Chương trình C ++ để tính toán hệ số DFT trực tiếp

Trong phép biến đổi Fourier rời rạc (DFT), một danh sách hữu hạn được chuyển đổi các mẫu cách đều nhau của một hàm thành danh sách các hệ số của một tổ hợp hữu hạn các hình sin phức tạp. Họ sắp xếp thứ tự theo tần số của mình, có cùng các giá trị mẫu đó, để chuyển đổi hàm được lấy mẫu từ miền gốc của nó (thường là thời gian hoặc vị trí dọc theo một đường) sang miền tần số.

Thuật toán

Begin
   Declare three variables which are the coefficient of linear equation and max value
   Read the variables
   Define a class with two variables real, img
   Create a constructor and set real, img to zero
   Take a variable M and initialize it to some integer
   Create function[M]
   For i=0 to M do
      function[i] = (((a * (double) i) + (b * (double) i)) - c)
   Declare function sine[M]
   Declare function cosine[M]
   for i = 0 to M do
      cosine[i] = cos((2 * i * k * PI) / M)
      sine[i] = sin((2 * i * k * PI) / M)
   for i = 0 to M do
      dft_value.real += function[i] * cosine[i]
      dft_value.img += function[i] * sine[i]
   Print the value
End

Mã mẫu

#include<iostream>
#include<math.h>
using namespace std;
#define PI 3.14159265
class DFT_Coeff {
   public:
   double real, img;
   DFT_Coeff() {
      real = 0.0;
      img = 0.0;
   }
};
int main(int argc, char **argv) {
   int M = 10;
   cout << "Enter the coeff of simple linear function:\n";
   cout << "ax + by = c\n";
   double a, b, c;
   cin >> a >> b >> c;
   double function[M];
   for (int i = 0; i < M; i++) {
      function[i] = (((a * (double) i) + (b * (double) i)) - c);
   }
   cout << "Enter the max K value: ";
   int k;
   cin >> k;
   double cosine[M];
   double sine[M];
   for (int i = 0; i < M; i++) {
      cosine[i] = cos((2 * i * k * PI) / M);
      sine[i] = sin((2 * i * k * PI) / M);
   }
   DFT_Coeff dft_value;
   cout << "The coeffs are: ";
   for (int i = 0; i < M; i++) {
      dft_value.real += function[i] * cosine[i];
      dft_value.img += function[i] * sine[i];
   }
   cout << "(" << dft_value.real << ") - " << "(" << dft_value.img << " i)";
}

Đầu ra

Enter the coeff of simple linear function:
ax + by = c
4 6 7
Enter the max K value:
4
The coeffs are: (-50) - (-16.246 i)