我试图在C中进行离散傅立叶变换.
最初只是蛮力方法.首先,我让程序打开一个数据文件(幅度)并将数据放入一个数组(只有一个,因为我限制自己使用实值输入).
但是转换看起来不对,所以我尝试生成一个简单的波函数并检查它是否正确转换.
这是我的代码,剥夺了花里胡哨的声音：
#include <math.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define M_PI 3.14159265358979323846 //the test wavefunction double theoretical(double t) { double a = sin(M_PI * t) + 2 * sin(2 * M_PI * t) + 4 * sin(4 * M_PI * t); return a; } //------------------------------------------------------------------------- void dftreal(double inreal[],double outreal[],double outimag[],int linecount) { int n,k; for (k = 0; k < linecount; k++) { double sumreal = 0; double sumimag = 0; for (n = 0; n < linecount; n++) { double angle = 2 * M_PI * n * ( k / (double) linecount); sumreal += inreal[n] * cos(angle); sumimag += inreal[n] * sin(angle); } outreal[k] = sumreal; outimag[k] = sumimag; } } //========================================================================= int main(void) { int linecount = 44100; //creates all necessary arrays double inreal[linecount],outreal[linecount],outimag[linecount],p[linecount]; FILE *fout = fopen("Output.txt","w"); for (int i = 0 ; i < linecount ; ++i) { inreal[i] = theoretical( i / (double) linecount); } //actually computes the transform dftreal(inreal,outreal,outimag,linecount); for (int i = 0 ; i < linecount ; ++i) { p[i] = 2*(outreal[i] * outreal[i] + outimag[i] * outimag[i]); fprintf(fout,"%f %f \n",(i / (double) linecount),p[i]); } fclose(fout); printf("\nEnd of program"); getchar(); return 0; }
程序编译,完成,但是在功率(频率)图上没有几个尖峰,我得到了：.
单个频率或不同频率给出完全相同的倒置浴盆曲线.
我检查了几个关于DFT的消息来源,我仍然不知道出了什么问题,这个函数似乎没有任何明显的错误：
dftreal
本身.我想就可能导致问题的原因寻求帮助.我在Windows 7上使用MinGW编译器.谢谢！
解决方法
好消息是你的dftreal实现没有任何问题.
如果可以称之为问题,那么您使用的测试波形包括频率分量,这些频率分量的频率相对于采样率线数非常低.相应地,DFT表明能量集中在前几个箱中,一些谱泄漏到更高的箱中,因为波形频率分量不是采样率的精确倍数.
如果通过使频率相对于采样频率增加测试波形频率,例如：
//the test wavefunction
double theoretical(double t)
{
double f = 0.1*44100;
double a = sin(2 * M_PI * f * t) + 2 * sin(4 * M_PI * f * t) + 4 * sin(8 * M_PI * f * t);
return a;
}
