Objective-C 实现频率探测器算法

频率探测器算法是一种用于分析信号中频率信息的方法，在许多电子工程和信号处理领域有广泛应用。本文将介绍如何使用Objective-C实现一个基础的频率探测器算法。

     
    
      
算法原理
    
      
频率探测器算法的主要目标是通过采样信号并进行离散傅里叶变换（DFT）或快速傅里叶变换（FFT）来确定信号中的频率成分。以下是实现该算法的基本步骤：
    
      
      
       
信号采样：将输入信号以一定的采样率进行采样，获取连续信号的离散数据。
      
       
数据预处理：对采样数据进行降噪和均值归一化，以提高准确性。
      
       
傅里叶变换：使用DFT或FFT对采样数据进行频率域变换，提取频率信息。
      
       
频率分析：分析频率域数据，找出主要频率成分。
    
      
  
     
  
     
    
      
Objective-C 实现代码
    
      
     

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface FrequencyFinder : NSObject

@property (nonatomic, retain) NSArray *frequencyDomainData;

• (void) setTimeDomainData:(NSArray *)data;
• (void) computeFrequencyDomain;
• (void) analyzeFrequency;
• (id)initWithSampleRate:(int)rate;
  @end

@implementation FrequencyFinder

• (id)initWithSampleRate:(int)rate {

  self = [super init];
  self.sampleRate = rate;
  return self;
  }

• (void) setTimeDomainData:(NSArray *)data {

  self.timeDomainData = [data copy];
  }

• (void) computeFrequencyDomain {

  int N = [self.timeDomainData count];
  int nBits = 8; // 假设使用8位采样
  int* frequencyDomain = (int*)malloc(nBits * N / 2);

  for (int i = 0; i < N; i++) {

  int bit = (self.timeDomainData[i] >> (nBits - 1)) & 0x7F;
  double angle = (bit * 2 * M_PI) / self.sampleRate;
  frequencyDomain[i * 2] = (int)cos(angle);
  frequencyDomain[i * 2 + 1] = (int)sin(angle);
  }

  free(frequencyDomain);

  self.frequencyDomainData = [frequencyDomain makeObjectFromBytes:sizeof(frequencyDomain)];
  }

• (void) analyzeFrequency {

  double maxFrequency = 0.0;
  double minFrequency = 0.0;

  for (double *value in self.frequencyDomainData) {

  if (*value > maxFrequency) maxFrequency = *value;
  if (*value < minFrequency) minFrequency = *value;
  }

  NSLog(@"最大的频率：%f Hz，最小的频率：%f Hz", maxFrequency, minFrequency);

  }