c++ - 如果 n_samples 和 size_input 在 fftw 实现中不匹配怎么办

Question

我正在使用 fftw3 库在 C++ 中计算傅里叶变换。我每次都必须用不同的输入数组重复调用它。我只用大小 MAX_ELEMS 初始化我的数组(在代码中称为“输入”)一次，然后在每次调用时将其用作 fftw_plan 函数的输入(更改内容及其大小)。但是，我每次都根据数组的实际大小(数组中有效数据样本的数量)更改我的 n_samples。我想知道这是否会在我的执行/准确性方面造成任何问题。

fftw_plan fftw_plan_dft_r2c_1d(int n_samples,
                                double *in, fftw_complex *out,

Answer 1

理想情况下，您希望选择特定大小的 FFT 并坚持使用，原因有二:

• 相对于 FFT 本身，创建/销毁计划需要花费大量时间，因此如果您为执行的所有 FFT 创建/销毁计划，您将失去使用 FFTW 的任何速度优势
• 每个不同大小的 FFT 的频率分辨率都会不同，这可能会给连续输出数据的解释带来麻烦。

理想情况下，您应该使用固定的 FFT 大小，以便您只创建/销毁一个计划。

如果您的数据流是连续的，那么只需选择一个合适的 FFT 大小 N，并在缓冲区中累积样本，直到您有 N 个样本要处理，然后保存其余样本，直到您再次有 N 个样本。

如果您的数据不是连续的，那么选择一个合理大小的 FFT，N，然后当您得到 < N 个样本时，您可以用零填充输入。当您获得 > N 个样本时，您可以丢弃多余的样本。

当然，在所有情况下，您都必须在 FFT 之前应用合适的窗函数。