怎样提高FFT的速度

wanghedong1226

现在对8192点进行8192*2点(就是在8912个点后再补8192个0)大概需要16ms的时间，但是时间还是长了
用的基二，请问各位大虾有什么方法可以让FFT速度更快？

hcharlie

FFT的计算速度与编写的程序代码有关，与电脑速度有关，请问你用的什么程序代码，CPU速度是多少？
本人在单芯CPU速度3G电脑上运行16384点实数FFT速度小于4ms。
将FFT_Test.dat改名为FFT_Test.exe在你的电脑上运行，看看（16384点）FFT需要多少时间？

[ 本帖最后由 hcharlie 于 2010-8-17 06:55 编辑 ]

wanghedong1226

用你给的测试文件测也是小于4ms
本人是双核CPU 2G HZ
我执行16ms是在VC下面，我想的是能不能改算法来提高速度。
我用的是基二，输入的是实序列，但我还是当复序列进行处理的。如果是实序列，可不可以就是只处理一半来提高速度，因为是对称的。或者说16384点我分成8段处理，每次处理2048，最后叠加，但是好像这样频率分辨率要降低

hcharlie

复FFT（虚部加16384个0）大概 8 ms，我也是VC++编程，双精度浮点。
实数FFT 4 ms。（有极小的相位误差）

wanghedong1226

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现在我打算进行分段处理，就是16384分8段，依次进行FFT，最后叠加，不知道这样行么？
   

hcharlie

当然可以，频率分辨率增加8倍。其实对于随机信号通常应该取多帧平均可以增加精度。参见（6楼）：
http://forum.vibunion.com/thread-92098-1-1.html
通常还要加（如hanning）窗。

VibrationMaster

无须补零，应插值

hcharlie

为什么要补8192个0 ???

wanghedong1226

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我理论掌握得不是很好，个人认为补零就是为了提高频域的采样率，在频域上看到更多的谱线，减小栅栏效应我不知道我这样做对不对?
   

wanghedong1226

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可以讲得更详细些么，我以前完全不懂FFT，看了一个月的书，勉强了解了一点，哎

   

hcharlie

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我理论掌握得不是很好，个人认为补零就是为了提高频域的采样率，在频域上看到更多的谱线，减小栅栏效应 ...
wanghedong1226 发表于 2010-8-18 20:21

                               
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你的想法是错的，后面加多少0也不能达到减小栅栏效应。记住不要轻易去加0。
抄一段网上的论述如下：

补零对频谱的影响：
进行zero padding只是增加了数据的长度，而不是原信号的长度。就好比本来信号是一个周期的余弦信号，如果又给它补了9个周期长度的0，那么信号并不是10个周期的余弦信号，而是一个周期的余弦加一串0，补的0并没有带来新的信息。..........所以，如果待分析的两个信号频率接近，而时域长度又较短，那么在频域上它们就落在一个sinc主瓣内了，补再多的0也是无济于事的。

hcharlie

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栅栏效应对于FFT来说，问题是始终存在的。比如频率分辨率10Hz，一帧数据中100Hz为10个整数周期，110Hz为11个整数周期，在100~110之间的频率就不可能是整数周期，比如105Hz就是10.5个周期，在一帧数据中它的波形不能首尾相接，这样一来就显示出加窗的效果。不加窗就是加矩形窗，这时候105Hz的能量除了反映在第10和11谱线上，更泄漏到更远的临近很多谱线中。加hanning窗则不会泄漏得更远。
参见：http://forum.vibunion.com/thread-94575-1-1.html
什么时候需要考虑栅栏效应？比如对某个特定频率（例如50Hz及其倍频）特别感兴趣，则要选择合适的采样频率，使50Hz为频率分辨率的整数倍，比如原定采样频率1000Hz应改为1024或2048Hz。（原因请自己想）


   

VibrationMaster

1. 栅栏效应是指分析周期或谐波信号
2。对随机信号，栅栏效应的概念不存在
3。对情形1可采用插值的方式完全消除栅栏效应，
参考下面的连接
http://forum.vibunion.com/forum- ... 5167-from-home.html