DSP 2552 6 - WordPress.com · The Fast Fourier Transform (()FFT)...
Transcript of DSP 2552 6 - WordPress.com · The Fast Fourier Transform (()FFT)...
DSP 6DSP 6 The Fast Fourier Transform (FFT)( )
การแปลงฟรเยรแบบเรว
ผศ.ดร. พระพล ยวภษตานนท
ภาควชา วศวกรรมอเลกทรอนกส
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-1
ปเปาหมาย
• นศ รจกความหมายของ การแปลงฟรเยรแบบเรว (Fast Fourier
T f FFT) ป ใ โTransform :FFT) และผลการแปลงจากสญญาณในโดเมนเวลา
• นศ รจก FFT แบบ Decimation in time (DIT) หรอ DIT-FFT นศ รจก FFT แบบ Decimation in time (DIT) หรอ DIT FFT
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-2
DFT คานวณชา...เพราะการคณของเลขเชงซอน
• จากเรองของ DFT1
( ) ( ) 0 1 1N
nkX k x n W k N−
= = −∑0
( ) ( ) , 0,1,..., 1Nn
X k x n W k N=
= = −∑2j π
−โดย
jN
NW e−
เลขเชงซอน
• สงเกตวา แตละคาของ X(k) นน ตองทาการคณจานวนเชงซอน
• ถง N คา คอ x(0) ถง x(N-1)
• และ ถาตองการ X(k), โดยท k=0 ถง N-1 กตองคณจานวนเชงซอน อก N ครง กลายเปน NxN
• ซงเปนการกนกาลงงานของโปรเซสเซอรอยางมาก !!!
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-3
จานวนการคณและบวกเลขจรงตอ การคณเลขเชงซอนหนงครง
ตวอยาง จงหาจานวนการคณและบวก สาหรบการเลขเชงซอนขางลาง
X a jb= +XY โ
วธทา
1 1
2 2
X a jbY a jb
= += +
XY โดยท
วธทา
1 1 2 2 1 1( ).( )a jb a jb c jd+ + = +
2 2j
1 1 2 2 1 1
มการคณ สครง
( ) ( ) ( )a jb a jb a a b b j b a a b+ + + +1 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2( ).( ) ( )a jb a jb a a b b j b a a b+ + = − + +
มการบวกสามครงEEET0485 Digital Signal Processing
Asst.Prof. Peerapol YuvapoositanonDSP6-4
มการบวกสามครง
จานวนการคณเลขเชงซอนสาหรบ 2-point pDFT
0 0
2 2(0) (0)X xW W⎡ ⎤⎡ ⎤ ⎡ ⎤= ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥
กรณ N=2
0 12 2(1) (1)X xW W
= ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎣ ⎦
0 02 2(0) (0) (1)X x W x W= +0 1
2 2(1) (0) (1)X x W x W= + มการคณเลขเชงซอน 4 ครง
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-5
จานวนการคณเลขเชงซอนสาหรบ 4-point pDFT0 0 0 0(0) (0)X xW W W W⎡ ⎤⎡ ⎤ ⎡ ⎤ 4 4 4 4
0 1 2 34 4 4 40 2 4 6
(0) (0)(1) (1)
X xW W W WX xW W W W
⎡ ⎤⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥=⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥
กรณ N=4
0 2 4 64 4 4 40 3 6 9
4 4 4 4
(2) (2)(3) (3)
X xW W W WX xW W W W
⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎣ ⎦4 4 4 4( ) ( )⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎣ ⎦
0 0 0 0(0) (0) (1) (2) (3)X x W x W x W x W+ + +4 4 4 40 1 2 3
4 4 4 4
(0) (0) (1) (2) (3)
(1) (0) (1) (2) (3)
X x W x W x W x W
X x W x W x W x W
= + + +
= + + +4 4 4 40 2 4 6
4 4 4 4
( ) ( ) ( ) ( ) ( )
(2) (0) (1) (2) (3)X x W x W x W x W= + + +0 3 6 9
4 4 4 4(3) (0) (1) (2) (3)X x W x W x W x W= + + +มการคณเลขเชงซอน 16 ครง
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-6มการคณเลขเชงซอน 16 ครง
ช ซวธลดจานวนการคณเลขเชงซอน
ลองมาดวากรณ N=2 เราได
22N W= →เราได
10. 1.
