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私はFFTの研究にかなりの時間を費やしてきました。KISSFFT は非常に移植性の高い C 実装であるため、特に KISSFFT の使用に興味があります。

i[x] と r[x] を周波数ビンの振幅に変換する方法はまだよくわかりません。そのため、signed int 16 バージョンの sin を作成しました。私の正弦波のサンプルは 512 個あります。1 つの Bin にはデータがあり、残りは 0 であると予想していました。そうじゃない...

これが私のコードです...

- (IBAction)testFFT:(id)sender{
NSLog(@"testFFT");

static double xAxis = 0;
static int sampleCount = 0;
static double pieSteps;
static double fullSinWave = 3.14159265*2;
static double sampleRate = 44100;
static double wantedHz = 0;
int octiveOffset;
char * globalString = stringToSend;
SInt16 dataStream[512];

// Notes: ioData contains buffers (may be more than one!)
// Fill them up as much as you can. Remember to set the size value in each buffer to match how
// much data is in the buffer.
for (int j = 0; j < 512; j++) {
    wantedHz = 1000;
    pieSteps = fullSinWave/(sampleRate/wantedHz);
    xAxis += pieSteps; 
    dataStream[j] = (SInt16)(sin(xAxis) * 32768.0);
    NSLog(@"%d) %d", j, dataStream[j]);
}

kiss_fft_cfg mycfg = kiss_fft_alloc(512,0,NULL,NULL);
kiss_fft_cpx* in_buf = malloc(sizeof(kiss_fft_cpx)*512);
kiss_fft_cpx* out_buf = malloc(sizeof(kiss_fft_cpx)*512);
for (int i = 0;i < 512;i++){
    in_buf[i].r = dataStream[i];
    in_buf[i].i = dataStream[i];
}    
kiss_fft(mycfg,in_buf, out_buf);
for (int i = 0;i < 256;i++){
    ix = out_buf[i].i;
    rx = out_buf[i].r;
    printfbar(sqrt(ix*ix+rx*rx)););
}

}

私はこのような結果を得ています....

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2 に答える 2

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私もこのライブラリと格闘しており、このコードはテストに役立ちます。プロジェクトに含めるのが面白いかどうかを確認するためにインターネットで読んだコードの混合です。正常に動作します。元の信号、FFT、逆FFTの波形と値をファイルに書き込んでテストします。VS2010でコンパイルしました

#include "kiss_fft.h"
#include "tools\kiss_fftr.h"
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#define numberOfSamples 1024

int main(void)
{
    struct KissFFT
    {
            kiss_fftr_cfg forwardConfig;
            kiss_fftr_cfg inverseConfig;
            kiss_fft_cpx* spectrum;
            int numSamples;
            int spectrumSize;
    } fft;

    static double dospi = 3.14159265*2;
    static double sampleRate = 44100;
    static double wantedHz = 0;
    int j,i,k;
    float dataStream[numberOfSamples];
    float dataStream2[numberOfSamples];
    float mags[numberOfSamples];
    FILE * pFile;

    //Frequency to achive
    wantedHz = 9517;

    fft.forwardConfig = kiss_fftr_alloc(numberOfSamples,0,NULL,NULL);
    fft.inverseConfig = kiss_fftr_alloc(numberOfSamples,1,NULL,NULL);
    fft.spectrum = (kiss_fft_cpx*)malloc(sizeof(kiss_fft_cpx) * numberOfSamples);
    fft.numSamples = numberOfSamples;
    fft.spectrumSize = numberOfSamples/2+1;


    pFile = fopen ("c:\\testfft.txt","w");
    //filling the buffer data with a senoidal wave of frequency -wantedHz- and printing to testing it
    for (j = 0; j < numberOfSamples; j++) {

            dataStream[j] = 32768*(sin(wantedHz*dospi*j/sampleRate));
            //Draw the wave form 
            for (k=-64;k<(int)(dataStream[j]/512);k++)  fprintf(pFile," ");
            fprintf(pFile,"*\n");
    }

    //spectrum
    kiss_fftr(fft.forwardConfig, dataStream, fft.spectrum);
    //inverse just to testing
    kiss_fftri( fft.inverseConfig, fft.spectrum, dataStream2 );
    for(i=0;i<fft.spectrumSize;i++) {
        mags[i] = hypotf(fft.spectrum[i].r,fft.spectrum[i].i);
        fprintf(pFile,"[Sample %3d] ORIGINAL[%6.0f]   -SPECTRUM[%5dHz][%11.0f]",i,dataStream[i],i*(int)sampleRate/numberOfSamples,mags[i]);
        dataStream2[i] = dataStream2[i] / (float)fft.numSamples;
        fprintf(pFile,"     -INVERSE[%6.0f]\n",dataStream2[i]);
    }
    //end

    //free and close
    fclose (pFile);
    kiss_fft_cleanup();   
    free(fft.forwardConfig);
    free(fft.inverseConfig);
    free(fft.spectrum);

    getch();
    return 0;

}

于 2013-03-22T18:37:43.303 に答える
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まず第一に、いくつかのプログラミングの変更:

xAxis += pieSteps;
if (xAxis >= fullSinWave)
  xAxis -= fullSinWave; //wrap x back into 0-2pi period

数値誤差を減らすのに役立ちます。

in_buf[i].r = dataStream[i];
in_buf[i].i = 0;

は、入力バッファを にsin(x)設定します。以前は に設定していましたがsin(x) + j*sin(x)、ここでj = sqrt(-1)です。

ループwantedHz = 1000;から抜け出すと見栄えが良くなります。

そして、より基本的な問題: を設定しwantedHz = 1000ます。44.1 kHz のサンプル レートでは、これは に対応し44100 points/sec * (1/1000) sec/cycle = 44.1 points/cycleます。512 ポイントのバッファーを使用すると、バッファー内に 11.6 サイクルの正弦波が得られます。非整数サイクルは漏れにつながります。

ただし、これに入る前wantedHz = 12*44100.0/512に、バッファーにちょうど 12 サイクルを与えるように設定してみてください。変換に 2 つのスパイクが表示されるはずです。1 つはインデックス 12 に、もう 1 つはインデックス 511-12 にあります。

2 つのスパイクが表示される理由は、 の変換が であるためsin(w_0*x)ですj*{-delta(w-w_0) - delta(w+w_0)}。つまり、変換の虚部の w_0 と -w_0 でインパルス関数が得られます。それらが現在の場所にある理由は、変換が 0 から 2*pi になるためです。

これを実行したら、 に戻りwantedH = 1000、バッファ内のサイクル数が整数ではないことを確認します。ビン 11 と 511-11 を中心とした広いテント型の結果が表示されるはずです。この効果の影響を軽減するにはdataStream、ウィンドウ関数 (ハンが良い) を掛ける必要があります。

于 2011-05-31T18:29:45.137 に答える