fft的c实现方法.c

本程序经过改进

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　　// 函数名: 快速傅立叶变换
　　// 本函数测试OK,可以在TC2.0,VC++6.0,Keil C51测试通过。
　　// 如果你的MCS51系统有足够的RAM时,可以验证一下用单片机处理FFT有多么的慢。
　　//
　　// 入口参数： 
　　// l: l = 0, 傅立叶变换; l = 1, 逆傅立叶变换
　　// il: il = 0,不计算傅立叶变换或逆变换模和幅角；il = 1,计算模和幅角
　　// n: 输入的点数，为偶数，一般为32，64，128，...,1024等
　　// k: 满足n=2^k(k>0),实质上k是n个采样数据可以分解为偶次幂和奇次幂的次数
　　// pr[]: l=0时，存放N点采样数据的实部
　　// l=1时, 存放傅立叶变换的N个实部
　　// pi[]: l=0时，存放N点采样数据的虚部 
　　// l=1时, 存放傅立叶变换的N个虚部
　　//
　　// 出口参数：
　　// fr[]: l=0, 返回傅立叶变换的实部
　　// l=1, 返回逆傅立叶变换的实部
　　// fi[]: l=0, 返回傅立叶变换的虚部
　　// l=1, 返回逆傅立叶变换的虚部
　　// pr[]: il = 1,i = 0 时，返回傅立叶变换的模
　　// il = 1,i = 1 时，返回逆傅立叶变换的模
　　// pi[]: il = 1,i = 0 时，返回傅立叶变换的辐角
　　// il = 1,i = 1 时，返回逆傅立叶变换的辐角
　　// data: 2005.8.15,Mend Xin Dong
　　void kkfft(double pr[], double pi[], int n, int k, double fr[], double fi[], int l, int il)
　　{
　　 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;
　　}