2 2 2( ) ( ) (0) (1) , 0,1nk k kX k x n W x W x W k= = + =∑เราได
2 2 20
( ) ( ) (0) (1) , 0,1n
X k x n W x W x W k=
+∑นนคอ 0นนคอ 0
21
(0) (0).1 (1)X x x W= +1
2(1) (0).1 (1)X x x W= +
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-7
วธลดจานวนการคณเลขเชงซอน (ตอ)วธลดจานวนการคณเลขเชงซอน (ตอ)2
แตเนองจาก22
22 1j jN W e eπ
π− −= → = = −
02 1W =ซงเปนเลขจานวนจรง ดงนน 21
2 1W = −(0) (0) (1)X x x= +
2
หรอ
(1) (0) (1)X x x= −
โดยการคานวณ WN ไวกอน จะทาใหลดการคณเลขลง
ซงอาจจะทาใหไมมการคณเลขเชงซอนเลย!!! EEET0485 Digital Signal Processing
Asst.Prof. Peerapol YuvapoositanonDSP6-8
ซงอาจจะทาใหไมมการคณเลขเชงซอนเลย!!!
The Fast Fourier Transform (FFT)( )เรว...เพราะการสลบลาดบขอมล
• Radix-2 DIT-FFT
• FFT เปนชอเรยกโดยรวมๆของ อลกอรธมใดๆ ทมการแปลง DFT อยาง
เรว เรว
• วธ“แบงแยกแลวปกครอง (Divide and conquer)” กเปนหนงวธทจะลด
จานวนการคณเลขเชงซอนลง
ใช การแบงทางเวลา (D i ti i ti ) กบ N สญญาณโดเมนเวลา • ใช การแบงทางเวลา (Decimation in time) กบ N สญญาณโดเมนเวลา
โดยท N เปนเลขกาลงของ 2 หรอเรยกวา Radix-2 ดงนนชอเตมเรยกวา
Radix-2 DIT-FFT
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-9
บตเตอรฟลาย B flบตเตอรฟลาย Butterfly
ป ฟ ไ
1
เปนชอเรยก ของ กราฟการไหลของสญญาณ (signal flow graph)
โดยหนง บตเตอรฟลาย มการคณเลขเชงซอน สอง ครง1
(0)x (0)X
( )0
2 1W =
1
(1)x (1)X1
( )
Note: จรงๆแลวแมวา =1 สวน = 1 แตตอนนเราจะนบไป
12 1W = −
1W0WNote: จรงๆแลวแมวา =1 สวน = -1, แตตอนนเราจะนบไป
กอนวาเปนเลขเชงซอน2W2W
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-10
กรณ N 4 DIT FFTกรณ N=4 DIT-FFT2j jπ πกรณ N =4 4 2
44j j
N W e e j− −
= → = = −33
4( ) ( ) , 0,1, 2,3nkX k x n W k= =∑0
0. 1. 2. 3.4 4 4 4(0) (1) (2) (3) ,
n
k k k kx W x W x W x W=
= + + +โ 4 4 4 4(0) (1) (2) (3) ,x W x W x W x W+ + +
2 nj kπ⎛ ⎞
โดยท
44 , 0,1, 2,3
j knkW e n−⎛ ⎞
= =⎜ ⎟⎝ ⎠⎝ ⎠
เราใชการ”สลบ”ตาแหนงของขอมลแลว ”รวม” (recomposite)
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-11
การสลบตาแหนงและการรวม(recomposite)
0. 1. 1. 3.2 4 2 40 1 1 3
( ) (0) (1) (2) (3) ,
(0) (2) (1) (3)
k k k k
k k k k
X k x W x W x W x W
W W W W
= + + +0. 1. 1. 3.
2 2 4 4
0. 1. 1. 0. 1.
