FFT(Fast Fourier transform):快速傅里叶变换,是DFT的工程化实现方法。
DFT直接求解太过于复杂,FFT方法根据DFT求解过程中旋转因子的性质并引入分治算法思想,大大简化计算过程,被广泛应用在频谱分析的工程实践中,如matlab,C,C++,CUDA等底层实现
1 DFT简介
频谱分析是信号处理中的重要环节,从傅里叶变换FT,到拉普拉斯变换LT,离散时间傅里叶变换DTFT,Z变换ZT,到我们所讲的离散傅里叶变换DFT(他们之间的联系和区别见我的其他博客)。
相比于其他变换,DFT被广泛应用的原因是其输入的时域信号是离散的,输出的频域结果也是离散的。这就极大方便了我们进行基于计算机的频谱计算,存储和分析,没办法数字信号处理是大趋势。
DFT变换的公式为:

但为了分析方便,在FFT的计算过程中,我们依然使用k = 0 ∼ N − 1 k = 0 \sim N-1k=0∼N−1的选取策略。也即,如下:
2 旋转因子WWW的性质
3 FFT蝶形计算证明
4 FFT计算过程
1 matlab版本
2014a
2 参考文献
[1] 蔡利梅.MATLAB图像处理——理论、算法与实例分析[M].清华大学出版社,2020.
[2]杨丹,赵海滨,龙哲.MATLAB图像处理实例详解[M].清华大学出版社,2013.
[3]周品.MATLAB图像处理与图形用户界面设计[M].清华大学出版社,2013.
[4]刘成龙.精通MATLAB图像处理[M].清华大学出版社,2015.