c语言傅里叶函数滤波 波函数的傅里叶变换
c语言中值滤波问题?
1. 是规定做中值滤波的点不含边缘的点(取决于中值滤波窗口大小)。 2,对图像边缘部分的信息进行镜像处理。
“只有客户发展了,才有我们的生存与发展!”这是成都创新互联的服务宗旨!把网站当作互联网产品,产品思维更注重全局思维、需求分析和迭代思维,在网站建设中就是为了建设一个不仅审美在线,而且实用性极高的网站。创新互联对做网站、网站制作、网站制作、网站开发、网页设计、网站优化、网络推广、探索永无止境。
求IIR及FIR数字滤波器的C语言实现。(VC++)
这个问题比较复杂,最近本人也在研究数字滤波,
结合图片说一下
第一个图是fir的流程图,其中Z-1是延迟,是单个采样时间1/fs
n阶的fir滤波器就是选取最近的n+1个样本,然后使他们各自乘以自己的滤波器系数即图中的F(n),[一般其他书的表示是h(n)]
然后相加得到输出的y(n)就是一个输出点
,其中F(n)的得出需要根据采样频率和滤波器的通带和阻带来决定
其中为了改善旁瓣的幅值,一般在采样后给样本或者h(n)加窗,当然可以用“最佳方法”来做
得出h(n)大致方法是先将矩形窗进行DFT,得出h(n),然后对h(n)进行加窗得出h(k),然后将∑h(k)×x(n)=y(n),假如阶数较多可以用傅里叶变换使时域变频域后再将卷积相加,可以利用FFT来改进实时性,提升速度
上面就是fir滤波器的简述
第二个图片上传不了,直接给链接
;amp;z=0tn=baiduimagedetailword=%D2%BB%BD%D7iir%C2%CB%B2%A8%C6%F7in=12708cl=2cm=1sc=0lm=-1pn=0rn=1di=2607528304ln=1054fr=
图中的Z-1是延时,iir滤波器也叫无限冲击响应滤波器,是有反馈的,
图中的是一阶的,相对fir滤波器来说,iir滤波器可以用较低的阶数来获得较好的滤波特效。但是其相位特性较差。
鉴于实用性,还是建议楼主去图书馆借书看,百度不可能得到确实的方案,
楼主可以去借“数字信号处理”的书,国外的中译本就有详细介绍fir和iir以及fft还有其他变换,国内的dsp大都几乎是dsp用户手册的中译本,对上述问题都是很简陋地带过,不予置评。
本人推荐一本书在上面的dsp专栏有下载,40多M,叫DSP算法、应用和设计,本人有这本实体书,写的较好
C语言实现fir1函数
#include stdio.h
#ifdef WIN32
#include conio.h
#endif
#define SAMPLE double /* define the type used for data samples */
void clear(int ntaps, SAMPLE z[])
{
int ii;
for (ii = 0; ii ntaps; ii++) {
z[ii] = 0;
}
}
SAMPLE fir_basic(SAMPLE input, int ntaps, const SAMPLE h[], SAMPLE z[])
{
int ii;
SAMPLE accum;
/* store input at the beginning of the delay line */
z[0] = input;
/* calc FIR */
accum = 0;
for (ii = 0; ii ntaps; ii++) {
accum += h[ii] * z[ii];
}
/* shift delay line */
for (ii = ntaps - 2; ii = 0; ii--) {
z[ii + 1] = z[ii];
}
return accum;
}
SAMPLE fir_circular(SAMPLE input, int ntaps, const SAMPLE h[], SAMPLE z[],
int *p_state)
{
int ii, state;
SAMPLE accum;
state = *p_state; /* copy the filter's state to a local */
/* store input at the beginning of the delay line */
z[state] = input;
if (++state = ntaps) { /* incr state and check for wrap */
state = 0;
}
/* calc FIR and shift data */
accum = 0;
for (ii = ntaps - 1; ii = 0; ii--) {
accum += h[ii] * z[state];
if (++state = ntaps) { /* incr state and check for wrap */
state = 0;
}
}
*p_state = state; /* return new state to caller */
return accum;
}
SAMPLE fir_shuffle(SAMPLE input, int ntaps, const SAMPLE h[], SAMPLE z[])
{
int ii;
SAMPLE accum;
/* store input at the beginning of the delay line */
z[0] = input;
/* calc FIR and shift data */
accum = h[ntaps - 1] * z[ntaps - 1];
for (ii = ntaps - 2; ii = 0; ii--) {
accum += h[ii] * z[ii];
z[ii + 1] = z[ii];
}
return accum;
}
SAMPLE fir_split(SAMPLE input, int ntaps, const SAMPLE h[], SAMPLE z[],
int *p_state)
{
int ii, end_ntaps, state = *p_state;
SAMPLE accum;
SAMPLE const *p_h;
SAMPLE *p_z;
/* setup the filter */
accum = 0;
p_h = h;
/* calculate the end part */
p_z = z + state;
*p_z = input;
end_ntaps = ntaps - state;
for (ii = 0; ii end_ntaps; ii++) {
