需要定点 FFT 算法

Posted 2023-02-25

【中文标题】需要定点 FFT 算法

【英文标题】：Fixed Point FFT Algorithm Needed

【发布时间】：2013-10-09 20:22:57

【问题描述】：

我正在为移动平台的音频应用程序开发一种算法。在我看来，目前许多移动处理器上的浮点计算支持并不普遍，在定点上开发会是一个更安全的选择。

我已经以浮点形式编写 FFT 例程已有一段时间了，并取得了一定程度的成功，但结果证明以定点形式编写 FFT 例程相当困难。也就是说，我很乐意提高精度，并找到一种方法来处理潜在的溢出。问题是，与浮点 FFT 不同，定点 FFT 算法的描述很难在 Internet 上找到。

有没有人有开发此类算法的经验？

【问题讨论】：

如果移动设备是指移动电话，请注意，目前出货的几乎所有智能手机都包含支持硬件浮点运算单元的 ARM 处理器。可能不适用于较旧的手机（PalmOS、android 1.x 等）和按钮传感器类型的硬件。

【参考方案1】：

您的首选应该是使用原生优化的 FFT。定点 FFT 的处理要求难以在可移植 C（或任何可能的语言）中有效表达：饱和算法可能是最大的障碍。汇编库将倾向于利用这些处理器特定的指令。

如果你还想要一个可移植的 ANSI C 定点 FFT，我只知道一个选择：kissfft。 （免责声明：我写的）

【讨论】：

嗨，Mark，实际上我几天前一直在阅读您的代码，看来您的代码确实是 Internet 上唯一一个用于定点 FFT 的现成解决方案。您可能是正确的，需要寻找平台原生 FFT 以获得最佳性能，我会研究一下。

【参考方案2】：

我已经阅读了有关 http://anthonix.com/ffts/index.html 的精彩内容 - 这在移动平台上运行良好 - 该网站包含基准测试

【讨论】：

谢谢，我不知道这个，但我担心它也是为浮点数写的。

【参考方案3】：

我一直致力于开发一种将浮点 C 代码转换为定点的自动化工具，它提供了多种选项来权衡准确性和执行时间。我使用多种算法取得了不错的结果，包括 2D 8x8 离散余弦变换。我的目标平台通常是 ARM Cortex-M 处理器，但在其他平台上应该可以实现类似的结果。你有兴趣让我来看看你的 FFT 吗？

【讨论】：

是的，那太好了，只是我在 Common Lisp 中工作是个问题吗？如有必要，我可以用 C 重写它，但这需要一两天时间。