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云代码 - c代码库

快速傅立叶变换

2012-08-28 作者: 神马举报

[c]代码库

/*快速傅立叶变换(FFT)
语法:kkfft(double pr[],double pi[],int n,int k,double fr[],double fi[],int l,int il);
参数:
pr[n]:  输入的实部
pi[n]:  数入的虚部
n,k:    满足n=2^k
fr[n]:  输出的实部
fi[n]:  输出的虚部
l:  逻辑开关,0 FFT,1 ifFT
il: 逻辑开关,0 输出按实部/虚部;1 输出按模/幅角
返回值:    null
注意:
    需要 math.h
*/
 
void kkfft ( pr,pi,n,k,fr,fi,l,il )
int n,k,l,il;
double pr[],pi[],fr[],fi[];
{
    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;
            }
    }
    if ( l!=0 )
        for ( i=0; i<=n-1; i++ )
        {
            fr[i]=fr[i]/ ( 1.0*n );
            fi[i]=fi[i]/ ( 1.0*n );
        }
    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;
}


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