利用Intel IPP函数库实现信号频谱计算

Intel IPP（Intel Integrated Performance Primitives）函数库是一套跨平台的软件函数库，它为用户提供了一套高效、实用的函数集，可用于实现通信、图像、语音等多个数字信号处理领域，关于该函数库的介绍，可查询其官方使用手册或以下几篇博客

Intel IPP的基本使用方法

Intel IPP函数

本文介绍如何利用Intel函数库实现对信号进行频谱计算。

一、算法原理

本文中，信号频谱的计算主要采用Bartlett法进行信号频谱的估计，其基本思想是对信号进行分段FFT计算，然后将分段FFT的计算结果进行累加，从而到达平滑信号频谱的效果；

二、函数介绍

计算信号的频谱，主要用到IPP函数库中的快速傅里叶变换（FFT）相关函数和一些常见的乘、加等基本运算。

计算FFT，主要用到ippsFFTInitAlloc_C（）和ippsFFTFwd_CToC（）两个函数，其中ippsFFTInitAlloc_C（）函数用于初始化变量空间和开辟相关缓存，ippsFFTFwd_CToC（）函数用于实现FFT的计算。相关函数的介绍和输入输出接口定义可在官方文档ippsman.pdf中找到。

三、调用示例

下面的代码展示了如何使用IPP相关函数实现对一实信号频谱的计算：

int   CalculateSpectrumByReal(int* rData, int samplePoint, float* specturmData,  int &outSpecturmDataLength, int winOpt, int fftOrder)/*实数计算频谱*/
{IppStatus status;int segement,fftPoint;IppsFFTSpec_R_32f* spec;fftPoint = (int)pow(2.0,fftOrder);        //FFT 点数outSpecturmDataLength = fftPoint/2;       //输出数据长度if (fftOrder < 10){return -2; //FFT阶数设置过小,FFT阶数至少要求10阶}else if (samplePoint < fftPoint){return -1; //数据点数不够}Ipp32f *fData = ippsMalloc_32f(samplePoint);//转为浮点数Ipp32f *x = ippsMalloc_32f(fftPoint);      Ipp32f *X = ippsMalloc_32f(fftPoint+2);    Ipp32f *mag = ippsMalloc_32f(outSpecturmDataLength);    //求abs()后的幅度数据memset(fData,0,sizeof(Ipp32f)*samplePoint);memset(x,0,sizeof(Ipp32f)*fftPoint);memset(X,0,sizeof(Ipp32f)*(fftPoint+2));memset(mag,0,sizeof(Ipp32f)*outSpecturmDataLength);memset(specturmData,0,sizeof(Ipp32f)*outSpecturmDataLength);ippsConvert_32s32f(rData,fData,samplePoint);status = ippsFFTInitAlloc_R_32f(&spec,fftOrder,IPP_FFT_DIV_INV_BY_N,ippAlgHintNone);segement = (int)(samplePoint/fftPoint);  //做FFT时的分段数for (int i=0;i<segement;i++){        memcpy(x,fData+i*fftPoint,fftPoint*sizeof(Ipp32f));status = ippsFFTFwd_RToCCS_32f(x,X,spec,NULL);  //do fft...ippsMagnitude_32fc((Ipp32fc*)X,mag,outSpecturmDataLength); //abs()...ippsAdd_32f_I(mag,specturmData,outSpecturmDataLength);     }ippsDivC_32f_I(segement,specturmData,outSpecturmDataLength);//求平均ippsLn_32f_I(specturmData,outSpecturmDataLength);   //求Ln，因为IPP函数不支持浮点的10Log10计算这里通过Ln进行转换计算ippsDivC_32f_I(2.3026,specturmData,outSpecturmDataLength);// log(e,10)=2.3026ippsMulC_32f_I(10.0,specturmData,outSpecturmDataLength);  //10log10ippsFFTFree_R_32f(spec);ippsFree(fData);ippsFree(x);ippsFree(X);ippsFree(mag); return status;
}

利用Intel IPP函数库实现信号频谱计算相关推荐

高级shell脚本编程之函数库、信号与陷进、文件处理、数组、安全性
高级shell脚本编程之函数库.信号与陷进.文件处理.数组.安全性 1.函数库把所有需要用到的函数都放到一个文件中,然后每个脚本的开头包含这个文件.例如: #!/bin/sh scope(){ lo ...
fortran使用mkl函数库中的mkl_dcsrsymv计算矩阵与向量的乘积
用fortran语言编写数值程序时,如果要计算一个大型稀疏矩阵与一个向量的乘积,可以使用下面高效的方法 1. 首先使用CSR格式大型稀疏矩阵进行存储 2. 调用mkl函数库中的mkl_dcsrsymv ...
fortran使用MKL函数库中的scal计算一个标量和向量的乘积
下面的代码使用MKL函数库中的scal计算一个标量和向量的乘积 program MKL_dotcuse blas95implicit noneinteger, parameter :: n = 10r ...
【C】【Linux】利用C curses函数库进行终端彩色显示
以前,只有极少数的哑终端支持彩色显示功能,所以大多数早起的curses函数库都不支持色彩,现在,ncurses和其他大多数现代的curses实现版本都提供了对它的支持.但是遗憾的是, ...
Intel IPP密码库 IPPCP 2018——第二部分对称密码算法开发说明与示例代码
2. Symmetric Cryptography 2.1加解密步骤其中<Alg>指具体的密码算法,<Mode>指ECB.CBC.OFB.CFB.CTR模式. 执行步骤: 步 ...
Intel IPP库概述，合计共5000个函数
"英特尔IPP"为开发人员提供了高质量.支持生产的低级构造块,用于图像处理.信号处理和数据处理(数据压缩/解压缩和加密)应用程序.它是针对各种Intel架构(Intel®Quark ...
Qt Creator配置Intel IPP库并实现信号带通滤波
提示:文章写完后,目录可以自动生成,如何生成可参考右边的帮助文档目录文章目录前言一.环境参数二.添加步骤 1.安装IPP2018 2.配置环境变量 3.引入lib文件三. 测试输出结果 ...
关于Intel IPP的基本使用方法——参照可设置ipl库
IPP是个好东西,里面的函数精而全,希望大家好好利用.因为IPP目前很少中文资料,我们只能靠自己摸索.下面就简单说说IPP在VC2005下的基本使用方法. 假定你的IPP是安装在"D:/In ...
利用python声音处理库librosa提取声音信号的mfcc特征及特征融合
利用python库librosa提取声音信号的mfcc特征及特征融合前言 librosa库介绍 librosa 中MFCC特征提取函数介绍解决特征融合问题总结前言写这篇博文的目的有两个,第一 ...

利用Intel IPP函数库实现信号频谱计算

利用Intel IPP函数库实现信号频谱计算相关推荐

最新文章

热门文章