QT中使用fftw库

开发环境：

系统：Windows 10

QT版本：5.10

编译器：mingw32

1.下载fftw

http://www.fftw.org/install/windows.html，根据自已编译器版本下载32位或64位

2.生成lib库

使用visual studio里面的lib.exe工具（已管理员权限运行CMD），进入fftw-3.3.5-dll32目录，运行：

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

会生成对应的lib和exp文件，如果需要.a库文件，把.lib直接重命名为.a即可

3.qt工程设置

在pro文件中添加lib和头文件

将libfftw3-3.dll，libfftw3f-3.dll和libfftw3l-3.dll拷贝到工程的build目录下

4.测试

读一个48K，16bit，单声道的pcm文件，然后通过fft变换后显示振幅谱和相位谱。

/*** @brief MainWindow::show_amplitude_waveform 显示频域的幅度* @param file_path 数据文件* @param polt_1    显示振幅* @param polt_2    显示相位* @return*/
int MainWindow::show_amplitude_waveform(char * file_path, QCustomPlot *polt_1, QCustomPlot *polt_2)
{double val_max = 0;size_t result;char  *buf;short *in_buf;FILE *fp1=fopen(file_path, "rb");   //打开读权限fseek(fp1,0,SEEK_END);  //文件指针从0挪到尾部long filesize;filesize=ftell(fp1);    //ftell求文件指针相对于0的便宜字节数，就求出了文件字节数int N = filesize/2;     //计算数据个数if(fp1==NULL)   //判断文件是否打开{QMessageBox::critical(NULL, "错误", "\"" + QString(QLatin1String(file_path)) + "\"" + "文件打开失败！", QMessageBox::Yes, QMessageBox::Yes);return -1;}rewind(fp1);    //还原指针位置buf=(char *)malloc(filesize);   //开辟空间给缓存数组if(buf==NULL){QMessageBox::critical(NULL, "错误", "\"" + QString(QLatin1String(file_path)) + "\"" + "内存分配失败！", QMessageBox::Yes, QMessageBox::Yes);return -1;}result =fread(buf, 1, filesize, fp1);//每次读一个字节到buf，同时求读的次数if(result != filesize)  //判断读的次数和文件大小是否一致{QMessageBox::critical(NULL, "错误", "\"" + QString(QLatin1String(file_path)) + "\"" + "文件读取失败！", QMessageBox::Yes, QMessageBox::Yes);return -1;}in_buf = (short *)buf;  //强转为short，因为采样深度是16bit//为fft输入计算分配空间double * in = (double*)fftw_malloc(sizeof(double) * N);for(int i=0; i<N; i++){in[i] = in_buf[i];  //将pcm文件中的数据复制到fft的输入}//为fft输出算分配空间fftw_complex * out = (fftw_complex*)fftw_malloc(sizeof(fftw_complex) * N);//进行fft变换，fftw_plan_dft_c2r_1d函数进行反变换fftw_plan p = FFTW3_H::fftw_plan_dft_r2c_1d(N, in, out, FFTW_ESTIMATE);fftw_execute(p);double dx3 = (double)SAMPLE_RATE / N;polt_1->xAxis->setRange(0, SAMPLE_RATE/2, Qt::AlignLeft);//根据FFT计算的复数计算振幅谱for( int i=0; i<N/2; i++ ){double val = sqrt(out[i][0] * out[i][0] + out[i][1] * out[i][1]);val = val / (N / 2);polt_1->graph(0)->addData( dx3 * i, val );if( val > val_max ){val_max = val;}double db = log(val);//qDebug("frequency = %f, amplitude = %f, db = %f", dx3 * i, val / (N / 2), db);}polt_1->yAxis->setRange(val_max*0.6, val_max*1.2, Qt::AlignBottom);polt_1->replot();polt_2->xAxis->setRange(0, SAMPLE_RATE/2, Qt::AlignLeft);polt_2->yAxis->setRange(0, 10, Qt::AlignBaseline);//根据FFT计算的复数计算相位谱for( int i=0; i<N/2; i++ ){double val = atan2(out[i][1], out[i][0]);polt_2->graph(0)->addData( dx3 * i, val );}polt_2->replot();fclose(fp1);    //关闭文件指针fftw_destroy_plan(p);free(buf);      //释放buffftw_free(in);fftw_free(out);return 0;
}

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