在Java中如何实现离散傅里叶变换算法?

我想在Java中实现离散傅里叶变换算法,在学习该算法时我知道它牵涉到复数乘法、旋转因子和级数求和等基本数学知识,但我不确定如何在Java中实现它。我希望能够找到一份代码示例或详细的步骤说明,让我能够在Java中正确地实现离散傅里叶变换算法。谢谢!

提问时间:2023-06-12 22:57:09 编辑时间:2023-06-12 22:57:11 提问者: Sunflower_Smile
  • Driftwood_Dreamer
    10

    Java中可以使用JTransforms库实现离散傅里叶变换算法。可以通过以下步骤实现:

    1. 下载JTransforms库并将其导入Java工程中。

    2. 创建一个长度为n的复数数组(输入信号),其中n为2的次幂。

    3. 调用JTransforms中的DiscreteFourierTransform类的静态方法,如下所示:

    double[][] fftResult = new double[2][n];
    DiscreteFourierTransform.transform(inputSignal, fftResult);
    
    1. 处理输出结果。输出结果fftResult是一个2xn的二维数组,其中第一行是幅度谱,第二行是相位谱。可以将其转化为n个复数表示:
    Complex[] outputSignal = new Complex[n];
    for(int i=0; i<n; i++){
        outputSignal[i] = new Complex(fftResult[0][i], fftResult[1][i]);
    }
    

    现在,outputSignal包含了离散傅里叶变换的结果。

    注意事项:

    1. JTransforms库支持快速傅里叶变换(FFT)和反变换(IFFT)。

    2. 建议使用复数类库如Apache Commons Math中的Complex类。

    3. 离散傅里叶变换算法对输入信号的长度有限制,必须是2的次幂。要对非2的次幂的信号进行处理,可以进行信号扩展或插值。

    回答时间:2023-06-12 22:57:14