位置:51电子网 » 技术资料 » 集成电路

Cooley-Tukey FFT算法

发布时间:2008/12/17 0:00:00 访问次数:1631

  cooley-tukey fft是所有fft算法中最为通用的,因为ⅳ可以任意地进行因数分解。最流行的cooley-tukey fft就是变换长度n是r基的幂的形式,也就是n=rv。这些算法通常称作r基算法。

  cooley和tukey(更早是gauss)提出的索引变换也是最简单的索引映射。令a=n2和b=1就得到下面的映射结果:

  从n1和n2的正确范围可以得出结论。

  cooley和tukey选择c=1和d=n1,就得到下面的映射结果:

  在这种情况下也可以省略模计算。这时候如果根据(6.20)式和(6.21)式分别将n和k代入wnkn就会得到:

  由于w是n=n1n2阶的。就可以得到wn1n=wn2和wn2n=wn1,将(6.22)式简化成:

  这时将就得到:

  现在定义完整的cooley-tukey算法:

  接下来用长度为12的变换来说明这些步骤。

  例 n=12的cooley-tukey fft

  假设n1=4和n2=3。则有n=3n1+n2和k=k1+4k2,为索引映射计算下面的表:

  在这个变换的帮助之下,可以构造如图所示的信号流程图。可以看到,首先必须用4个点计算3个dft中的每一个,然后乘以旋转因子,最后计算4个dft,其中每个的长度都是3。

  图 n12的cooley-tukey fft

  要直接计算12点的dft,总共需要122=144次复数乘法和112=121次复数加法。要计算同样长度的cooley-tukey fft,旋转因子需要12次复数乘法,其中8次是无关紧要的乘法(也就是±1或与)。用8次实数加法就可以计算长度为4的dft,而且不需要乘法。要计算长度为3的dft,则需要4次乘法和3次加法。如果要用3次加法和3次乘法实现(固定系数的)复数乘法,12点cooley-tukey fft的总工作量是:

  而直接实现则需要2×112+122×3=674次实数加法和122×3=432次实数乘法。现在就应该非常清楚为什么将cooley-tukey算法叫作“快速傅立叶变换”(fast fourier transform,fft)的原因。

  欢迎转载,信息来源维库电子市场网(www.dzsc.com)



  cooley-tukey fft是所有fft算法中最为通用的,因为ⅳ可以任意地进行因数分解。最流行的cooley-tukey fft就是变换长度n是r基的幂的形式,也就是n=rv。这些算法通常称作r基算法。

  cooley和tukey(更早是gauss)提出的索引变换也是最简单的索引映射。令a=n2和b=1就得到下面的映射结果:

  从n1和n2的正确范围可以得出结论。

  cooley和tukey选择c=1和d=n1,就得到下面的映射结果:

  在这种情况下也可以省略模计算。这时候如果根据(6.20)式和(6.21)式分别将n和k代入wnkn就会得到:

  由于w是n=n1n2阶的。就可以得到wn1n=wn2和wn2n=wn1,将(6.22)式简化成:

  这时将就得到:

  现在定义完整的cooley-tukey算法:

  接下来用长度为12的变换来说明这些步骤。

  例 n=12的cooley-tukey fft

  假设n1=4和n2=3。则有n=3n1+n2和k=k1+4k2,为索引映射计算下面的表:

  在这个变换的帮助之下,可以构造如图所示的信号流程图。可以看到,首先必须用4个点计算3个dft中的每一个,然后乘以旋转因子,最后计算4个dft,其中每个的长度都是3。

  图 n12的cooley-tukey fft

  要直接计算12点的dft,总共需要122=144次复数乘法和112=121次复数加法。要计算同样长度的cooley-tukey fft,旋转因子需要12次复数乘法,其中8次是无关紧要的乘法(也就是±1或与)。用8次实数加法就可以计算长度为4的dft,而且不需要乘法。要计算长度为3的dft,则需要4次乘法和3次加法。如果要用3次加法和3次乘法实现(固定系数的)复数乘法,12点cooley-tukey fft的总工作量是:

  而直接实现则需要2×112+122×3=674次实数加法和122×3=432次实数乘法。现在就应该非常清楚为什么将cooley-tukey算法叫作“快速傅立叶变换”(fast fourier transform,fft)的原因。

  欢迎转载,信息来源维库电子市场网(www.dzsc.com)



相关IC型号

热门点击

 

推荐技术资料

DS2202型示波器试用
    说起数字示波器,普源算是国内的老牌子了,FQP8N60... [详细]
版权所有:51dzw.COM
深圳服务热线:13751165337  13692101218
粤ICP备09112631号-6(miitbeian.gov.cn)
公网安备44030402000607
深圳市碧威特网络技术有限公司
付款方式


 复制成功!