JavaScript 傅立叶是指使用 Fast Fourier Transform (FFT) 算法实现傅立叶变换来处理信号和波形的技术。它是一种重要的信号处理方法,可以在音频分析、图像处理、滤波等领域得到广泛应用。
在 JavaScript 中,我们可以使用解析库来实现 FFT。例如,以下是使用 Fft.js 库在浏览器中实现傅立叶变换的代码:
const signal = new Fft.ComplexArray(1024); // 对信号进行采样、窗口函数处理等操作 signal.FFT();
以上代码中,我们首先创建了一个长度为 1024 的复数数组 signal,并对其进行了采样和窗口函数处理等操作。然后,我们调用 signal.FFT() 方法来进行傅立叶变换,并得到变换后的结果。
在傅立叶变换的结果中,我们可以获取频率域的信息,例如幅度频谱和相位频谱。幅度频谱表示信号在不同频率下的强度,而相位频谱则表示信号在不同频率下的相位变化。
以下是使用 Fft.js 库获取幅度频谱和相位频谱的代码:
const spectrum = signal.spectrum; const magnitudes = new Array(spectrum.length / 2); const phases = new Array(spectrum.length / 2); for (let i = 0; i< magnitudes.length; ++i) { const re = spectrum.real[i]; const im = spectrum.imag[i]; magnitudes[i] = Math.sqrt(re * re + im * im); phases[i] = Math.atan2(im, re); }
以上代码中,我们首先获取了 signal 的幅度频谱。然后,我们根据幅度频谱计算出每个频率下的幅度和相位信息,并分别存储在 magnitudes 和 phases 数组中。
除了使用解析库之外,我们也可以手动实现 FFT 算法。以下是一个简单的 JavaScript FFT 实现:
function fft(signal) { const N = signal.length; if (N<= 1) { return signal; } const halfN = N / 2; const even = new Array(halfN); const odd = new Array(halfN); for (let i = 0; i< halfN; ++i) { even[i] = signal[2 * i]; odd[i] = signal[2 * i + 1]; } const evenTransformed = fft(even); const oddTransformed = fft(odd); const result = new Array(N); for (let i = 0; i< halfN; ++i) { const t = oddTransformed[i].mul(polar(1, -2 * Math.PI * i / N)); result[i] = evenTransformed[i].add(t); result[i + halfN] = evenTransformed[i].sub(t); } return result; }
以上代码中,我们使用了递归的方式来实现 FFT。我们首先将输入信号 signal 分成偶数和奇数两个部分,然后对两个部分分别递归地进行 FFT 变换。最后,我们将两个部分的变换结果合并,并按照正确的顺序重排得到最终的 FFT 结果。
总之,JavaScript 傅立叶是一种重要的信号处理技术,在实际应用中可以帮助我们分析和处理音频、图像等信号和波形。我们可以使用解析库来方便地实现傅立叶变换,也可以手动实现 FFT 算法来更深入地理解该技术的原理和实现。