c++ - FFTW 3.3.3 真实数据的基本用法

Question

我是 FFT 的新手，我被要求找到一种方法来分析/处理石油钻井平台收集的一组特定数据。由于钻机的移动(例如潮汐和波浪的上下移动)，收集的数据中有很多噪音。我被要求使用 FFT=>过滤=>IFFT 清理收集的数据。

我使用 C++ 和 FFTW 3.3.3 库。

一个例子比什么都好所以:

我有一个数据库，例如，泥流(每分钟升数)。泥流每 5 秒收集一次，数据库中每个测量值都有一个时间戳(例如 1387411235)。

所以我的 FFT 的 IN_data 是一对时间戳/泥流(例如 1387456630/3955.94、1387456635/3954.92 等...)

显示这些数据确实看起来像嘈杂的声音信号，相关事件可能被噪音掩盖。

使用在 Internet 上找到的示例，我可以设法执行 FFT，但我缺乏知识和理解是一个大问题，因为我从未从事过信号处理和傅立叶变换。

我真的不知道如何开始这项工作，使用哪个版本的 FFTW 例程(c2c、r2c 等...)，如果有任何预数据处理和/或后-处理做。我在互联网上阅读了很多示例和教程，但我是法国人(很抱歉我在这里犯了错误)并且它对我来说并不总是有意义，尤其是对于 OUT_data 单位、OUT_data 类型、In 和 Out 数据数组大小、窗口(顺便说一句，那是什么)，简而言之，我迷路了……

我想我的问题对于习惯 FFTW 的人来说会非常简单，但现在对我来说却非常复杂。

所以我的问题:

• 在两种方式(FFT 和 IFFT)中使用什么 FFTW 例程(IN_data 和 OUT_data 的数组类型、类型和大小)。
• 如何解释结果数组(FFTW 将返回的单位是什么)。

现在我所做的一个简短示例是:

fftw_plan p;
p  = (fftw_plan)fftw_plan_dft_1d(size,in,out,FFTW_FORWARD,FFTW_ESTIMATE);
fftw_execute(p);
fftw_destroy_plan(p);

将“in”和“out”设置为 fftw_complex(我的 In_data 数组的复数元素对于每个数据都设置为 1，真的不知道为什么，但教程说要这样做)。

此代码基于在 Internet 上找到的一个示例，但我缺乏知识/理解是一个很大的拖累，我想知道这里是否有人可以给我解释/工作流程/见解/链接来说明如何拉这个出去。

我正处于新工作的试用期，我真的很想为我的老板实现这个功能，即使这意味着四处寻求帮助，我在这里看到了很多 FFTW 熟练的帖子......

Answer 1

对于完全不熟悉 DSP 的人来说，这是一个雄心勃勃的项目，但您可以先阅读 overlap-add方法，这本质上是 FFT-filter-IFFT 方法清理此数据所需的方法。您还应该查看 DSP StackExchange 站点 dsp.stackexchange.com ，其中频域滤波的理论背景和应用在几个类似的问题/答案中涵盖。