第四章快速傅里叶变换1.如果一台通用计算机的速度为平均每次复乘5μs,每次复加0.5μs,用它来计算512点的的DFT[x(n)],问直接计算需要多少时间,用FFT运算需要多少时间。解:(1)直接计算复乘所需时间sNT31072.151210510526261复加所需时间sNNT130816.0)1512(512105.0)1(105.0662所以sTTT441536.121(2)用FFT计算复乘所需时间sNNT01152.0512log2512105log210526261复加所需时间sNNT002304.0512log512105.0log105.026262所以sTTT013824.0212.已知)(kX,)(kY是两个N点实序列)(nx,)(ny的DFT值,仅需要从)(kX,)(kY求)(nx,)(ny的值,为了提高运算效率,试用一个N点IFFT运算一次完成。解:依据题意)()(kXnx,)()(kYny取序列)()()(kjYkXkZ对)(kZ作N点IFFT可得序列)(nz。又根据DFT性质)()()]([)]([)]()([njynxkYjIDFTkXIDFTkjYkXIDFT由原题可知,)(nx,)(ny都是实序列。再根据)()()(njynxnz,可得)](Im[)()](Re[)(nznynznx3.N=16时,画出基-2按时间抽取法及按频率抽取法的FFT流图(时间抽取采用输入倒位序,输出自然数顺序,频率抽取采用输入自然顺序,输出倒位序)。解:(1)按时间抽取,见图P4-3(a)。图P4-3(a)(2)按频率抽取,见图P4-3(b)。图P4-3(b)4.N=16时,导出基-4FFT公式、画出流图,并就运算量与基-2的FFT相比较(不计乘±1及乘±j的运算量)。解:依题意N=4×4=r1r2对于n