你知道一个好的和有效的FFT吗？

Question

我正在努力寻找一种非常快速有效的傅里叶变换（FFT）。有谁知道任何好的。我需要在iPhone上运行它，所以它不能是密集的。相反，也许你知道一个像小波一样的，我需要频率分辨率，但只需要一个窄带（声音音频范围最大可达10khz ......甚至10Khz可能太高）。我还想到截断这个FFT以保持频率分辨率，同时消除不需要的频带。这是一个iPhone的

...我已经看过Aurio touch中的FFT，但看起来这是一个int FFT，但我的应用程序使用了浮点数......它会给性能提升一点，试图让程序适应int是否FFT（我真的不喜欢这样做......加上aurio touch使用的是基数2 FFT，这不是很好）。

Answer 1

The iPhone OS4 SDK will include the Accelerate framework，它将（最终）给我们Apple编写的FFT函数

  

加速提供数百个   数学函数优化   iPhone和iPod touch，包括   信号处理程序，速度快   傅立叶变换，基本向量和   矩阵运算，和   行业标准功能   分解矩阵和求解系统   线性方程组。

Answer 2

我在Objective-C中包装了Ooura的FFT库。 Ooura的代码与FFTW具有相似的性能，但完全免费。

此代码使用双精度并具有多种内置窗口类型（矩形，Blackwell，Triangle，Hamming）。我使用Ooura的FFT代码来实现Welch's method，随着时间的推移，它将生成更平滑的光谱。

查看时间： http://github.com/alexbw/iPhoneFFT

Answer 3

给西方最快的傅里叶变换（FFTW）一次，与其他人相比，表现很好，但并非完全免费。查看有关商业用途的详细信息here。显然，作为一个c库，你应该没有问题将它作为静态库链接到你的iPhone应用程序。

Answer 4

FFTW的性能设定了任意长度FFT的标准 - 特别是对于2维和更大尺寸的2个长度的非功率。 FFTW的商业许可证是5000美元，可能适合您的预算，也可能不适合您的预算。

然而，听起来你有1D信号处理问题，在这种情况下你还有一些选择 - 如果你可以进一步填充或采样数据到2的幂，那么许多图书馆将提供合理的性能。查看FFTW用于比较的list FFT算法 - 许多是免费的，有些可能就足够了。我可能从良好的旧数字recipes开始，它提供了一个简单的2，1D FFT实现的免费功能和一些打字 - 并且将非常节省内存。

顺便说一句 - 对于声音你可能只需要3-4Khz .... 10Khz就是那里的方式 人声。

Answer 5

以下是Ooura数值软件的主要来源链接：

http://www.kurims.kyoto-u.ac.jp/~ooura/

多年来我一直在使用Ooura的许多FFT，我至少应该给他一个“domo”，我在开发的几个iPad和iPhone应用程序中使用他的真实基数-4。我确实将代码翻译为32位单精度，以便在ARM上实现性能。观察使用XCode 3.2.2生成的组件，它可以很好地使用NEON SIMD指令进行矢量化。实际上我感到很失望，因为我愿意为了更多的性能而自己对代码进行矢量化。如果没有首先将FFT精确地转换为单精度，就无法实现这些优化。

虽然我已经使用了Objective-C多年，但我积极开发使用它，甚至教过使用它的面向对象编程课程，我没有准备这样的包装器（虽然我在1992年做了同样的回复不同的FFT）出于性能原因。

我至少在10年内没有对Ooura的FFT测试过FFTW，但是当我使用Ooura的库时，1024点实数FFT的速度更快。然而，FFTW现在可能做得更好 - 但是授权并为ARM进行交叉编译是不方便的，而且我总是发现FFTW对于我的DSP需求来说太过庞大和突兀。 Apple的VecLib非常好用，但不幸的是他们还没有将它移植到iPhoneOS。我在BugReporter中打开了一个功能请求，您也可以：https://bugreport.apple.com/

Answer 6

如前所述，Accelerate Framework现在提供了一些可能对您有帮助的API。

检查：

Accelerate Framework Reference

vDSP Reference

Using Fourier Transforms