Question

好的，所以这应该很简单......但我仍然无法理解。我正在用Java编写一个程序来获取浮点数组的fft。在返回的复频谱上，我提取实部和虚部，这样我就可以计算一些参数，如幅度和相位。问题是libgdx fft转换我正在使用float，但是大多数Math类操作都使用double。这意味着我需要将float转换为double。它似乎在fft的Real组件上运行良好，但是假想我得到精度误差，或者说我得到一个频率bin我得到一个假想的浮点值45.188522然而，当我转换为double时它变为-45.188522

   fft.forward(array);
   fft_cpx=fft.getSpectrum();
   tmpi = fft.getImaginaryPart();
   tmpr = fft.getRealPart();
   for(int i=0;i<array.length/2;i++)
   {
       real[i] = (double) tmpr[i];
       imag[i] = (double) tmpi[i];  // THIS CONVERSION
       mag[i] = (float)Math.sqrt((real[i]*real[i]) + (imag[i]*imag[i]));
       phase[i] = (float) ((float) Math.atan2(imag[i], real[i]));
   }

我知道并尝试过android FloatMath类，但是没有实现atan2所以我不得不转换为double。

我还尝试了一些不同的转换，例如：

 imag[i] = tmpi[i];
 imag[i] = Double.parseDouble(Float.toString(tmpi[i])); // Of course you loose accuracy

但是所有人仍然返回-45.18852而不是45.18852

^^^^^ ORIGINAL ^^^^^^

更多细节：

以下是我的src代码和感兴趣的用法。

好的，我正在使用带有eclipse JDK的Ubuntu 10.10，版本：Helios Service Release 2 Android SDK：来自android developers的最新r10。我正在为Android 1.6，API级别4编译。我正在使用libgdx来获取fft，Libgdx并确保将gdx.jar添加到libs并添加到构建路径库中。如果您使用相同或新的Android 1.6活动创建一个新项目，设置AVD，我设置的AVD具有以下支持（包含为完整性）：

SD Card yes
Accellerometer yes
DPas Support yes
Abstracted LCD Density 240
Audio Playback Support yes 
Max VM Application heap size 24
camera support no
Touch Screen support yes

这是我的src代码：

package com.spec.example;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import com.badlogic.gdx.audio.analysis.FFT;
import java.lang.String;
import android.util.FloatMath;
import android.widget.TextView;

public class spectrogram extends Activity {
/** Called when the activity is first created. */
float[] array = {1, 6, 1, 4, 5, 0, 8, 7, 8, 6, 1,0, 5 ,6, 1,8,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
float[] array_hat,res=new float[array.length/2];
float[] fft_cpx,tmpr,tmpi,mod_spec =new float[array.length/2];
float[] real_mod = new float[array.length], imag_mod = new float[array.length];
double[] real = new double[array.length], imag= new double[array.length];
double[] mag = new double[array.length] ,phase = new double[array.length];
int n;
float tmp_val;
String strings;
FFT fft = new FFT(32, 8000);
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    TextView tv = new TextView(this);

   fft.forward(array);
   fft_cpx=fft.getSpectrum();
   tmpi = fft.getImaginaryPart();
   tmpr = fft.getRealPart();
   for(int i=0;i<array.length;i++)
   {
       real[i] = (double) tmpr[i];   // This works well
       imag[i] = (double) tmpi[i];  // However this is creates a problem
       //mag[i] = FloatMath.sqrt((tmpr[i]*tmpr[i]) + (tmpi[i]*tmpi[i]));   //using FloatMath android class (works fine)
       mag[i] = Math.sqrt((real[i]*real[i]) + (imag[i]*imag[i]));
       phase[i]=Math.atan2(imag[i],real[i]);

       /****Reconstruction****/        
       real_mod[i] = (float) (mag[i] * Math.cos(phase[i]));
       imag_mod[i] = (float) (mag[i] * Math.sin(phase[i]));

   }

   fft.inverse(real_mod,tmpi,res);// inverse fft to reconstruct original array if input = output It works as it is, however it is using the input imaginary, not imag_mod
   strings=String.valueOf(tmpi[1]); // Just printing the second imaginary element Calculated using: |X|e^(j*phaseofX) = |X|(cos(X) + jsin(X))
   //strings=String.valueOf(imag_mod[1]); // Just printing the second imaginary element (Original returned from fft.getImaginary())
    //this ^^ is the one which returns a -ve (Uncomment to test)
   tv.setText(strings);
   setContentView(tv);

    }
  }

我是android开发和java的新手，所以如果答案看起来很明显或者我的语法看起来很奇怪，请耐心等待。希望有人能解决这个问题......

Answer 1

可能想尝试Double.parseDouble(new String(tmpr[i]))而不是隐式演员：它应该没有什么区别，但是我看到了类似浮动的奇怪事情。

Answer 2

我想你会发现问题就在这一行：

float[] fft_cpx,tmpr,tmpi,mod_spec = new float[array.length/2];

我认为你只是实例化一个数组，如果用以下代码替换它：

float[] fft_cpx = new float[array.length/2];
float[] tmpr = new float[array.length/2];
float[] tmpi = new float[array.length/2];
float[] mod_spec = new float[array.length/2];

从而创建一些单独的对象，你会发现tmpi和img匹配。

Answer 3

@digiphd，

这不是一个答案... 这是我谦虚地尝试证明Java环境没有任何问题，从而扩大了从float到double的转换，或者从double到float的缩小转换。

请您在您的环境中运行此测试（或等效测试）吗？

除此之外，我唯一能建议的是DOUBLE CHECK你的变量声明，并遵循在自己的行上声明每个变量的标准......并初始化为你声明每个变量，它有侧面 - 将每个变量“向下”移动到其最小可能范围内的效果;这通常被认为是“好事”，因为它最大限度地减少了变量在某处意外使用/修改的机会 - 否则无意中。这对于“临时”变量来说是TRIPLE !!!

漂浮的

“证明”？总是？扩大到等于双

package forums;

import java.util.Random;

public class FunkyDouble
{
  private static final Random RANDOM = new Random();
  private static final int HOW_MANY = 100*1000*1000;
  private final static double EPSILON = 0.0000001; // 1/10^7

  public static void main(String... args) 
  {
    double d;
    float f;

    for (int i=0; i<HOW_MANY; i++) {
      d = randomDouble();
      f = (float) d;
      if ( Math.abs(d - f) > EPSILON ) {
        System.out.println("FunkyDouble A: Math.abs("+d+" - "+f+") = "+Math.abs(d - f));
      }

      f = randomFloat();
      d = f;
      if ( Math.abs(f - d) > EPSILON ) {
        System.out.println("FunkyDouble B: Math.abs("+f+" - "+d+") = "+Math.abs(f - d));
      }
    }
  }

  private static double randomDouble() {
    return RANDOM.nextDouble() * (RANDOM.nextBoolean() ? -1.0D : 1.0D);
  }

  private static float randomFloat() {
    return RANDOM.nextFloat() * (RANDOM.nextBoolean() ? -1.0F : 1.0F);
  }

}

<强>输出

C:\Java\home\src\forums>"C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_16\bin\java.exe" -Xms4m -Xmx256m -enableassertions -cp c:\java\home\src;C:\Java\home\classes; forums.FunkyDouble
Press any key to continue . . .

IE：没有，正如所料。

浮动到双重转换为Android

3 个答案: