1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
| program test_fftw3
implicit none
!notes !
!code testant la fftw3 sur plusieurs signaux type (nul, rectangulaire, sinusoïdale, chirp)!
!pas de garanties ni explicite ni implicite!
!code libre GNU!
!compilation dans répertoire courant:
!#>gfortran fftw_test.f90 -lfftw3 -lm -o fftw_test
!#>./fftw_test
integer :: n, i
integer :: FFTW_FORWARD=1, FFTW_ESTIMATE=0, FFTW_BACKWARD=-1
integer*8 :: plan,plan2
logical :: period,rect,chirp,bruit,nul
real*8 :: f0,f1,PI=3.141592,duree,freq_ech,t,x,y,fact,A0,A1
double complex, allocatable :: in(:),in2(:),out(:),dsp(:)
!choix du signal (rect=1/0 pour rectangulaire, period=1/0 pour sinusoïdale, bruit=1/0 pour signal bruité)
!signal nul
nul=.FALSE.
!rectangulaire------
rect=.FALSE.
!sinusoïdale--------
period=.TRUE.
!fréquences d'oscillation (Hz)
if(period)then
A0=1. !amplitude 0
A1=0.5 !amplitude 1
f0=10. !fréquence 0
f1=15. !fréquence 1
endif
!chirp
chirp=.FALSE.
!fréquence centrale
if(chirp)then
f0=100.
endif
!bruit-------
bruit=.TRUE.
!amplitude bruit
if(bruit)then
fact=0.2
x=-1.
y=1.
endif
! durée de l'enregistrement, ici 10 secondes.
duree=1.
! fréquence d'échantillonnage: nombre de points par unité de temps (Hz)
freq_ech=10000.
!longueur du profil en nombre de points
n=floor(duree*freq_ech)
!allocation mémoire in, in2, out
allocate(in(n)) !signal d'entré
allocate(in2(n)) !signal d'entré reconstruit à partir de la fft
allocate(out(n)) ! fft
allocate(dsp(n)) ! densité de puissance spectrale
!définition du plan de calcul pour la transformé directe et inverse
call dfftw_plan_dft_1d(plan,n,in,out,FFTW_FORWARD,FFTW_ESTIMATE)
call dfftw_plan_dft_1d(plan2,n,out,in2,FFTW_BACKWARD,FFTW_ESTIMATE)
!------------------------------
!---initialisation du tableau in
!------------------------------
do i=1,n
!calcul du temps écoulé
t=i/freq_ech
!signal nul
if (nul) then
in(i)=cmplx(0.,0.)
endif
!signal rectangulaire
if(rect) then
if(t .ge. duree/10. .and. t .le. 2*duree/10 ) then
in(i) = cmplx(1,0)
else
in(i) = cmplx(0,0)
endif
endif
!signal périodique exp(i2PI*f0*t)+exp(i2PI*f1*t)
if(period) then
in(i) = A0*cmplx(cos(2*PI*f0*t),sin(2*PI*f0*t))
in(i) = in(i)+A1*cmplx(cos(2*PI*f1*t),sin(2*PI*f1*t))
endif
!signal chirp exp(i2PI*f0*t**2)
if(chirp) then
in(i) = cmplx(cos(2*PI*f0*t*t),sin(2*PI*f0*t*t))
endif
!introduction de bruit aléatoire
if(bruit) then
in(i) = in(i)+fact*((rand(0)*(y-x))+x)
endif
enddo
!--------------------------
!calcul de la transformé de fourier
!utilisation de la librairie libre fftw3
!--------------------------
! Forward Fourier transform
call dfftw_execute(plan)
call dfftw_destroy_plan(plan)
! Inverse Fourier transform
call dfftw_execute(plan2)
call dfftw_destroy_plan(plan2)
!!---------------------------
!calcul de la dsp (non normalisée)
dsp=out*conjg(out)
! sortie écran: fréquence, temps, abs(fft), real(DSP), real(signal), real(signal reconstruit)
do i=1,n
write(*,*) i*freq_ech/n, i/freq_ech, abs(out(n-i+1))/n, real(dsp(n-i+1)/n**2), real(in(i)), real(in2(i))/n
enddo
deallocate(in,in2,out,dsp)
end program test_fftw3 |
