DFT 展开式和 FFT推导
C语言的FFT
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01.void dft()
02.{
03. extern int inv;
04. extern long npt;
05. long k,n;
06. double WN,wk,c,s,XR[size],XI[size];
07. extern complex x[size];
08.
09. WN=2*pi/npt;
10.
11. if(inv==1)
12. WN=-WN;
13.
14. for(k=0;k<npt;++k)
15. {
16. XR[k]=0.0;XI[k]=0.0;
17. wk=k*WN;
18.
19. for(n=0;n<npt;++n)
20. {
21. c=cos(n*wk);s=sin(n*wk);
22. XR[k]=XR[k]+x[n+1].real*c+x[n+1].imag*s;
23. XI[k]=XI[k]-x[n+1].real*s+x[n+1].imag*c;
24. }
25. if(inv==1)
26. {
27. XR[k]=XR[k]/npt;
28. XI[k]=XI[k]/npt;
29. }
30. }
31.
32. for(k=1;k<=npt;++k)
33. {
34. x[k].real=XR[k-1];
35. x[k].imag=XI[k-1];
36. }
37.
38.}
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离散DFT 的展开式子
图 (a)为实现这一运算的一般方法,它需要两次乘法、两次加减法。考虑到-bW和bW两个乘法仅相差一负号,可将图 (a)简化成图2.7(b),此时仅需一次乘法、两次加减法。图 (b)的运算结构像一蝴蝶通常称作蝶形运算结构简称蝶形结,采用这种表示法,就可以将以上所讨论的分解过程用流图表示。
按照这个办法,继续把N/2用2除,由于N=2M,仍然是偶数,可以被2整除,因此可以对两个N/2点的DFT再分别作进一步的分解。即对{G(k)}和{H(k)}的计算,又可以分别通过计算两个长度为N/4=2点的DFT,进一步节省计算量,见图。这样,一个8点的DFT就可以分解为四个2点的DFT。
如果用反推法,把上图的蝶形运算FFT,展开求出X(0),其结果和DFT的结果完全一致。
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