(0) (2) (1) (3) ,
(0) (2) (1) (3)
k k k k
k k k k k
x W x W x W x W
x W x W W x W x W
= + + +
⎡ ⎤= + + +⎣ ⎦2 2 4 2 2(0) (2) (1) (3) ,x W x W W x W x W⎡ ⎤= + + +⎣ ⎦
( )X k ( )X k1( )X k 2( )X kซงเปนการแยกออกเปน DFT แบบ 2 จดสองชด ดงนน
1 4 2( ) ( ) ( ), 0,1,2,3kX k X k W X k k= + =
DFT แบบ 4 จด = DFT แบบ 2 จด + Wk x DFT แบบ 2 จดEEET0485 Digital Signal Processing
Asst.Prof. Peerapol YuvapoositanonDSP6-12
DFT แบบ 4 จด = DFT แบบ 2 จด + W 4 x DFT แบบ 2 จด
0(0) (0) (0)X X W Xเรา “ลดรป” สมการลงไดอกในขน Recomposite
01 4 2
1
(0) (0) (0)
(1) (1) (1)
X X W X
X X W X
= +
+1 4 22
1 4 2
(1) (1) (1)
(2) (2) (2)
X X W X
X X W X
= +
= +1 4 22
1 4 2
(2) (2) (2)
(0) (0)
X X W X
X W X
+
= +1 4 23
1 4 2
( ) ( )
(3) (3) (3)X X W X= +3
1 4 2(1) (1)X W X= +• เราจะสราง “บตเตอรฟลาย” เพอแสดงการสรางสญญาณ X(k) สาหรบญญ ( )
• แตละคาของ k
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-13
0(0) (0) (0)X X W X+ การรวม Recompositeหา 01 4 2(0) (0) (0)X X W X= +
1(0)X
การรวม Recomposite
(0)x (0)X1(0)X
0W
(2)x (1)X1(1)X
04W
( ) ( )
2 (0)X(1)x (2)X
(3)x (3)X2 (1)X
หมายเหต: ลกศรทไมเขยนคากากบไว จะเทากบการคณดวย “1”EEET0485 Digital Signal Processing
Asst.Prof. Peerapol YuvapoositanonDSP6-14
1(1) (1) (1)X X W X+หา 11 4 2(1) (1) (1)X X W X= +
1(0)X(0)x (0)X1(0)X
0W
(2)x (1)X1(1)X
04W
( ) ( )
2 (0)X 14W(1)x (2)X4W
(3)x (3)X2 (1)X
การรวม RecompositeEEET0485 Digital Signal Processing
Asst.Prof. Peerapol YuvapoositanonDSP6-15
2 2(2) (2) (2) (0) (0)X X W X X W X= + = +หา 1(0)X
1 4 2 1 4 2(2) (2) (2) (0) (0)X X W X X W X= + = +
(0)x (0)X1( )
(2)x (1)X1(1)X 0
4 1W =( ) ( )
(2)X2 (0)X
14W
(1)x (2)X24W
(3)x (3)X2 (1)X
การรวม RecompositeEEET0485 Digital Signal Processing
Asst.Prof. Peerapol YuvapoositanonDSP6-16
3 3(3) (3) (3) (1) (1)X X W X X W Xหา 1(0)X
3 31 4 2 1 4 2(3) (3) (3) (1) (1)X X W X X W X= + = +
(0)x (0)X1( )
(2)x (1)X1(1)X 0
4 1W =( ) ( )
(2)X2 (0)X
14W
(1)x (2)X24W
(3)x (3)X2 (1)X3W 3
4W
การรวม RecompositeEEET0485 Digital Signal Processing
Asst.Prof. Peerapol YuvapoositanonDSP6-17
ผลลพททายสดคอ 4 i DIT FFTผลลพททายสดคอ 4-point DIT-FFT1(0)X1
(0)x (0)X1( )1
04W
(2)x (1)X1(1)X
04 1W =4W
(2)x ( )
( ) (2)X2 (0)X 1
4W2
4W1
(1)x (2)X24W0
4W
(3)x (3)X2 (1)X
32W 34W2
4W
การรวม Recomposite2 point DFT x 2EEET0485 Digital Signal Processing
Asst.Prof. Peerapol YuvapoositanonDSP6-18
การรวม Recomposite2-point DFT x 2
8 i DIT FFT8-point DIT-FFT2j jπ π8 4
88 2 2j j
N W e e j− −
= → = = −7
( ) ( ) 0 7nkX k W k∑ 80
( ) ( ) , 0,...,7nk
n
X k x n W k=
= =∑0. 1. 2. 3.
