiàn)到位序?qū)嶋H上就是鏡像運(yùn)算，然而我們沒(méi)有采用鏡像算法，（據(jù)說(shuō)可以用匯編來(lái)實(shí)現(xiàn)比較容易）

我們所要做的工作是：
1.如果我們已知自然順序的一個(gè)數(shù)想要知道下一個(gè)數(shù)只需要將當(dāng)前數(shù)加1即可
2.再觀察倒位序之后數(shù)據(jù)的規(guī)律，，，
3.如果我們知道倒位序后的其中一個(gè)數(shù)，要想求出下一個(gè)數(shù)，同樣也可以采用加法，
  然而，此處的加法跟我們從小學(xué)習(xí)的不同，我們要實(shí)現(xiàn)的是向低位進(jìn)位的加法（這里看不懂腦袋砸兩下）
   話不多說(shuō)，此函數(shù)就是實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能仔細(xì)分析，如果能看懂說(shuō)明邏輯思維不錯(cuò)
*/

/**********************************************************
*函數(shù)名稱(chēng)：COMPLEX MUL_EE(COMPLEX X1,COMPLEX X2)
*函數(shù)功能：實(shí)現(xiàn)復(fù)數(shù)乘法
*輸入?yún)?shù)：COMPLEX X1,COMPLEX X2
*返回值：COMPLEX c
***********************************************************/
COMPLEX MUL_EE(COMPLEX X1,COMPLEX X2)
{
COMPLEX c;
c.real  = X1.real*X2.real - X1.image*X2.image;
c.image = X1.real*X2.image + X1.image*X2.real;
return  c;
}

/**********************************************************
*函數(shù)名稱(chēng)：COMPLEX ADD_EE(COMPLEX X1,COMPLEX X2)
*函數(shù)功能：進(jìn)行復(fù)數(shù)加法
*輸入?yún)?shù)：COMPLEX X1,COMPLEX X2
*返回值：
***********************************************************/
COMPLEX ADD_EE(COMPLEX X1,COMPLEX X2)
{
COMPLEX c;
c.real  = X1.real + X2.real;
c.image = X1.image + X2.image;
return  c;
}

/**********************************************************
*函數(shù)名稱(chēng)：COMPLEX Dcc_EE(COMPLEX X1,COMPLEX X2)
*函數(shù)功能：進(jìn)行復(fù)數(shù)減法
*輸入?yún)?shù)：COMPLEX X1,COMPLEX X2
*返回值：COMPLEX c
***********************************************************/
COMPLEX SUB_EE(COMPLEX X1,COMPLEX X2)
{
COMPLEX c;
c.real  = X1.real - X2.real;
c.image = X1.image - X2.image;
return  c;
}

/**********************************************************
*函數(shù)名稱(chēng)：void Init_forward(void)
*函數(shù)功能：倒位序
*輸入函數(shù)：void
*返回值：void
***********************************************************/
void Init_forward(void)
{
u8 I,J,LH,N1,K ;
COMPLEX T;                            //替換結(jié)構(gòu)體
LH = FFT_N/2;                         //N/2
J = LH;
N1 = FFT_N - 2;

for(I=1;I<N1;I++)                      //從1到N-2開(kāi)始倒位序
{
      if(I<J)                         //此處的意思是當(dāng)I不等于J時(shí)交換位置
      {                               //然而I>J時(shí)不交換因?yàn)橹耙呀?jīng)交換了
         T = FFT_result[I];
         FFT_result[I] = FFT_result[J];
         FFT_result[J] = T;
         }
         K = LH;                         //將給K賦值N/2
      while(J>=K)                      //循環(huán)，，判斷所需判斷的位是否為1
      {
         J = J-K;
         K = K/2;
   }
         J = J+K;
   }
}

/**************************************************************
*函數(shù)名稱(chēng)：void  FFT_Run(void)
*函數(shù)功能：進(jìn)行快速傅里葉運(yùn)算
*輸入?yún)?shù)：void
*返回值：void
***************************************************************/
void  FFT_Run(void)
{
u8 B,P,K;
u8 L = 0;                                           //蝶形變換級(jí)數(shù)
u8 M = 0;                                           //N = 2^M
u8 J;
u8 FFT_N1 = FFT_N;
COMPLEX  Result_Wn,Result_MUL,Result_ADD,Result_SUB;
Init_forward();                                     //進(jìn)行倒位序運(yùn)算

for(M=1; (FFT_N1=FFT_N1/2)!=1;M++);                   //計(jì)算蝶形級(jí)數(shù)
for(L=1;L<=M;L++)
{
   B = pow(2,L-1);                                  // 旋轉(zhuǎn)因子個(gè)數(shù)
   for(J=0;J<=B-1;J++)
   {
         P = pow(2,M-L)*J;                            //旋轉(zhuǎn)因子系數(shù)
         for(K=J;K<FFT_N;K=K+pow(2,L))
   {
   Result_Wn.real  =  cos((2*PI/FFT_N)*P);
            Result_Wn.image = -sin((2*PI/FFT_N)*P);

            Result_MUL    =  MUL_EE(Result_Wn,FFT_result[K+B]);  //復(fù)數(shù)乘法

            Result_ADD    =  ADD_EE(FFT_result[K],Result_MUL); //復(fù)數(shù)加法
            Result_SUB    =  SUB_EE(FFT_result[K],Result_MUL); //復(fù)數(shù)減法
            FFT_result[K] =  Result_ADD;                      //把加法后的結(jié)果放到 FFT_result[K]
            FFT_result[K+B] =  Result_SUB;                      //把減法之后的結(jié)果放到FFT_result[K+B]
   }
   }
}
}

void main(void)
{
u8 a;
u8 M;
u8 FFT_N1 = FFT_N;

FFT_Run();
for(a=0;a<FFT_N;a++)
{
   printf("%f",FFT_result[a].real/100);
   printf(" ");
   printf("%f",FFT_result[a].image/100);
   printf("\n");
}
  a= pow(2,3);
  printf("%d",a);
  printf("\n");
}

經(jīng)過(guò)一星期已搞定，學(xué)弟學(xué)妹可以看看。。

作者: a7336615a1230 時(shí)間: 2015-5-16 23:18
謝謝學(xué)長(zhǎng)。

作者: mokezhi 時(shí)間: 2018-7-22 15:49
謝謝學(xué)長(zhǎng)咯

作者: jackyhuang0408 時(shí)間: 2020-6-7 00:58
學(xué)習(xí)，謝謝分享！

歡迎光臨 (http://m.zg4o1577.cn/bbs/)