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c語言傅里葉函數(shù)濾波 波函數(shù)的傅里葉變換

c語言中值濾波問題？

1. 是規(guī)定做中值濾波的點(diǎn)不含邊緣的點(diǎn)(取決于中值濾波窗口大小)。 2,對(duì)圖像邊緣部分的信息進(jìn)行鏡像處理。

“只有客戶發(fā)展了，才有我們的生存與發(fā)展！”這是成都創(chuàng)新互聯(lián)的服務(wù)宗旨！把網(wǎng)站當(dāng)作互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，產(chǎn)品思維更注重全局思維、需求分析和迭代思維，在網(wǎng)站建設(shè)中就是為了建設(shè)一個(gè)不僅審美在線，而且實(shí)用性極高的網(wǎng)站。創(chuàng)新互聯(lián)對(duì)做網(wǎng)站、網(wǎng)站制作、網(wǎng)站制作、網(wǎng)站開發(fā)、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)、網(wǎng)站優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)推廣、探索永無止境。

求IIR及FIR數(shù)字濾波器的C語言實(shí)現(xiàn)。（VC++）

這個(gè)問題比較復(fù)雜，最近本人也在研究數(shù)字濾波，

結(jié)合圖片說一下

第一個(gè)圖是fir的流程圖，其中Z-1是延遲，是單個(gè)采樣時(shí)間1/fs

n階的fir濾波器就是選取最近的n+1個(gè)樣本，然后使他們各自乘以自己的濾波器系數(shù)即圖中的F（n），[一般其他書的表示是h（n）]

然后相加得到輸出的y（n）就是一個(gè)輸出點(diǎn)

，其中F（n）的得出需要根據(jù)采樣頻率和濾波器的通帶和阻帶來決定

其中為了改善旁瓣的幅值，一般在采樣后給樣本或者h(yuǎn)（n）加窗，當(dāng)然可以用“最佳方法”來做

得出h（n）大致方法是先將矩形窗進(jìn)行DFT，得出h（n），然后對(duì)h（n）進(jìn)行加窗得出h（k），然后將∑h（k）×x（n）=y（n），假如階數(shù)較多可以用傅里葉變換使時(shí)域變頻域后再將卷積相加，可以利用FFT來改進(jìn)實(shí)時(shí)性，提升速度

上面就是fir濾波器的簡述

第二個(gè)圖片上傳不了，直接給鏈接

;amp;z=0tn=baiduimagedetailword=%D2%BB%BD%D7iir%C2%CB%B2%A8%C6%F7in=12708cl=2cm=1sc=0lm=-1pn=0rn=1di=2607528304ln=1054fr=

圖中的Z-1是延時(shí)，iir濾波器也叫無限沖擊響應(yīng)濾波器，是有反饋的，

圖中的是一階的，相對(duì)fir濾波器來說，iir濾波器可以用較低的階數(shù)來獲得較好的濾波特效。但是其相位特性較差。

鑒于實(shí)用性，還是建議樓主去圖書館借書看，百度不可能得到確實(shí)的方案，

樓主可以去借“數(shù)字信號(hào)處理”的書，國外的中譯本就有詳細(xì)介紹fir和iir以及fft還有其他變換，國內(nèi)的dsp大都幾乎是dsp用戶手冊的中譯本，對(duì)上述問題都是很簡陋地帶過，不予置評(píng)。

本人推薦一本書在上面的dsp專欄有下載，40多M，叫DSP算法、應(yīng)用和設(shè)計(jì)，本人有這本實(shí)體書，寫的較好

C語言實(shí)現(xiàn)fir1函數(shù)

#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: 實(shí)現(xiàn)基本的FIR濾波器

2. fir_circular: 說明環(huán)行buffer是如何實(shí)現(xiàn)FIR的。

3. fir_shuffle: 一些TI的處理器上使用的shuffle down技巧

4. fir_split: 把FIR濾波器展開為兩塊，避免使用環(huán)行緩存。

5. fir_double_z: 使用雙精度的延遲線，使可以使用一個(gè)flat buffer。

6. fir_double_h: 使用雙精度的系數(shù)，使可以使用一個(gè)flat buffer。

C語言編寫一個(gè)一維傅里葉函數(shù)

#includestdio.h

#include math.h

class complex //定義一個(gè)類,實(shí)現(xiàn)復(fù)數(shù)的所有操作

{

double Real,Image; //實(shí)部與虛部

public:

complex(double r="0",double i="0"){Real=r;Image=i;}

double GetR(){return Real;} //取出實(shí)部

double GetI(){return Image;} //取出虛部

complex operator + (complex ); //復(fù)數(shù)加法

complex operator - (complex ); //復(fù)數(shù)減法

complex operator * (complex ); //復(fù)數(shù)乘法

void operator =(complex ); //復(fù)數(shù) 賦值

};

complex complex::operator + (complex c) //復(fù)數(shù)加法

{

complex t;

t.Real=Real+c.Real;

t.Image=Image+c.Image;

return t;

}

complex complex::operator - (complex c) //復(fù)數(shù)減法

{

complex t;

t.Real=Real-c.Real;

t.Image=Image-c.Image;

return t;

}

complex complex::operator * (complex c) //復(fù)數(shù)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) //復(fù)數(shù) 賦值

{

Real=c.Real;

Image=c.Image;

}

void fft(complex a[],int length,int jishu) //實(shí)現(xiàn)fft的函數(shù)

{

const double PI="3".141592653589793;

complex u,Wn,t;

int i,j,k,m,kind,distance,other;

double tmp;

for(i=0;ilength;i++) //實(shí)現(xiàn)倒敘排列

{

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級(jí)蝶形運(yùn)算,總級(jí)數(shù)為jishu