8 8 8 84 5 6 7
(0) (1) (2) (3)
(4) (5) (6) (7)
k k k k
k k k k
x W x W x W x W
W W W W
= + + +4. 5. 6. 7.
8 8 8 8(4) (5) (6) (7)k k k kx W x W x W x W+ + + +
จดรปแบบใหม0. 2. 4. 6.
8 8 8 8( ) (0) (2) (4) (6)k k k kX k x W x W x W x W= + + +จดรปแบบใหม
1. 3. 5. 7.8 8 8 8(1) (3) (5) (7)k k k kx W x W x W x W+ + + +
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-19
8 i DIT FFT (ตอ)8-point DIT-FFT (ตอ)0. 2. 4. 6.( ) (0) (2) (4) (6)k k k kX k x W x W x W x W+ + +8 8 8 8
1. 0. 2. 4. 6.8 8 8 8 8
( ) (0) (2) (4) (6)
(1) (3) (5) (7)k k k k k
X k x W x W x W x W
W x W x W x W x W
= + + +
⎡ ⎤+ + + +⎣ ⎦2
2 .2 j Nj
ππจาก
8 8 8 8 8( ) ( ) ( ) ( )⎣ ⎦
2 2/ 2
jN
N NW e e W= = =1( )X k
0. 2. 3.4 4 4 4( ) (0) (2) (4) (6)k k k kX k x W x W x W x W= + + +
1( )X k
1. 0. 2. 3.8 4 4 4 4(1) (3) (5) (7)k k k k kW x W x W x W x W⎡ ⎤+ + + +⎣ ⎦
สงเกตวา เหลอเพยงการคานวณสาหรบ 4-point DFT เทานน2 ( )X k
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-20
p
ลดรปลงไดอกไหม?ลดรปลงไดอกไหม?
ไดใชประโยชนจากความเปนคาบของสญญาณ
1 1( ) ( 4)X k X k= + 2 2( ) ( 4)X k X k= +
01 8 2
1
(0) (0) (0)X X W X= + 41 8 2
5
(4) (0) (0)X X W X= +1
1 8 22
(1) (1) (1)
(2) (2) (2)
X X W X
X X W X
= +
+
51 8 2
6
(5) (1) (1)
(6) (2) (2)
X X W X
X X W X
= +
+1 8 23
1 8 2
(2) (2) (2)
(3) (3) (3)
X X W X
X X W X
= +
= +
61 8 2
71 8 2
(6) (2) (2)
(7) (3) (3)
X X W X
X X W X
= +
= +1 8 2(3) (3) (3)X X W X+ 1 8 2(7) (3) (3)X X W X+
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-21
8 i บตเตอรฟลาย8-point บตเตอรฟลาย(0)x (0)X1(0)X
การรวม Recomposite(0)x
(2)x
(0)
(1)X
08W
4-point1(1)X
(2)X
18W
2W
p
DFT(4)x 1(2)X
(3)X8W
38W
(6)x 1(3)X
(0)X(4)X(1)x
(3)
2 (0)X
2 (1)X
48W
(5)X
(6)X
4-point
DFT
(3)x
(5)x
2
2 (2)X
58W
(6)X
(7)X
(5)x
(7)x 2 (3)X
68W
7WEEET0485 Digital Signal Processing
Asst.Prof. Peerapol YuvapoositanonDSP6-22
( )78W
ปไ แตเรายงลดรปไดอกจาก สมการ 8-point DFT ทถกลดลงเหลอ 4-point DFTx2
1.1 8 2( ) ( ) ( ), 0,...,7kX k X k W X k k= + =
0. 2. 3.1 4 4 4 4
0. 2. 3.
( ) (0) (2) (4) (6)
(0) (4) (2) (6)
k k k k
k k k k
X k x W x W x W x W
W W W W
= + + +
+ + +0. 2. 3.4 4 4 4
0. 2. 1. 0. 2.
