- #include<math.h>
- #include<stdio.h>
- #define PI 3.1415926535897932384626433832795028841971
- #include<stdlib.h> //定义圆周率值
- #define FFT_N 16 //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.real=a.real*b.real-a.imag*b.imag;
- c.imag=a.real*b.imag+a.imag*b.real;
- 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www.CodeSnippet.Cn
- {
- 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].real-t.real;
- xin[ip].imag=xin[i].imag-t.imag;
- xin[i].real=xin[i].real+t.real;
- 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
- ************************************************************/
- int main()
- {
- FILE *fp;
- char ch,filename[10];
- scanf("%s",filename);
- if((fp=fopen(filename,"w"))==NULL)
- {printf("cannot open");
- exit(0);}
- int i;
- for(i=0;i<FFT_N;i++) //给结构体赋值
- {
- s[i].real=sin(PI*i/3); //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);
- fprintf(fp,"%f\\n",s[i].real);
- }
- fclose(fp);
- }
- //该片段来自于http://www.codesnippet.cn/detail/111220137954.html
来源: http://www.codesnippet.cn/detail/111220137954.html