FFT and FFTShift of matlab in FFTW library c++

Question

这个

MATLAB 行代码在 C++ 和使用 FFTW 中的确切等价物是什么？

fftshift(fft(x,4096)));

注意：X 是 4096 个双精度数据的数组。

现在我在 c++ 和 FFTW 中使用这些代码行来计算 fft

int n = 4096
fftw_complex *x;
fftw_complex *y;
x = (fftw_complex *)fftw_malloc(sizeof(fftw_complex) * n);
y = (fftw_complex *)fftw_malloc(sizeof(fftw_complex) * n);
for (int i=0; i<n; i++)
{
       x[i][REAL] = MyDoubleData[i];
       x[i][IMAG] = 0;
}
fftw_plan plan = fftw_plan_dft_1d(n, x, y, FFTW_FORWARD, FFTW_ESTIMATE);
fftw_execute(plan);
fftw_destroy_plan(plan);
fftw_cleanup();

它相当于MATLAB中的FFT函数。FFTW库中的FftShift是否有任何等效的功能？

Answer 1

您提供的 FFTW 函数调用等同于 fft(x,4096) 。如果x是真实的，matlab知道给你共轭对称FFT（我认为）。 如果要使用 FFTW 执行此操作，则需要使用r2c和c2r函数（实数到复杂/复杂到实数）。

你必须自己做转变。您可以进行直接替换（性能不佳，但应该直观）

for (int i=0; i<n; i++)
{
    fftw_complex tmp;
    int src = i;
    int dst = (i + n/2 - 1) % n;
    tmp=y[src];
    y[src]=x[dst];
    y[dst]=tmp;
}

或者使用几个memcpy（和/或memmove）或修改您的输入数据

Answer 2

fftw 的输出基于以下频率序列格式存储：

[0....N-1]

其中 N 是频率数，是烤箱。并 fftshift 将其更改为：

[-(N-1)/2,..., 0..., (N-1)/2]

但您应该注意，FFTW 输出等效于：

[0,.., N-1]与[0,...,(N-1)/2,-(N-1)/2,...,-1]相同

这意味着在DFT中，频率-i与N-i相同。