accum += *p_h++ * *p_z++;
}
/* calculate the beginning part */
p_z = z;
for (ii = 0; ii state; ii++) {
accum += *p_h++ * *p_z++;
}
/* decrement the state, wrapping if below zero */
if (--state 0) {
state += ntaps;
}
*p_state = state; /* return new state to caller */
return accum;
}
SAMPLE fir_double_z(SAMPLE input, int ntaps, const SAMPLE h[], SAMPLE z[],
int *p_state)
{
SAMPLE accum;
int ii, state = *p_state;
SAMPLE const *p_h, *p_z;
/* store input at the beginning of the delay line as well as ntaps more */
z[state] = z[state + ntaps] = input;
/* calculate the filter */
p_h = h;
p_z = z + state;
accum = 0;
for (ii = 0; ii ntaps; ii++) {
accum += *p_h++ * *p_z++;
}
/* decrement state, wrapping if below zero */
if (--state 0) {
state += ntaps;
}
*p_state = state; /* return new state to caller */
return accum;
}
SAMPLE fir_double_h(SAMPLE input, int ntaps, const SAMPLE h[], SAMPLE z[],
int *p_state)
{
SAMPLE accum;
int ii, state = *p_state;
SAMPLE const *p_h, *p_z;
/* store input at the beginning of the delay line */
z[state] = input;
/* calculate the filter */
p_h = h + ntaps - state;
p_z = z;
accum = 0;
for (ii = 0; ii ntaps; ii++) {
accum += *p_h++ * *p_z++;
}
/* decrement state, wrapping if below zero */
if (--state 0) {
state += ntaps;
}
*p_state = state; /* return new state to caller */
return accum;
}
int main(void)
{
#define NTAPS 6
static const SAMPLE h[NTAPS] = { 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0 };
static SAMPLE h2[2 * NTAPS];
static SAMPLE z[2 * NTAPS];
#define IMP_SIZE (3 * NTAPS)
static SAMPLE imp[IMP_SIZE];
SAMPLE output;
int ii, state;
/* make impulse input signal */
clear(IMP_SIZE, imp);
imp[5] = 1.0;
/* create a SAMPLEd h */
for (ii = 0; ii NTAPS; ii++) {
h2[ii] = h2[ii + NTAPS] = h[ii];
}
/* test FIR algorithms */
printf("Testing fir_basic:\n ");
clear(NTAPS, z);
for (ii = 0; ii IMP_SIZE; ii++) {
output = fir_basic(imp[ii], NTAPS, h, z);
printf("%3.1lf ", (double) output);
}
printf("\n\n");
printf("Testing fir_shuffle:\n ");
clear(NTAPS, z);
state = 0;
for (ii = 0; ii IMP_SIZE; ii++) {
output = fir_shuffle(imp[ii], NTAPS, h, z);
printf("%3.1lf ", (double) output);
}
printf("\n\n");
printf("Testing fir_circular:\n ");
clear(NTAPS, z);
state = 0;
for (ii = 0; ii IMP_SIZE; ii++) {
output = fir_circular(imp[ii], NTAPS, h, z, state);
printf("%3.1lf ", (double) output);
}
printf("\n\n");
printf("Testing fir_split:\n ");
clear(NTAPS, z);
state = 0;
for (ii = 0; ii IMP_SIZE; ii++) {
output = fir_split(imp[ii], NTAPS, h, z, state);
printf("%3.1lf ", (double) output);
}
printf("\n\n");
printf("Testing fir_double_z:\n ");
clear(2 * NTAPS, z);
state = 0;
for (ii = 0; ii IMP_SIZE; ii++) {
output = fir_double_z(imp[ii], NTAPS, h, z, state);
printf("%3.1lf ", (double) output);
}
printf("\n\n");
printf("Testing fir_double_h:\n ");
