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我正在尝试使用Lomont FFT来返回复数以使用 c# 构建频谱图/频谱密度图。

我无法理解如何从类中返回值。这是我迄今为止汇总的代码，它似乎正在运行。

    int read = 0;
    Double[] data;
    byte[] buffer = new byte[1024];

    FileStream wave = new FileStream(args[0], FileMode.Open, FileAccess.Read);  
    read = wave.Read(buffer, 0, 44);                                            
    read = wave.Read(buffer, 0, 1024);                                          
    data = new Double[read];                                                    


    for (int i = 0; i < read; i+=2)
    {
        data[i] = BitConverter.ToInt16(buffer, i) / 32768.0;
        Console.WriteLine(data[i]);
    }
    LomontFFT LFFT = new LomontFFT();
    LFFT.FFT(data, true);

我不清楚的是，如何将 Lomont FFT 实现中的值返回/访问回我的应用程序（控制台）？

作为 c# 开发的新手，我想我可能缺少了解如何从 Lomont 类的实例中检索已处理值的基本方面，或者甚至可能错误地调用它。

Console.WriteLine(LFFT.A); // Returns 0
Console.WriteLine(LFFT.B); // Returns 1

我一直在寻找如何执行此操作的代码片段或解释，但到目前为止，我没有找到任何我理解或解释我所面临问题的特定方面的内容。任何指导将不胜感激。

上面代码中记录的数组中保存的结果子集data可以在下面找到，根据我目前的理解，它似乎是有效的：

0.00531005859375
0.0238037109375
0.041473388671875
0.0576171875
0.07183837890625
0.083465576171875
0.092193603515625
0.097625732421875
0.099639892578125
0.098114013671875
0.0931396484375
0.0848388671875
0.07354736328125
0.05963134765625
0.043609619140625
0.026031494140625
0.007476806640625
-0.011260986328125
-0.0296630859375
-0.047027587890625
-0.062713623046875
-0.076141357421875
-0.086883544921875
-0.09454345703125
-0.098785400390625
-0.0994873046875
-0.0966796875
-0.090362548828125
-0.080810546875
-0.06842041015625
-0.05352783203125
-0.036712646484375
-0.0185546875

我实际上想做什么？（看法）

我希望将波形文件加载到控制台应用程序中，并将频谱图/频谱密度图/图像作为 jpg/png 返回以进行进一步处理。

我正在阅读的波形文件是单声道格式

更新 1

根据使用的 FFT，我收到的结果略有不同。

使用 RealFFT

    for (int i = 0; i < read; i+=2)
    {
        data[i] = BitConverter.ToInt16(buffer, i) / 32768.0;
        //Console.WriteLine(data[i]);
    }

    LomontFFT LFFT = new LomontFFT();
    LFFT.RealFFT(data, true);

    for (int i = 0; i < buffer.Length / 2; i++)
    {
        System.Console.WriteLine("{0}",
          Math.Sqrt(data[2 * i] * data[2 * i] + data[2 * i + 1] * data[2 * i + 1]));
    }

RealFFT 的部分结果

0.314566983321381
0.625242818210924
0.30314888696868
0.118468857708093
0.0587697011760449
0.0369034115568654
0.0265842582236275
0.0207195964060356
0.0169601273233317
0.0143745438577886
0.012528799609089
0.0111831275153128
0.0102313284519146
0.00960198279358434
0.00920236001619566

使用 FFT

    for (int i = 0; i < read; i+=2)
    {
        data[i] = BitConverter.ToInt16(buffer, i) / 32768.0;
        //Console.WriteLine(data[i]);
    }

    double[] bufferB = new double[2 * data.Length];

    for (int i = 0; i < data.Length; i++)
    {
        bufferB[2 * i] = data[i];
        bufferB[2 * i + 1] = 0;
    }

    LomontFFT LFFT = new LomontFFT();
    LFFT.FFT(bufferB, true);

    for (int i = 0; i < bufferB.Length / 2; i++)
    {
        System.Console.WriteLine("{0}",
          Math.Sqrt(bufferB[2 * i] * bufferB[2 * i] + bufferB[2 * i + 1] * bufferB[2 * i + 1]));
    }

FFT的部分结果：

0.31456698332138
0.625242818210923
0.303148886968679
0.118468857708092
0.0587697011760447
0.0369034115568653
0.0265842582236274
0.0207195964060355
0.0169601273233317
0.0143745438577886
0.012528799609089
0.0111831275153127
0.0102313284519146
0.00960198279358439
0.00920236001619564
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查看LomontFFT.FFT文档：

计算数据的正向或反向傅里叶变换，其中包含复值数据的数据作为交替的实部和虚部。长度必须是 2 的幂。数据已就地修改。

这告诉我们一些事情。首先，该函数需要复值数据，而您的数据是真实的。对此的快速解决方法是创建另一个两倍大小的缓冲区并将所有虚部设置为 0：

double[] buffer = new double[2*data.Length];
for (int i=0; i<data.Length; i++)
{
  buffer[2*i] = data[i];
  buffer[2*i+1] = 0;
}

该文档还告诉我们，计算已就地完成。这意味着在调用FFT返回之后，输入数组被替换为计算结果。因此，您可以使用以下命令打印光谱：

LomontFFT LFFT = new LomontFFT();
LFFT.FFT(buffer, true);

for (int i = 0; i < buffer.Length/2; i++)
{
  System.Console.WriteLine("{0}",
    Math.Sqrt(buffer[2*i]*buffer[2*i]+buffer[2*i+1]*buffer[2*i+1]));
}

请注意，由于您的输入data是真正有价值的，您也可以使用LomontFFT.RealFFT. 在这种情况下，给定稍微不同的打包规则，您将使用以下方法获得 FFT 结果：

LomontFFT LFFT = new LomontFFT();
LFFT.RealFFT(data, true);

System.Console.WriteLine("{0}", Math.Abs(data[0]);
for (int i = 1; i < data.Length/2; i++)
{
  System.Console.WriteLine("{0}",
    Math.Sqrt(data[2*i]*data[2*i]+data[2*i+1]*data[2*i+1]));
}
System.Console.WriteLine("{0}", Math.Abs(data[1]);

这将为您提供频谱的非冗余下半部分（与LomontFFT.FFT提供整个频谱不同）。此外，可以预期在double精度数量级（大约1e-16是频谱峰值的倍数）上的数值差异。LomontFFT.FFT

于 2016-09-07T03:11:19.190 回答