FFT变换的C语言实现

1、安装FFTW3库文件

FFTW是用来计算一维或者多维的离散傅里叶变换，输入可以为实数序列也可以为复数序列的C语言的子函数库，FFTW是免费软件，是作为fft函数库的各种应用的上佳选择，这一开发库为美国麻省理工学院开发，是迄今为止世界上做好用的快速傅里叶变换的开发库，并且完全免费。

可以到下面链接：http://www.fftw.org/install/windows.html下载最新的已编译版本。

这里提供有32和64两个版本的下载链接，同时还有生成lib文件命令。即32位系统命令为: lib /def:libfftw3-3.def，而64位系统为:

lib /machine:x64 /def:libfftw3-3.def

下载适合自己版本解压后，会发现只有dll和头文件，在没有lib文件时，由于应用fftw编程时需要lib文件，所以这里需要使用上面的命令生成lib文件。首先打开VS命令提示工具。本人安装的为VS2015，选择打开vs2015开发人员命令提示（其他版本的也可以）。如下图所示：

打开命令行窗口后，使用cd命令切换到刚才下载文件的目录下，如图

运行lib /def:libfftw3-3.def lib/def:libfftw3f-3.def lib /def:libfftw3l-3.def

将生成的我们需要的库文件libfftw3-3.liblibfftw3f-3.lib libfftw3l-3.lib。

2、FFTW库文件的使用

这里主要是指开发包中动态链接库libfftw3f-3.dll和静态链接库libfftw3f-3.lib

在第一步分别生成了double、float、long double三个版本，实际使用时可根据项目需要，选择相应精度的版本。

double版本： libfftw3-3.dll libfftw3-3.dll

float版本： libfftw3f-3.dll libfftw3f-3.dll

long double版本： libfftw3l-3.dll libfftw3l-3.dll

（一）、动态链接库（libfftw3-3.dll）的调用方法

（1）、直接将动态链接库（libfftw3-3.dll）复制到项目的当前目录即可使用

（2）、将动态链接库（libfftw3-3.dll）复制到系统文件夹下，windows/system32中。

问题一：本人是64位window7，有三个文件夹，windows/system、windows/system32、windows/SysWOW64,当放在system和SysWOW64文件夹下面时，可以正常使用，但当放在system32文件夹(不放在其他文件夹)下面时，会出现缺失此动态链接库（libfftw3-3.dll）的错误。

为此本人搜索了网上的关于这3个系统文件夹的区别，但还是不能解决问题

32位和64位操作系统与System，System32，Syswow64的区别

https://www.ssdax.com/196.html

32位的Windows操作系统可以同时运行32位和16位代码，而64位Windows操作系统可以直接运行64位代码，同时通过使用WoW64(Windows on Windows 64)也能运行32位代码。

32位版本的Windows在如何允许32为和16位代码并肩运行方面有着很复杂的机制，然而64位版本的Windows就不同了，32位代码与64位代码单独运行，有着两个Program Files，有着system32和syswow64两个DLL文件夹，甚至两个注册表。

在32位操作系统的Windows文件夹中，SYSTEM和SYSTEM32两个文件夹，分别用来存放16位和32位的DLL文件。

如果按照这个规律，存放64位系统的DLL文件的文件夹应该叫：System64，但实际上存放64位DLL的文件夹依然叫：System32，同时又多了一个SysWow64文件夹。

现在的软件大多是32位软件，所以默认会将DLL文件放到System32文件夹中，而微软为了保障兼容性，所以无论是32位还是64位的DLL文件都是放到了System32文件夹中。

那SysWoW64文件夹又是干什么用的呢？这是因为32位软件并不能在64位系统中直接运行，所以微软设计了WoW64（Windows-on-Windows 64-bit），通过Wow64.dll、Wow64win.dll、Wow64cpu.dl三个DLL文件进行32位和64位系统的切换来运行32位软件。

所以在64位系统中，DLL复制到System32文件夹中即可

（二）、静态链接库（libfftw3-3.lib）的调用方法

（1）、当直接讲.lib文件复制到项目的当前文件夹时，在程序的中只需要使用#pragma comment(lib,”******”);语句即可

（2）、当不使用#pragma comment(lib,”******”)时，这时候需要做两个事情，第一个是需要将.lib文件拷贝到vc++6.0的安装目录的lib文件下。我这里的是C:\Program Files (x86)\MicrosoftVisual Studio\VC98\Lib第二步需要配置一下vc++6.0的链接环境，以便能够顺利的链接需要的库文件，这里配置vc++6.0：projectàsettingsàlinkàCateGory中选择inputà将.lib文件名加入到Object/library modules中,如图所示

做完这些，既可以开始用FFTW3开始顺利开发了（这里有个提示：操作系统版本虽然是64位的，但是vc++6.0是32位的，所以使用FFTW3时要使用32位的，不然程序在链接时会出现机器类型不匹配的错误）

这里贴出调试过的源代码：参考出处：http://blog.csdn.net/grafx/article/details/38750107?utm_source=tuicool&utm_medium=referral

#include"stdafx.h"

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<math.h>

#include"include/fftw3.h"

#pragma comment(lib,"libfftw3-3.lib");//加载静态链接库

#define PI 3.1415926

int main()

{

int len=8;

double *in= NULL;

//如果要使用float版本，需先引用float版本的lib库，

//然后在fftw后面加上f后缀即可

fftw_complex*out = NULL;//fftwf_complex -->即为float版本

fftw_planp;

in =(double *)fftw_malloc(sizeof(double)*len);

out =(fftw_complex *)fftw_malloc(sizeof(fftw_complex)*len);

double dx= 1.0/len;

//输入纯实数

for(inti=0; i<len; i++)

{

in[i] =sin(2*PI*dx*i) + sin(4*PI*dx*i);

printf("%.2f ",in[i]);

}

printf("\n\n");

//傅里叶变换

p =fftw_plan_dft_r2c_1d(len,in,out,FFTW_ESTIMATE);

fftw_execute(p);

//输出幅度谱

for(intj=0; j<len; j++)

{

floatlen = sqrt(out[j][0]*out[j][0] + out[j][1]*out[j][1]);

printf("%.2f ",len);

}

printf("\n");

//释放资源

fftw_destroy_plan(p);

fftw_free(in);

fftw_free(out);

system("pause");

return 0;

}

FFTW的使用指南：参考：http://wenku.baidu.com/link?url=vKDRs7cwF4pQq-IjMlxwAsg3YkV-GxH5Ih2wLK7B40HoK7mPboNNmT9yxJ1U1zn8ynbyC6URg6Mgw84w-OC0lWfrELPvW_QgtUR9SiuBglG

1、fftw基本结构

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