clear(NTAPS, z);
state = 0;
for (ii = 0; ii IMP_SIZE; ii++) {
output = fir_double_h(imp[ii], NTAPS, h2, z, state);
printf("%3.1lf ", (double) output);
}
#ifdef WIN32
printf("\n\nHit any key to continue.");
getch();
#endif
return 0;
}
1. fir_basic: 实现基本的FIR滤波器
2. fir_circular: 说明环行buffer是如何实现FIR的。
3. fir_shuffle: 一些TI的处理器上使用的shuffle down技巧
4. fir_split: 把FIR滤波器展开为两块,避免使用环行缓存。
5. fir_double_z: 使用双精度的延迟线,使可以使用一个flat buffer。
6. fir_double_h: 使用双精度的系数,使可以使用一个flat buffer。
C语言编写一个一维傅里叶函数
#includestdio.h
#include math.h
class complex //定义一个类,实现复数的所有操作
{
double Real,Image; //实部与虚部
public:
complex(double r="0",double i="0"){Real=r;Image=i;}
double GetR(){return Real;} //取出实部
double GetI(){return Image;} //取出虚部
complex operator + (complex ); //复数加法
complex operator - (complex ); //复数减法
complex operator * (complex ); //复数乘法
void operator =(complex ); //复数 赋值
};
complex complex::operator + (complex c) //复数加法
{
complex t;
t.Real=Real+c.Real;
t.Image=Image+c.Image;
return t;
}
complex complex::operator - (complex c) //复数减法
{
complex t;
t.Real=Real-c.Real;
t.Image=Image-c.Image;
return t;
}
complex complex::operator * (complex c) //复数乘法
{
complex t;
t.Real=Real*c.Real-Image*c.Image;
t.Image=Real*c.Image+Image*c.Real;
return t;
}
void complex::operator = (complex c) //复数 赋值
{
Real=c.Real;
Image=c.Image;
}
void fft(complex a[],int length,int jishu) //实现fft的函数
{
const double PI="3".141592653589793;
complex u,Wn,t;
int i,j,k,m,kind,distance,other;
double tmp;
for(i=0;ilength;i++) //实现倒叙排列
{
k="i";
j=0;
for(m=0;mjishu;m++)
{
j="j"*2+k%2;
k/=2;
}
if(ij)
{
t="a";
a=a[j];
a[j]=t;
}
}
for(m=1;m=jishu;m++) //第m级蝶形运算,总级数为jishu
{
kind = (int)pow(2,m-1); //第m级有2^(m-1)种蝶形运算
distance = 2*kind; //同种蝶形结相邻距离为2^m
u=complex(1,0); //旋转因子初始值为 1
tmp=PI/kind;
Wn=complex(cos(tmp),-sin(tmp));//旋转因子Wn
for(j=0;jkind;j++) //每种蝶形运算的起始点为j,共有kind种
{
for(i=j;ilength;i+=distance) //同种蝶形运算
{
other=i+kind;//蝶形运算的两个因子对应单元下标的距离为2^(m-1)
t=a[other]*u; // 蝶形运算的乘积项
a[other]=a-t; //蝶形运算
a=a+t; //蝶形运算
}
u="u"*Wn; //修改旋转因子,多乘一个基本DFT因子WN
}
}
}
void main(void)
{
double a,b;
complex x[8]; //此程序以8点序列测试
printf("8点序列:\n");
for(int i="0";i8;i++) //初始化并输出原始序列
{
x=complex(i,i+1);
printf("x(%d) = %lf + %lf i\n",i+1,x.GetR(),x.GetI());
}
fft(x,8,3); //调用fft函数
printf("fft变换的结果为:\n");
for(i=0;i8;i++) //输出结果
printf("X(%d)= %lf + %lf i\n",i+1,x.GetR(),x.GetI());
}
一个关于128点的快速傅立叶的C语言程序
这是我写的1024点的快速傅里叶变换程序,下面有验证,你把数组
double
A[2049]={0};
double
B[1100]={0};
double
powerA[1025]={0};
改成
A[256]={0};
B[130]={0};
power[129]={0};就行了,
void
FFT(double
data[],
int
nn,
int
isign)
的程序可以针对任何点数,只要是2的n次方
具体程序如下:
#include
iostream.h
#include
"math.h"
#includestdio.h
#includestring.h
#include
stdlib.h
#include
fstream.h
#include
afx.h
void
FFT(double
data[],
int
nn,
int
isign)
{
//复数的快速傅里叶变换
int
n,j,i,m,mmax,istep;
double
