MATLAB FFT与DFT算法性能对比分析系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现了高效频域抽取基2 FFT算法及标准DFT算法，提供傅里叶变换计算、结果可视化与性能分析功能，适用于信号处理算法的教学与研究场景。

详 情 说 明

基于MATLAB的FFT算法实现与DFT性能对比分析系统

项目介绍

本项目实现了一套完整的傅里叶变换计算与分析系统，采用频域抽取基2算法实现了高性能的快速傅里叶变换（FFT）计算，并与标准离散傅里叶变换（DFT）算法进行全面的性能对比分析。系统不仅提供了核心变换算法实现，还包含可视化展示、性能测试和自动报告生成功能，为信号处理算法研究和教学提供实用工具。

功能特性

• 高性能FFT实现：采用频域抽取基2算法，通过蝶形运算优化和复数运算优化技术提升计算效率
• 标准DFT基准：实现直接计算的DFT算法作为性能对比基准
• 多种输入支持：支持实数/复数序列、自定义测试信号（正弦波、方波等）和外部数据导入
• 全面输出分析：提供幅度谱、相位谱、功率谱密度等频域分析结果
• 性能对比分析：自动生成执行时间对比、计算精度误差分析等性能指标
• 可视化展示：时域波形、频域频谱、算法性能对比图表一体化展示
• 智能报告生成：自动生成包含理论对比、实测数据分析和结论的完整报告

使用方法

1. 信号输入配置：

- 选择信号类型：内置测试信号或导入外部数据 - 设置采样频率和变换点数（支持补零操作） - 对于测试信号，可调整频率、幅度等参数

1. 算法执行：

- 系统自动并行执行FFT和DFT计算 - 实时显示计算进度和状态

1. 结果分析：

- 查看时域和频域可视化结果 - 分析算法性能对比数据 - 查看自动生成的详细分析报告

1. 数据导出：

- 支持图表导出为图像文件 - 支持分析数据导出为Excel格式 - 支持完整报告导出为PDF文档

系统要求

• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必需工具箱：Signal Processing Toolbox
• 内存要求：至少4GB RAM（推荐8GB以上）
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的所有核心功能，包括信号输入参数配置界面、FFT和DFT算法的并行执行控制、多种频域分析结果的计算与展示、算法性能指标的自动对比分析、以及可视化图表和详细分析报告的生成功能。该文件通过模块化设计实现了完整的信号处理工作流程，为用户提供一站式傅里叶变换分析与性能评估解决方案。