5章:高速フーリエ変換のVBAフリープログラム

  1. 高速フーリエ変換フリーソフトのダウンロード
     下記の[高速フーリエ変換フリーソフト]をダウンロードしてください。

     ダウンロード後はダブルクリックで解凍してから使用してください。
     
    [高速フーリエ変換フリーソフト]をダウンロードする。


  2. 高速フーリエ変換フリーソフト説明
    1. ファイル構成
      (1)FFT-VBA.xls :2つの周期関数のがある場合のフーリエ変換モデルです。

    2. 注意事項
      注(1)ファイルの保存場所の制限はありません。

    3. 標準的な実行方法
      (1)「FFT-VBA.xls」をダブルクリックで起動します。
         (マクロを有効にして開いてください!!)
      (2)黄色のセルに値を設定します。
      (3)Lの値を設定しまします。(Lの最大は12です。(n=2^12=4096))
      (4)fの値を設定します。(f=-1がフーリエ変換、f=1が逆変換です。)
      (5)データ実数部X[i]と虚数部Y[i]を設定します。 (6)「計算実行」ボタンを押します。
      (7)計算結果がX[i]とY[i]表示されます。
      (8)もう一度、「計算実行」ボタンを押すと逆変換が実行されます。


    4. サンプルデータの説明
      1. データ設定  L=8 (n=2^8=256)
         f=−1
         i=0〜254
         X[i]=COS(2*PI()*i/128)+COS(2*PI()*i/64)
         Y[i]=SIN(2*PI()*i/128)+SIN(2*PI()*i/64)
         上記の条件でデータを設定しています。

      2. シート「Graph1」
         シート「Graph1」にはX[i]とY[i]の値がグラフで表示してあります。
         図5-2にフーリエ変換前のX[i]とY[i]の値のグラフを示します。


      3. フーリエ変換後
         「計算実行」ボタンを押すとフーリエ変換が実行されます。
         図5-3にフーリエ変換後のX[i]とY[i]の値のグラフを示します。


      4. フーリエ逆変換後
         図5-4にフーリエ逆変換後のX[i]とY[i]の値のグラフを示します。


         

    5. フーリエ変換の応用
       フーリエ変換後においては、X[i]とY[i]の値はi=2とi=4のみ1となり、その他は ほぼゼロとなります。
       フーリエ変換により、元のの関数の周波数成分を抽出できます。
       逆変換では、周波数成分から元の波形を再現します。
       上記の性質を利用して、振動解析、波形解析等に応用されます。



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