(0) (4) (2) (6)
(0) (4) (2) (6)
k k k k
k k k k k
x W x W x W x W
x W x W W x W x W
= + + +
⎡ ⎤= + + +⎣ ⎦4 4 4 4 4(0) (4) (2) (6)x W x W W x W x W⎡ ⎤= + + +⎣ ⎦
1 ( )X k 1 ( )bX k
2-point DFT1 ( )aX k 1 ( )b
2-point DFT
ซงกคอ การแบง 4-point DFT ออกเปน 2-point DFTx2
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-23
แยก 4-point DFT ออกเปน 2-point DFT p pสาหรบ x(0),x(2),x(4) และ x(6)
(0)x 1(0)X11(0)x
1(1)X
1(0)X(0)x 1(0)X
04 1W =
04W
(2)x 4-point
DFT(4)x1(2)X
(4)x 1(1)X
(2)X
14W
24W
(2)(4)x
(6)x 1(3)X
1(2)X24W0
4W(2)x
1(3)X34W2
4W(6)x
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-24
สาหรบ (1) (3) (5) แล (7)สาหรบ x(1),x(3),x(5) และ x(7)
1.1 8 2( ) ( ) ( ), 0,...,7kX k X k W X k k= + =
0. 2. 3.2 4 4 4 4
0. 2. 3.
( ) (1) (3) (5) (7)
(1) (5) (3) (7)
k k k k
k k k k
X k x W x W x W x W
W W W W
= + + +
+ + +0. 2. 3.4 4 4 4
0. 2. 1. 0. 2.
(1) (5) (3) (7)
(1) (5) (3) (7)
k k k k
k k k k k
x W x W x W x W
x W x W W x W x W
= + + +
⎡ ⎤= + + +⎣ ⎦4 4 4 4 4(1) (5) (3) (7)x W x W W x W x W⎡ ⎤= + + +⎣ ⎦
( )X k 2 ( )bX k2-point DFT
2 ( )aX k 2 ( )bX k2-point DFT
ซงกคอ การแบง 4-point DFT ออกเปน 2-point DFTx2
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-25
แยก 4-point DFT ออกเปน 2-point DFT p p สาหรบ x(1),x(3),x(5) และ x(7)
(1)x 112 (0)X
(1)x(1)x
04 1W =
04W
2 (0)X
2 (1)X
2 ( )
(3)x 4-point
DFT(5)x
(5)x14W
24W
(3)
2(1)X
2 (2)X
2 (1)X
(5)x
(7)x
24W0
4W(3)x
2 (3)X
2 (2)X
34W2
4W(7)x 2 (3)X
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-26
DIT FFT สาหรบ N 8DIT-FFT สาหรบ N=8 (0)X(0)x (0)
(1)X
(0)x
(4)x
08W
4W
08W 0
8W
(2)X(2)x
48W
0
28W
48W
18W
(3)X(6)x0
8W
48W
8
68W
28W
38W
(1)x0
8W 08W
8W
48W
(4)X
(3)x
(5)x4
8W 28W
58W
(5)X
(6)X(3)x
(7)x0
8W
4W
48W
6
68W
7W
(6)X
(7)X
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-27
48W 6
8W7
8W
สรป 8 i DFT แตกตวออกไดจนเหลอ 2 i8-point DFT แตกตวออกไดจนเหลอ 2-point
DFTDFT
8-point DFT8 point DFT
k4-point DFT + Wk8 x 4-point DFT
2-point DFT + W4k x 2-point DFT 2-point DFT + W4
k x 2-point DFT4 4
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-28
กรณ 8 i DIT FFTกรณ 8-point DIT-FFT(0)x (0)X1(0)X(0)x (0)
(1)X(4)x 1(1)X
2 point DFT−
ตวรวม
(2)x (2)X1(2)X
ตวรวม2 point−
4-point DFT
(3)X(6)x 1(3)X
(0)X
ตวรวม
8-point DFT
p DFT
(1)x2 (0)X
2 (1)X
(Recomposition to
8-point DFT)2 pointDFT−
(4)X
(3)x
(5)x2
2 (2)X
DFT ตวรวม
4-point DFT
(5)X
(6)X(3)x
(7)x 2 (3)X2 point DFT−
(6)X
(7)X
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-29
กรณ N i DIT FFT2-point DFT
Recompositionกรณ N-point DIT-FFT2 point DFT
2-point DFT/ 4N/ 4N
p
/ 4N
/ 2N/ 4N
/ 2N
2-point DFT/ 4N/ 4N
N
2 i DFT/ 4N/ 4N
2-point DFT/ 2N/ 2N
2-point DFT / 4N/ 4N
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-30
ทาไม FFT ใชการคานวณเพยง N l 2N ?ทาไม FFT ใชการคานวณเพยง N log2N ?
