离散傅里叶变换(DFT)及其快速算法是数字信号处理领域中的核心概念,广泛应用于音频、图像处理以及通信工程。本节将详细讲解DFT的起源、性质及其相关变换,包括DFS(离散傅里叶级数)、Z变换、IDFT(逆离散傅里叶变换)和FFT(快速傅里叶变换)。 DFT是离散时间信号的傅里叶变换,用于将无限长或周期性的离散信号转换到频域进行分析。对于一个有限长的离散序列 \( x[n] \),其DFT定义为: \[ X[k] = \sum_{n=0}^{N-1} x[n] e^{-j 2\pi kn/N} \] 其中 \( N \) 是序列的长度,\( k \) 表示频域的离散点,\( j \) 是虚数单位。DFT提供了一种将时域信号转换为离散频率成分的方法,便于分析信号的频谱特性。 DFS是DFT的一个特例,适用于周期性离散信号,它基于傅里叶级数的概念,通过离散频率项来表示周期性信号。DFS与DTFT(离散时间傅里叶变换)的区别在于DFS的频谱是离散的,而DTFT的频谱是连续的。 Z变换是一种将离散序列转换为复频域的数学工具,它与DTFT和DFS有着密切关系。Z变换为: \[ X(z) = \sum_{n=-\infty}^{\infty} x[n] z^{-n} \] 在某些条件下,Z变换可以转化为DTFT或者DFS,提供了解析信号特性的另一种途径。 IDFT是DFT的逆变换,用于将频域表示的信号还原回时域。它的公式为: \[ x[n] = \frac{1}{N} \sum_{k=0}^{N-1} X[k] e^{j 2\pi kn/N} \] FFT是DFT的快速算法,极大地提高了计算效率。它利用了DFT的对称性和分治策略,将DFT的复杂度从 \( O(N^2) \) 降低到 \( O(N \log N) \),使得大规模数据的傅里叶变换变得可行。 在实际应用中,如MATLAB等软件通常内置了FFT函数,方便用户快速计算DFT并进行频谱分析。例如,对于一个信号序列,可以使用MATLAB的`fft`函数计算其DFT,然后通过`ifft`函数进行反变换回到时域。 总结四种傅里叶变换形式: 1. 连续傅里叶变换(FT):非周期连续时间信号,频域连续。 2. 傅里叶级数(FS):周期连续时间信号,频域离散。 3. 离散时间傅里叶变换(DTFT):非周期离散时间信号,频域连续。 4. 离散傅里叶级数(DFS):周期离散时间信号,频域离散。 每种变换都有其适用的场景,选择合适的变换可以更有效地分析和处理不同类型的信号。在数字信号处理中,DFT和FFT因其高效性和广泛的应用性,成为了不可或缺的工具。
2025-10-30 16:48:39 5.25MB IDFT FFT IFFT
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在这个压缩文件中包含了一个FFT类以及一个复数类,实现了快速傅里叶变换及其反变换(FFT和IFFT)以及复数的运算。综合考虑各细节使碟形算法达到最高的效率。头文件中还包括了FFT类的使用方法。 此算法的准确性经过多人多次验证,已是毋庸置疑了。上传此文件是希望帮助正在学习的同志加速开发,以及希望高手们看完后不吝赐教。
2023-04-12 09:54:49 3.44MB 快速傅里叶变 FFT IFFT 复数
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此脚本用于发布具有相同标题的帖子: http://www.mshalin.com/blog/?p=467 ,我试图澄清在计算 DFT(通过 FFT 算法)中所做的假设。 这些假设具有重要的后果。 此脚本以从实偶函数获得实偶傅立叶/逆傅里叶变换为例。
2023-01-31 16:45:20 4KB matlab
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1.领域:FPGA,verilog开发的OFDM调制解调系统,包括编译码,FFT,IFFT,CP.带testbench 2.内容:vivado2019.2平台使用verilog开发的OFDM调制解调系统,包括编译码,FFT,IFFT,CP等 3.用处:用于verilog开发的OFDM调制解调系统,包括编译码,FFT,IFFT,CP.带testbench 4.指向人群:本科,硕士,博士等教研使用 5.运行注意事项: 使用vivado2019.2或者更高版本测试,用软件打开FPGA工程,然后参考提供的操作录像视频跟着操作。 工程路径必须是英文,不能中文。
2022-09-14 11:03:20 11.56MB OFDM调制解调 编译码 FFT-IFFT fpga
ofdm 仿真的程序,包括参数定义,fft,ifft,调制解调等源码,很好用啊!-OFDM simulation procedures, including the definition of parameters, fft, ifft, modulation and demodulation, such as source code, with very good ah!
2022-07-05 09:08:31 4KB ofdm仿真的程序 参数定义
资源包括: 1、DSP端C语言算法程序文件夹; 2、DSP数据库文件夹; 3、HOST端C语言程序文件夹; 4、matlab端仿真程序文件夹; 5、实验结果——图片文件夹; 6、实验数据——文本文件;
2022-04-05 20:44:56 3.45MB FFT IFFT 互相关算法 DSP处理C语言
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一维的FFT及IFFT计算代码。需要配合有蝶形算法的书看懂代码。C++/C
2022-03-26 23:03:01 1KB FFT/IFFT
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fft and ifft matlab code
2021-12-16 18:42:08 1KB fft matlab
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该文件主要实现了FFT-IFFT法实现LFM信号匹配滤波。 仿真要求: 信号时宽为10us、带宽为30MHz、波形为LFM信号(单边扫频,即频率范围[0,30MHz])、采样率为80MHz
一分钱一分货。我编写fft和ifft的时候,下载了好多,结果都不能用。花了几十币。
2021-08-25 10:38:03 280KB dft idft fft ifft
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