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快速傅里叶变换

快速傅里叶变换英语:Fast Fourier Transform, FFT),是计算序列的离散傅里叶变换(DFT)或其逆变换的一种算法。傅里叶分析将信号从原始域(通常是时间或空间)转换到频域的表示或者逆过来转换。FFT会通过把DFT矩阵分解为稀疏(大多为零)因子之积来快速计算此类变换。 因此,它能够将计算DFT的复杂度从只用DFT定义计算需要的 O(n^{2}),降低到 O(n\log n),其中 n 为数据大小。

快速傅立叶变换广泛的应用于工程、科学和数学领域。这里的基本思想在1965年才得到普及,但早在1805年就已推导出来。 1994年吉尔伯特·斯特朗英语Gilbert Strang把FFT描述为“我们一生中最重要的数值算法”,它还被IEEE科学与工程计算期刊列入20世纪十大算法。

快速傅里叶变换相关文献
快速傅里叶变换
定义和速度用FFT计算DFT会得到与直接用DFT定义计算相同的结果;最重要的区别是FFT更快。(由于舍入误差的存在,许多FFT算法还会比直接运用定义求值精确很多,后面会讨论到这一点。)令x0,....,xN-1为复数。DFT由下式定义直接按这个定义求值需要O(N)次运算:Xk共有N个输出,每个输出需要N项求和。直接使用DFT运算需使用N个复数乘法(4N个实数乘法)与N-1个复数加法(4N-2个实数加法),因此,计算使用DFT所有N点的值需要N复数乘法与N-N个复数加法。FFT则是能够在O(NlogN)次操作计算出相同结果的任何方法。更准确的说,所有已知的FFT算法都需要O(NlogN)次运算(技术上O只标记上界),虽然还没有已知的证据证明更低的复杂度是不可能的。(JohnsonandFrigo,2007)要说明FFT节省时间的方式,就得考虑复数相乘和相加的次数。直接计算DFT的值涉及到N次...
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傅里叶变换
定义一般情况下,若“傅里叶变换”一词不加任何限定语,则指的是“连续傅里叶变换”(连续函数的傅里叶变换)。定义傅里叶变换有许多不同的方式。本文中采用如下的定义:(连续)傅里叶变换将可积函数f:R→→-->C{displaystylef:mathbb{R}rightarrowmathbb{C}}
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库利-图基快速傅里叶变换算法
复杂度离散傅立叶变换的复杂度为O(n2){displaystyle{mathcal{O}}(n^{2})}(可参考大O符号)快速傅立叶变换的复杂度为O(Nlog⁡⁡-->N){displa
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离散傅里叶变换
定义对于N点序列{x[n]}0≤≤-->n<N{displaystyleleft{x[n]right}_{0leqn傅里叶的离散傅里叶变换(DFT)为其中e{displays
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离散时间傅里叶变换
定义一组离散的实数或复数:x[n](n为所有整数)的离散时间傅里叶变换是产生以频率为变量的周期函数的一个傅里叶级数。当频率变量ω的单位是归一化的弧度/样本时,周期为2π,而傅里叶级数为:此频率域函数的性质源于泊松求和公式(英语:Poissonsummationformula)。令X(f)为任意函数x(t)的傅里叶变换,采样间隔为T(秒),等价于序列x[n](或与之成正比),即T⋅⋅-->x(nT)=x[n]{\displaystyleT\cdotx(nT)=x[n]}。则以傅里叶级数表示的周期函数是X(f)的周期求和。赫兹以赫兹(周期/秒)为单位的频率f{\displaystyle\textstylef}的话就会是:图一.傅立叶变换(左上)和左下的其周期求和(DTFT)的图示。右下角显示了用离散傅里叶变换(DFT)计算DTFT的采样。整数k的单位为转/样本,采样频率是1/T,fs(样本/秒...
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