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快速傅立叶变换程序--FFT

小猪 — Fri, 22 May 2009 08:14:00 GMT

FFT的C实现方法

/**********************************************************

// 函数名: 快速傅立叶变换（来源《C常用算法集》）

// 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;//n

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];

}

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;

//----------------------------

pr[0] = 1.0;

pi[0] = 0.0;

p = 6.283185306/(1.0*n);

pr[1] = cos(p);

pi[1] = -sin(p);

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;

　　}

小猪 2009-05-22 16:14 发表评论

10种软件滤波代码

小猪 — Fri, 22 May 2009 08:13:00 GMT

假定从8位AD中读取数据（如果是更高位的AD可定义数据类型为int）,子程序为get_ad();

1、限副滤波
/*  A值可根据实际情况调整
    value为有效值，new_value为当前采样值
    滤波程序返回有效的实际值  */
#define A 10

char value;

char filter()
{
   char  new_value;
   new_value = get_ad();
   if ( ( new_value - value > A ) || ( value - new_value > A )
      return value;
   return new_value;

}

2、中位值滤波法
/*  N值可根据实际情况调整
    排序采用冒泡法*/
#define N  11

char filter()
{
   char value_buf[N];
   char count,i,j,temp;
   for ( count=0;count   {
      value_buf[count] = get_ad();
      delay();
   }
   for (j=0;j   {
      for (i=0;i      {
         if ( value_buf[i]>value_buf[i+1] )
         {
            temp = value_buf[i];
            value_buf[i] = value_buf[i+1];
             value_buf[i+1] = temp;
         }
      }
   }
   return value_buf[(N-1)/2];
}

3、算术平均滤波法
/*
*/

#define N 12

char filter()
{
   int  sum = 0;
   for ( count=0;count   {
      sum + = get_ad();
      delay();
   }
   return (char)(sum/N);
}

4、递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）
/*
*/
#define N 12

char value_buf[N];
char i=0;

char filter()
{
   char count;
   int  sum=0;
   value_buf[i++] = get_ad();
   if ( i == N )   i = 0;
   for ( count=0;count      sum = value_buf[count];
   return (char)(sum/N);
}

5、中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法）
/*
*/
#define N 12

char filter()
{
   char count,i,j;
   char value_buf[N];
   int  sum=0;
   for  (count=0;count   {
      value_buf[count] = get_ad();
      delay();
   }
   for (j=0;j   {
      for (i=0;i      {
         if ( value_buf[i]>value_buf[i+1] )
         {
            temp = value_buf[i];
            value_buf[i] = value_buf[i+1];
             value_buf[i+1] = temp;
         }
      }
   }
   for(count=1;count      sum += value[count];
   return (char)(sum/(N-2));
}

6、限幅平均滤波法
/*
*/
略参考子程序1、3

7、一阶滞后滤波法
/* 为加快程序处理速度假定基数为100，a=0~100 */

#define a 50

char value;

char filter()
{
   char  new_value;
   new_value = get_ad();
   return (100-a)*value + a*new_value;
}

8、加权递推平均滤波法
/* coe数组为加权系数表，存在程序存储区。*/

#define N 12

char code coe[N] = ;
char code sum_coe = 1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12;

char filter()
{
   char count;
   char value_buf[N];
   int  sum=0;
   for (count=0,count   {
      value_buf[count] = get_ad();
      delay();
   }
   for (count=0,count      sum += value_buf[count]*coe[count];
   return (char)(sum/sum_coe);
}

9、消抖滤波法

#define N 12

char filter()
{
   char count=0;
   char new_value;
   new_value = get_ad();
   while (value !=new_value);
   {
      count++;
      if (count>=N)   return new_value;
       delay();
      new_value = get_ad();
   }
   return value;
}

10、限幅消抖滤波法
/*
*/
略参考子程序1、9

小猪 2009-05-22 16:13 发表评论