{

kind = (int)pow(2,m-1); //第m級(jí)有2^(m-1)種蝶形運(yùn)算

distance = 2*kind; //同種蝶形結(jié)相鄰距離為2^m

u=complex(1,0); //旋轉(zhuǎn)因子初始值為 1

tmp=PI/kind;

Wn=complex(cos(tmp),-sin(tmp));//旋轉(zhuǎn)因子Wn

for(j=0;jkind;j++) //每種蝶形運(yùn)算的起始點(diǎn)為j,共有kind種

{

for(i=j;ilength;i+=distance) //同種蝶形運(yùn)算

{

other=i+kind;//蝶形運(yùn)算的兩個(gè)因子對(duì)應(yīng)單元下標(biāo)的距離為2^(m-1)

t=a[other]*u; // 蝶形運(yùn)算的乘積項(xiàng)

a[other]=a-t; //蝶形運(yùn)算

a=a+t; //蝶形運(yùn)算

}

u="u"*Wn; //修改旋轉(zhuǎn)因子,多乘一個(gè)基本DFT因子WN

}

}

}

void main(void)

{

double a,b;

complex x[8]; //此程序以8點(diǎn)序列測試

printf("8點(diǎn)序列:\n");

for(int i="0";i8;i++) //初始化并輸出原始序列

{

x=complex(i,i+1);

printf("x(%d) = %lf + %lf i\n",i+1,x.GetR(),x.GetI());

}

fft(x,8,3); //調(diào)用fft函數(shù)

printf("fft變換的結(jié)果為:\n");

for(i=0;i8;i++) //輸出結(jié)果

printf("X(%d)= %lf + %lf i\n",i+1,x.GetR(),x.GetI());

}

一個(gè)關(guān)于128點(diǎn)的快速傅立葉的C語言程序

這是我寫的1024點(diǎn)的快速傅里葉變換程序，下面有驗(yàn)證，你把數(shù)組

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)

的程序可以針對(duì)任何點(diǎn)數(shù)，只要是2的n次方

具體程序如下：

#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)

{

//復(fù)數(shù)的快速傅里葉變換

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)

//這個(gè)循環(huán)進(jìn)行的是碼位倒置。

{

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;

//這里表示一次的數(shù)字的變化。也體現(xiàn)了級(jí)數(shù)，若第一級(jí)時(shí)，也就是書是的第0級(jí)，其為兩個(gè)虛數(shù)，所以對(duì)應(yīng)數(shù)組應(yīng)該增加4，這樣就可以進(jìn)入下一組運(yùn)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];//這兩句表示蝶形因子的下一個(gè)數(shù)乘以W因子所得的實(shí)部和虛部。

tempi=double(wr)*data[j+1]+double(wi)*data[j];

data[j]

=

data[i]

-

tempr;

//蝶形單元計(jì)算后下面單元的實(shí)部，下面為虛部，注意其變換之后的數(shù)組序號(hào)與書上蝶形單元是一致的

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()

{

//本程序已經(jīng)和MATLAB運(yùn)算結(jié)果對(duì)比，準(zhǔn)確無誤，需要注意的的是，計(jì)算中數(shù)組都是從1開始取得，丟棄了A[0]等數(shù)據(jù)

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;

//********************************讀入文件data1024.txt中的數(shù)據(jù),

其中的數(shù)據(jù)格式見該文件

FILE

*fp

=

fopen("data1024.txt","r");

if(!fp)

{

cout"Open

file

is

failing!"endl;

return;

}

while(!feof(fp))

//feof(fp)有兩個(gè)返回值:如果遇到文件結(jié)束，函數(shù)feof（fp）的值為1，否則為0。

{

memset(line,0,50);

//清空為0

memset(dataA,0,20);

memset(dataB,0,20);

fgets(line,50,fp);

//函數(shù)的功能是從fp所指文件中讀入n-1個(gè)字符放入line為起始地址的空間內(nèi)

sscanf(line,

"%s%s",

dataA,

dataB);

//我同時(shí)讀入了兩列值，但你要求1024個(gè)，那么我就只用了第一列的1024個(gè)值

//dataA讀入第一列，dataB讀入第二列

B[ij]=atof(dataA);

//將字符型的dataA值轉(zhuǎn)化為float型

ij++;

}

for

(int

mm=1;mm1025;mm++)//A[2*mm-1]是實(shí)部，A[2*mm]是虛部，當(dāng)只要輸入實(shí)數(shù)時(shí)，那么保證虛部A[mm*2]為零即可

{

A[2*mm-1]=B[mm];

A[2*mm]=0;

}

//*******************************************正式計(jì)算FFT

FFT(A,1024,1);

//********************************************寫入數(shù)據(jù)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));//求功率譜

FILE

*pFile=fopen("workout.txt","a+");

//?a+只能在文件最后補(bǔ)充，光標(biāo)在結(jié)尾。沒有則創(chuàng)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計(jì)算的頻譜，是復(fù)數(shù)頻譜

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：是一個(gè)指針，對(duì)fwrite來說，是要輸出數(shù)據(jù)的地址。

//

size：要寫入的字節(jié)數(shù)；

//

count:要進(jìn)行寫入size字節(jié)的數(shù)據(jù)項(xiàng)的個(gè)數(shù)；

//

fp:目標(biāo)文件指針。

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"計(jì)算完畢，到fft_test\workout.txt查看結(jié)果"endl;

}

網(wǎng)站題目：c語言傅里葉函數(shù)濾波 波函數(shù)的傅里葉變換
URL鏈接：http://jinyejixie.com/article34/hehese.html

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