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fft算法的基本原理

快速傅立葉變換FFT)是一種高效計算離散傅立葉變換(DFT)及其逆變換的算法。它的基本原理和實現方式如下:

利用DFT的周期性和對稱性。通過將長序列分解為短序列,並利用DFT的周期性和對稱性,可以顯著減少計算量。例如,時間抽取法頻率抽取法,通常處理長度為2的冪的序列,通過將序列按奇偶分組,遞歸地進行分解,直至處理短序列。

疊代運算。FFT算法將DFT的計算轉化為一系列疊代運算,這種疊代運算比直接的乘法和加法運算更為高效。

減少運算量。通過上述方法,FFT可以將N點的DFT計算量從O(N^2)減少到O(NlogN),極大地提高了計算效率。

此外,FFT的套用包括信號處理頻譜分析等,它能夠將信號從時域轉換到頻域,或者反之,這在許多工程和科學領域中非常有用。