在C语言中实现快速傅里叶变换(FFT)可以使用Cooley-Tukey算法,这是一种递归的算法。
#include
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#define PI 3.14159265358979323846
void fft(double complex *x, int N)
{
if (N == 1)
return;
double complex even[N / 2];
double complex odd[N / 2];
for (int i = 0; i < N / 2; i++)
{
even[i] = x[2 * i];
odd[i] = x[2 * i + 1];
}
fft(even, N / 2);
fft(odd, N / 2);
for (int k = 0; k < N / 2; k++)
{
double complex t = cexp(-2 * PI * I * k / N) * odd[k];
x[k] = even[k] + t;
x[k + N / 2] = even[k] - t;
}
}
int main()
{
int N = 8;
double complex x[N];
x[0] = 1 + 0 * I;
x[1] = 2 + 0 * I;
x[2] = 3 + 0 * I;
x[3] = 4 + 0 * I;
x[4] = 5 + 0 * I;
x[5] = 6 + 0 * I;
x[6] = 7 + 0 * I;
x[7] = 8 + 0 * I;
fft(x, N);
for (int i = 0; i < N; i++)
printf("x[%d] = %.2f + %.2f * i\n", i, creal(x[i]), cimag(x[i]));
return 0;
}
该示例创建了一个长度为8的复数数组,并将其传递给FFT函数。然后,它将输出FFT的结果。请注意,在实际应用中,您可能需要将FFT的结果进行归一化,以得到有意义的结果。
打印结果
x[0] = 36 + 0 * i
x[1] = -4 + 9.65 * i
x[2] = -4 + 4 * i
x[3] = -4 + 1.35 * i
x[4] = -4 + 0 * i
x[5] = -4 - 1.35 * i
x[6] = -4 - 4 * i
x[7] = -4 - 9.65 * i
请注意,因为快速傅里叶变换是周期性的,因此您可以将其结果的前N个点与后N个点的对称结果配对。