c++ - 有没有关于如何使用英特尔 MKL FFT 的简单 C++ 示例？

Question

我需要执行 FFT 和逆 FFT 转换。输入将是 double vector 和矩阵。理想情况下，输出应该是一个 std::complex 数组，但我可以接受 double _Complex。

我还没有找到任何简单的例子，所有的英特尔例子都在没有足够的注释的情况下同时做很多事情。

我只想要一个 C++ 中的简单示例，将 double 的 vector (或矩阵)作为输入并输出 FFT 转换后的结果(最好使用 std::complex)。

Answer 1

我最终测试了几件事，最终得到了这三个函数，它们可以执行我想要的操作并且我考虑了简单的示例。

我针对一些输入对其进行了测试，并获得了良好的结果。我还没有做过广泛的测试。

//Note after each operation status should be 0 on success 

std::vector<std::complex<float>> fft_complex(std::vector<std::complex<float>>& in){
    std::vector<std::complex<float>> out(in.size());

    DFTI_DESCRIPTOR_HANDLE descriptor;
    MKL_LONG status;

    status = DftiCreateDescriptor(&descriptor, DFTI_SINGLE, DFTI_COMPLEX, 1, in.size()); //Specify size and precision
    status = DftiSetValue(descriptor, DFTI_PLACEMENT, DFTI_NOT_INPLACE); //Out of place FFT
    status = DftiCommitDescriptor(descriptor); //Finalize the descriptor
    status = DftiComputeForward(descriptor, in.data(), out.data()); //Compute the Forward FFT
    status = DftiFreeDescriptor(&descriptor); //Free the descriptor

    return out;
}

std::vector<std::complex<float>> fft_real(std::vector<float>& in_real){
    std::vector<std::complex<float>> in(in_real.size());

    std::copy(in_real.begin(), in_real.end(), in.begin());

    return fft_complex(in);
}

std::vector<float> ifft(std::vector<std::complex<float>>& in){
    std::vector<std::complex<float>> out(in.size());

    DFTI_DESCRIPTOR_HANDLE descriptor;
    MKL_LONG status;

    status = DftiCreateDescriptor(&descriptor, DFTI_SINGLE, DFTI_COMPLEX, 1, in.size()); //Specify size and precision
    status = DftiSetValue(descriptor, DFTI_PLACEMENT, DFTI_NOT_INPLACE); //Out of place FFT
    status = DftiSetValue(descriptor, DFTI_BACKWARD_SCALE, 1.0f / in.size()); //Scale down the output
    status = DftiCommitDescriptor(descriptor); //Finalize the descriptor
    status = DftiComputeBackward(descriptor, in.data(), out.data()); //Compute the Forward FFT
    status = DftiFreeDescriptor(&descriptor); //Free the descriptor

    std::vector<float> output(out.size());

    for(std::size_t i = 0; i < out.size(); ++i){
        output[i] = out[i].real();
    }

    return output;
}