ใ ป ไ
2RNเมอเราให R เปน จานวนขน (stage) ทมการรวม เราจะไดวา
22
R=
log log 2 log 2RN2 2 2log log 2 log 2N − =
l 1N Rจงได
2
2
log 1log 1
N RR N
− == −2g
สาหรบ 4–point DFT, R=1
สาหรบ 8–point DFT, R=2
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-31
จานวนขนการรวม (R)จานวนขนการรวม (R)
2
4-point DFT
2
8-point DFT
42
2 8
42
2จานวนครง
การรวม (R)= 1
8
42
( )2
จานวนครง
การรวม (R)= 1 2
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-32
จานวนบตเตอรฟลายตอคอลมน (B)จานวนบตเตอรฟลายตอคอลมน (B)4-point DFT 8-point DFT
2
p
2
p
42
28
42
28
42จานวนบตเตอร
2 2 2
จานวนคอลมน 2 จานวนฟลาย (B)= 2 2
จานวนคอลมน 2บตเตอรฟลาย (B)= 4 4 4
จานวนคอลมน 3
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-33
ช ซจานวนการคณเลขเชงซอน
= จ.น.บตเตอรฟลายตอคอลมนX จ.น.คอลมน X มการคณ 2 ครง
ฟ
( / 2) l 2N N
ตอบตเตอรฟลาย
2
2
( / 2) log 2(log )
N NN N
= × ×= 2(log )N N
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-34
เปรยบเทยบจานวนครงการคณเลขเชงซอนของ DFT และ FFT
2เราลดการคานวณ จาก เหลอ2N 2logN NN DFT FFTN DFT
N2
FFT
(N log2N)
2
4
4
16
2
8
8
:
64
:
24
:
256
512
65,536
262 144
2,048
4 608512
1,024
262,144
1,048,576
4,608
10,240
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-35
ป ป ฟปรบปรงบตเตอรฟลายจาก
rNW
r= เลขใดๆ
/ 2r NW +เราทราบวา /2 1NW
ๆ
NWเราทราบวา / 1NW = −ดงนน
1
r-1
rNW
ทาใหเหลอ จ น การคณเลขเชงซอนเปน (N/2)log NEEET0485 Digital Signal Processing
Asst.Prof. Peerapol YuvapoositanonDSP6-36
ทาใหเหลอ จ.น.การคณเลขเชงซอนเปน (N/2)log2N
บตเตอรฟลาย 4 i DFT ทถกลดรป11(0)X1
บตเตอรฟลาย 4-point DFT ทถกลดรป
(0)x (0)X11( )
1
1
(2)x (1)X1(1)X
1
11
1
1
( ) ( )
2 (0)X 11-1
1
1
(1)x (2)X1
-104W
1
1(3)x (3)X
2 (1)X
-1 -114W
เหลอจ.น. การคณเลขเชงซอนเพยง (N/2)log2N= 4EEET0485 Digital Signal Processing
Asst.Prof. Peerapol YuvapoositanonDSP6-37
( ) g2
ส ปสรป
• FFT กคอ DFT แตเปนการสลบตาแหนงขอมลและเทคนกการรวม
ใ ป ป สญญาณ เพอยอยใหจานวนการแปลงลดรปลง วธการน เรยกวา
Decimation in Time (DIT) และเรยก การแปลงฟรเยรแบบเรวนวา
DIT-FFT
ป ฟ ใ • การแปลงฟรเยรแบบเรว (FFT) แบบจะทาใหเหลอการคณเลขเชงซอน
เหลอเพยง Nlog2N ครง จาก N2 ครง เมอใช DFT g
• หรออาจจะลดการคณเลขเชงซอนลงไดอกเปน (N/2) log2N หากใชการ
ปรบปรงบตเตอรฟลาย
EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP6-38