FFTW库c++中matlab的FFT和FFTShift

Question

在 C++ 中并使用 FFTW 的这个 MATLAB 行代码的确切等价物是什么？

fftshift(fft(x,4096)));

注意：X 是一个包含 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 库中是否有与 FftShift 等效的函数？

Answer 1

fftw 的输出按照以下频率序列格式存储：

[0....N-1]

其中 N 是频率数，是烘箱。 并将 fftshift 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。

Answer 2

您提供的 FFTW 函数调用相当于 fft(x,4096)。 如果 x 是实数，matlab 知道会给你共轭对称 FFT（我认为）。如果你想用 FFTW 做到这一点，你需要使用r2c and c2r functions (real-to-complex/complex-to-real)。

您必须自己进行轮班。您可以直接替换（性能较差，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 modify your input data