C++ - 交叉光谱密度中的复数值计算误差

C++ - Complex Value Calculation Error in Cross Spectral Density

本文关键字：误差 计算 C++      更新时间：2023-10-16

我是 c++ 的初学者，我想做一些频谱计算，在这种情况下计算两个信号的"交叉光谱密度"(vecFirst, vecSecond(，这些信号已经用快速傅立叶变换处理了。生成 freqvec 和 freqvec2 ，包含每个频率的复数值。

对于此计算，必须将每个值保留为复值。 例如：在第 6 行中计算的 CoSpectrum 因此应该具有复数值。

RowVectorXcd freqvec;
RowVectorXcd freqvec2;
fft.fwd(freqvec, vecFirst);
fft.fwd(freqvec2, vecSecond);
// # Create conjugate complex
freqvec.conjugate();
freqvec2.conjugate();
RowVectorXcd Rxy(freqvec.cols());
for (int i = 0; i < freqvec.cols(); i++) {
        std::complex<double>CoSpectrum( freqvec(i).real() * freqvec2(i).real() + freqvec(i).imag() * freqvec2(i).imag()) ;
        std::complex<double>QuadSpectrum( freqvec(i).real() * freqvec2(i).imag() - freqvec(i).real() * freqvec2(i).imag() ) ;
        std::complex<double>CoSpectrum_sqr = CoSpectrum * CoSpectrum ;
        std::complex<double>QuadSpectrum_sqr = QuadSpectrum * QuadSpectrum ;
        Rxy(i) = sqrt(std::complex<double>(CoSpectrum_sqr + QuadSpectrum_sqr)) ;
    }
}

不幸的是，我只得到虚部零的复数值。

谁能告诉我为什么？我猜表达式freqvec(i).real()只返回一个双精度值，但是我怎样才能得到真正的部分，但要保持它是复杂的值。或者，相应地，只需将复数的虚部乘以另一个复数的实部，并将其结果保持为复数双精度。

提前感谢您的任何帮助。

首先：非常感谢。我曾想过这样的事情，但不确定。谢谢那里有一个像你这样关心初学者的好人。

所以我将代码片段更改如下：

    // ### Attempting to compute the Frequency Power for Frequency Bins..
    RowVectorXcd freqvec;
    RowVectorXcd freqvec2;
    fft.fwd(freqvec, vecFirst);
    fft.fwd(freqvec2, vecSecond);
    std::cout<<"freqvec:"<<freqvec.cols()<<std::endl;
    // ### Attempting to compute the PowerSpectralDensitiy(PSD) and CrossSpectralDensity(CSD). The cross-spectral density is the Fourier transform of the cross-correlation function.
    RowVectorXcd Rxy(n_Epochs, freqvec.cols());
    RowVectorXcd Rxx(n_Epochs, freqvec.cols());
    RowVectorXcd Ryy(n_Epochs, freqvec.cols());
    for (int i = 0; i < n_Epochs; i++) {
            std::complex<double>CoSpectrum( std::complex<double>(freqvec(i).real(),0) * std::complex<double>(freqvec2(i).real(),0) + std::complex<double>(0,freqvec(i).imag()) * std::complex<double>(0, freqvec2(i).imag()) ) ;
            std::complex<double>QuadSpectrum( std::complex<double>(freqvec(i).real(), 0) * std::complex<double>(0, freqvec2(i).imag()) - std::complex<double>(0,freqvec(i).imag()) * std::complex<double>(freqvec2(i).real(), 0) ) ;
            std::complex<double>CoSpectrum_sqr = CoSpectrum * CoSpectrum ;
            std::complex<double>QuadSpectrum_sqr = QuadSpectrum * QuadSpectrum ;
            Rxy(i) = sqrt(std::complex<double>(CoSpectrum_sqr + QuadSpectrum_sqr)) ;
            Rxx(i) = std::complex<double>(freqvec(i).real(), 0) * std::complex<double>(freqvec(i).real(), 0) + std::complex<double>(0, freqvec(i).imag()) * std::complex<double>(0, freqvec(i).imag()) ;
            Ryy(i) = std::complex<double>(freqvec2(i).real(), 0) * std::complex<double>(freqvec2(i).real(), 0) + std::complex<double>(0, freqvec2(i).imag()) * std::complex<double>(0, freqvec2(i).imag()) ;
        }
    }

这解决了我的问题。再次感谢您的精彩讨论。

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