IEEE_電氣工程師_數字信號處理_FORTRAN程序庫-2 轉換爲C語言的高效FFT算法

IEEE_電氣工程師_數字信號處理_FORTRAN程序庫-2

快速付裏葉變換算法 Fast Fourier Transform Algorithms 

1976年,IEEE組織編輯出版了《IEEE電氣工程師 數字信號處理 FORTRAN程序庫》。 該程序庫的影印版參見http://download.csdn.net/download/wuyijun2010/2718795。 Fortran語言已經比較古老了。許多人不屑於使用它,認爲不如C/C++好用。 其實,Fortran語言非常經典。使用Fortran編程,你大可不必關心諸如“指針、內存分配、數組越界”等等易錯的問題。 學好Fortran編程,並不比學好C花更多時間,甚至更短。 最主要的,它是科學計算的主要程序語言。

如今,C語言應用到了很多小規模處理器上-比如單片機上,轉換這些高效的FORTRAN算法爲C語言,而不是重寫一遍,顯得更爲合理。FORTRAN程序到C程序的轉換使用了f2c。f2c可以將FORTRAN77標準的程序翻譯爲C程序,並提供了一套函數庫用於編譯轉換後的C程序。這裏使用mingw進行編譯,命令: gcc *.c -o main.exe,生成main.exe,運行該程序對比計算結果。

下載:https://download.csdn.net/download/lang999888/11831487

該書出版後的三十五年後的今天,這些算法仍然佔據着數字信號處理領域的重要位置。即使今天的處理器速度已經今非昔比,這些精煉高效的程序仍然非常有效,因爲算法的實現方式直接關係到系統成本。 同期還出版了由奧本海姆和謝弗合著的《數字信號處理》一書。今天這仍是一本關於數字信號處理方法的經典著作。作者在緒論中提到的應用幾乎包括了現代信息處理的各個領域。一些領域的信號處理依靠傳統模擬設備是不可能實現的。由於器件速度限制,當時的數字信號處理大多還不能實時實現。儘管如此,抱着數字化系統終將付諸現實的信念,人們積極地開始了對各種數字系統的研究工作。 今天,越來越多的數字信號處理系統不僅能夠實時實現,而且已經成爲了各種設備的核心。很多設備,只有在輸入輸出端口,才進行數字到模擬之間的轉換,內部則完全是數字處理系統。 因此,掌握數字信號處理知識和方法,應該是每個電子工程師必備的。

摘錄前言 <1976年出版> 在過去的十五年裏,數字信號處理已極其活躍。 數字信號處理進展的重要方面是算法和這些算法程序的具體化。 本程序分爲八章,每章部有專門的提要。 第一章中重點敘述了離散付裏葉變換(DFT)並且給出了各種快速付裏葉變換(FFT)及其有關的算法。 第二章中包括了功率譜估計的週期圖和相關法算法以及相關譜估計和互譜估計的算法。 第三章中是以快速FFT爲基礎的卷積程序。 第四章中給出了有關線性預測信號處理技術的幾種算法,包括自相關法,協方差法和格點法。 第五章中主要闡述了有限衝激響應(FIR)數字濾波器的設計與綜合。 第六章中給出了有關無限衝激響應(IIR)數字濾波器設計程序的綜合資料。 第七章裏敘述了倒譜和同態算法,側重於同態系統相位計算的難點。 第八章裏給出了有關內插和抽取的幾個程序。 本書是在1976年初,由IEEE聲學、語言學以及信號處理學會所組成的數字信號處理委員會,着手進行的一項計劃的結晶。 本書所有程序符合下列要求: (1)必須包括全部用戶文件。 (2)程序必須用FORTRAN語言,並且符合ANSI FORTRAN標準。 (3)編碼應全部註釋並已經排除錯誤,儘可能地清晰,明撩。 (4)編碼應能傳送,並且與機器無關。 (5)應提供有關輸入,輸出綜合調試實例。 程序的可移植性在這項計劃裏是很重要的目的。 特別注意了保證精度,明撩以及材料的一致性。 所有程序編碼的列表,直接從中央收集計算機可讀源材料中打印出。 作者的文件手稿打入計算機系統之後,迸行最後的編輯和校正。 書中全部打印材料由計算機帶動的照相排版機得到。

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