tempr,tempi,theta,wpr,wpi,wr,wi,wtemp;
n
=
2
*
nn;
j
=
1;
for
(i
=
1;
i=n
;
i=i+2)
//这个循环进行的是码位倒置。
{
if(
j
i)
{
tempr
=
data[j];
tempi
=
data[j
+
1];
data[j]
=
data[i];
data[j
+
1]
=
data[i
+
1];
data[i]
=
tempr;
data[i
+
1]
=
tempi;
}
m
=
n
/
2;
while
(m
=
2
j
m)
{
j
=
j
-
m;
m
=
m
/
2;
}
j
=
j
+
m;
}
mmax
=
2;
while(
n
mmax
)
{
istep
=
2
*
mmax;
//这里表示一次的数字的变化。也体现了级数,若第一级时,也就是书是的第0级,其为两个虚数,所以对应数组应该增加4,这样就可以进入下一组运算
theta
=
-6.28318530717959
/
(isign
*
mmax);
wpr
=
-2.0
*
sin(0.5
*
theta)*sin(0.5
*
theta);
wpi
=
sin(theta);
wr
=
1.0;
wi
=
0.0;
for(
m
=
1;
m=mmax;
m=m+2)
{
for
(i
=
m;
i=n;
i=i+istep)
{
j
=
i
+
mmax;
tempr=double(wr)*data[j]-double(wi)*data[j+1];//这两句表示蝶形因子的下一个数乘以W因子所得的实部和虚部。
tempi=double(wr)*data[j+1]+double(wi)*data[j];
data[j]
=
data[i]
-
tempr;
//蝶形单元计算后下面单元的实部,下面为虚部,注意其变换之后的数组序号与书上蝶形单元是一致的
data[j
+
1]
=
data[i
+
1]
-
tempi;
data[i]
=
data[i]
+
tempr;
data[i
+
1]
=
data[i
+
1]
+
tempi;
}
wtemp
=
wr;
wr
=
wr
*
wpr
-
wi
*
wpi
+
wr;
wi
=
wi
*
wpr
+
wtemp
*
wpi
+
wi;
}
mmax
=
istep;
}
}
void
main()
{
//本程序已经和MATLAB运算结果对比,准确无误,需要注意的的是,计算中数组都是从1开始取得,丢弃了A[0]等数据
double
A[2049]={0};
double
B[1100]={0};
double
powerA[1025]={0};
char
line[50];
char
dataA[20],
dataB[20];
int
ij;
char
ch1[3]="\t";
char
ch2[3]="\n";
int
strl1,strl2;
CString
str1,str2;
ij=1;
//********************************读入文件data1024.txt中的数据,
其中的数据格式见该文件
FILE
*fp
=
fopen("data1024.txt","r");
if(!fp)
{
cout"Open
file
is
failing!"endl;
return;
}
while(!feof(fp))
//feof(fp)有两个返回值:如果遇到文件结束,函数feof(fp)的值为1,否则为0。
{
memset(line,0,50);
//清空为0
memset(dataA,0,20);
memset(dataB,0,20);
fgets(line,50,fp);
//函数的功能是从fp所指文件中读入n-1个字符放入line为起始地址的空间内
sscanf(line,
"%s%s",
dataA,
dataB);
//我同时读入了两列值,但你要求1024个,那么我就只用了第一列的1024个值
//dataA读入第一列,dataB读入第二列
B[ij]=atof(dataA);
//将字符型的dataA值转化为float型
ij++;
}
for
(int
mm=1;mm1025;mm++)//A[2*mm-1]是实部,A[2*mm]是虚部,当只要输入实数时,那么保证虚部A[mm*2]为零即可
{
A[2*mm-1]=B[mm];
A[2*mm]=0;
}
//*******************************************正式计算FFT
FFT(A,1024,1);
//********************************************写入数据到workout.txt文件中
for
(int
k=1;k2049;k=k+2)
{
powerA[(k+1)/2]=sqrt(pow(A[k],2.0)+pow(A[k+1],2.0));//求功率谱
FILE
*pFile=fopen("workout.txt","a+");
//?a+只能在文件最后补充,光标在结尾。没有则创建
memset(ch1,0,15);
str1.Format("%.4f",powerA[(k+1)/2]);
if
(A[k+1]=0)
str2.Format("%d\t%6.4f%s%6.4f
%s",(k+1)/2,A[k],"+",A[k+1],"i");//保存fft计算的频谱,是复数频谱
else
str2.Format("%d\t%6.4f%6.4f
%s",(k+1)/2,A[k],A[k+1],"i");
strl1=strlen(str1);
strl2=strlen(str2);
//
用
法:fwrite(buffer,size,count,fp);
//
buffer:是一个指针,对fwrite来说,是要输出数据的地址。
//
size:要写入的字节数;
//
count:要进行写入size字节的数据项的个数;
//
fp:目标文件指针。
fwrite(str2,1,strl2,pFile);
fwrite(ch1,1,3,pFile);
fwrite(ch1,1,3,pFile);
fwrite(str1,1,strl1,pFile);
fwrite(ch2,1,3,pFile);
fclose(pFile);
}
cout"计算完毕,到fft_test\workout.txt查看结果"endl;
}
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