作者lihgong (人生,是一句引用句)
看板MATLAB
标题[心得] fftconv()
时间Sat Jul 7 08:58:07 2007
这是一个 Matlab 的 conv() 的替代品
我的程式里, 需要算大量的 convolution
因为 Matlab 内建的 conv(), 碰到比较长的信号, 速度整个就慢下来
为了加速这部分的运算, 我用 DSP 的 overlap-add 的作法, 写了 fftconv()
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如果输入信号 x 和 response h 都是 vector
那下面这个 function 的表现和 Matlab 完全一样
做同样的运算, conv() 和 fftconv() 的差异仅止於 machine precision
在做 overlap-add 的时候, 必须把信号切段处理
每一段的长如果是 2^n, 那麽 FFT 可以算得飞快
所以函数会自动根据输入长度, 自动选择适当长度的 FFT-window
切段的次数越少, 速度越快, 不过这需要比较大的记忆体
程式会选择最大可接受的 FFT-window
函数里, 标蓝色的地方要简单的修改一下, 2^21表示 FFT-window 最大 2 Mega
2^21 是在配备 1G 记忆体的电脑上 tune 出来的
设小一点不会出事, 顶多算慢一点点, 设太大用光记忆体, 那就一点都没得加速了 XD
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function y = fftconv(x, h)
%% 先把输入整型一下 (to column vector)
[dim_x, dim_y] = size(x);
if(dim_y > dim_x)
x = x';
end
[dim_x, dim_y] = size(h);
if(dim_y > dim_x)
h = h';
end
if(length(h) > length(x))
tmp = h;
h = x;
x = tmp;
clear tmp;
end
% parameter of conv-FFT
len_y = length(h) + length(x) - 1;
y = zeros(len_y, 1);
fft_size = 2^ceil(log2(len_y));
if(fft_size > 2^21)
fft_size = 2^21;
if(fft_size < length(h))
fprintf('Too Large input...\n');
end
end
processing_x_block_size = fft_size +1 - length(h);
h_freq = fft(h, fft_size);
clear h;
%% 算 FFT 喔~~~
x_index_begin = 1;
while x_index_begin < length(x)
x_index_end = x_index_begin + processing_x_block_size - 1;
if(x_index_end > length(x))
x_index_end = length(x);
end
tmp = ifft( ...
fft(x(x_index_begin:x_index_end), fft_size) .* ...
h_freq);
% 把 output 加上去
y_index_begin = x_index_begin;
y_index_end = x_index_begin+length(tmp)-1;
if(y_index_end > length(y))
y_index_end = length(y);
end
len_valid_output = y_index_end - y_index_begin + 1;
y(y_index_begin:y_index_end) = ...
y(y_index_begin:y_index_end) + tmp(1:len_valid_output);
x_index_begin = x_index_begin + processing_x_block_size;
end
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