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快速傅里叶变换


快速傅里叶变换(FFT)是一种离散傅里叶变换 算法从而减少了数量所需计算的N个来自的点2个^22牛顿,其中lg(长度)是基数-2对数.

尽管高斯早在1805年就已经描述了关键因子分解步骤,但库利和塔基(1965)首次讨论了FFT(Bergland 1969,Strang1993). A类离散傅里叶变换可以使用FFT通过丹尼尔森·兰佐斯引理如果点数N个是一个权力共两个。如果数字共个点N个不是权力其中,可以对对应于的素因子的点集N个速度略有下降。一种有效的实数傅里叶变换算法或快速哈特利变换(Bracewell 1999)速度进一步提高了约两倍。Base-4和Base-8快速傅里叶变换使用优化代码,速度可以提高20-30%而不是基于2的快速傅里叶变换。首要的因式分解因子较大时速度较慢,但离散傅里叶变换可以快速进行对于N=2,使用温诺格拉德转型 算法(按等。1992,第412-413页,阿恩特)。

快速傅里叶变换算法通常分为两类:时间抽取和频率抽取。库利-杜基FFT算法首先按位反转顺序重新排列输入元素,然后构建输出变换(时间抽取)。基本思想是分解长度变换N个变成两个长度变换不适用使用身份

 sum_(n=0)^(n-1)a_ne^(-2piink/n)=sum_+sum_(n=0)^(n/2-1)a_(2n+1)e^(-2pii(2n+1)k/n)=sum_(n=0)^(n/2-1)a_n^(偶数)e^(-2pink/(n/2))+e^(-2piik/N)和_(N=0)^(N/2-1)a_N^(奇数)e^,

有时称为Danielson-Lanczos引理。可视化此过程的最简单方法可能是通过傅里叶矩阵.

桑迪Tukey算法(Stoer和Bulirsch,1980年)首先进行变换,然后重新排列输出值(频率抽取)。


另请参见

混叠,Danielson-Lanczos引理,离散傅立叶变换,傅里叶矩阵,傅里叶转换,分数傅里叶变换,哈特利变换,泄漏,数论变换,温诺格拉德转换

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快速傅里叶变换

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“快速傅里叶变换。”发件人数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/FastFourierTransform.html

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