QT5 使用QCustomplot绘制频谱瀑布图并封快速傅里叶变换fft类

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近期想要做个上位机显示SDR设备的信号频谱，频谱瀑布图展示最为直观，经过多方评估比较最后选择了QCustomsplot图形库，相比于其他选择比如修改RGB像素刷新图片来说这种方式要简单的多，先做了个demo出来试试效果，话不多说先上动图。

下面介绍方方法：

第一步，QT没有自带QCustomplot库需要自行下载，实际上就是一个qcustomplot.h和qcustomplot.cpp文件，添加进工程就可以了，不想下载的后面我会上传demo工程里面就包含有这连个文件。

第二步，绘制最上边瀑布图界面分三步

1，.ui中拖入QWidget控件 2，控件提升为qcustomplot类，3，编写初始化以及显示代码

初始化及刷新代码如下：其中F_domain_init()为初始化窗口，F_Show()为刷新窗口

void MainWindow::F_domain_init()
{
    fp3 = ui->widget; //创建一个画图指针
    fp3->setInteractions(QCP::iRangeDrag|QCP::iRangeZoom);//可拖拽+可滚轮缩放
    m_pColorMap = new QCPColorMap(fp3->xAxis,fp3->yAxis);
    m_pColorMap->data()->setSize(xlength+1,51);//设置整个图（x,y）点数
    m_pColorMap->data()->setRange(QCPRange(0,xlength),QCPRange(0,100));//setRange是设置X轴以及Y轴的范围
    m_pColorMap->setGradient(QCPColorGradient::gpJet);//设置默认渐进色变化（可在QCPColorGradient中查看）
    m_pColorMap->rescaleDataRange(true);
   // 立即刷新图像
    fp3->rescaleAxes();//自适应大小
   // ui->widget->replot();
}
void MainWindow::F_show(QVector<double> data)   //显示lofar瀑布图
{
    if(value_lofar.size()>49)
    {
        value_lofar.removeLast();  //当lofar累积到了50个，删除最后面的数据，防止绘图溢出绘图区域
    }
    value_lofar.prepend(data);//新来的数据一直往前面累加
    for (int i=0;i<value_lofar.size();i++)
    {
        for(int j=0;j<xlength;j++)
        {
            m_pColorMap->data()->setCell(j,i,value_lofar[i][j]);
        }
    }
    m_pColorMap->rescaleDataRange(true);
    fp3->rescaleAxes();//自适应大小
    ui->widget->replot();
}

第三步，绘制中间柱状离谱界面也有三步

1，.ui中再拖入QWidget控件 2，控件提升为qcustomplot类，3，编写初始化以及显示代码

初始化及刷新代码如下：其中Bars_domain_init()为初始化窗口，Bars_Show()为刷新窗口

void MainWindow::Bars_domain_init()
{
    QCPAxis *keyAxis = ui->widget_QCPBars->xAxis;
    QCPAxis *valueAxis = ui->widget_QCPBars->yAxis;
    fossil = new QCPBars(keyAxis, valueAxis);  // 使用xAxis作为柱状图的key轴，yAxis作为value轴

    fossil->setAntialiased(false); // 为了更好的边框效果，关闭抗齿锯
    fossil->setName("Fossil fuels"); // 设置柱状图的名字，可在图例中显示
    fossil->setPen(QPen(QColor(0, 168, 140).lighter(130))); // 设置柱状图的边框颜色
    fossil->setBrush(QColor(0, 168, 140));  // 设置柱状图的画刷颜色


    keyAxis->setRange(0, xlength);               // 设置范围
    keyAxis->setUpperEnding(QCPLineEnding::esSpikeArrow);
    valueAxis->setRange(0, 100);
}
void MainWindow::Bars_show(QVector<double> fossilData)
{
    QVector<double> ticks;
    for(int i=1;i<=xlength;i++)
    {
        ticks <<  i;
    }
    fossil->setData(ticks,fossilData);
    ui->widget_QCPBars->replot();
}

第四步，绘制最下边时域界面还是三步

1，.ui中再拖入QWidget控件 2，控件提升为qcustomplot类，3，编写初始化以及显示代码

初始化及刷新代码如下：其中T_domain_init()为初始化窗口，T_Show()为刷新窗口

void MainWindow::T_domain_init()
{
    CustomPlot->addGraph();
    CustomPlot->graph(0)->setPen(QPen(Qt::red));

    //CustomPlot->xAxis->setLabel("t");
    //CustomPlot->yAxis->setLabel("mV");

    CustomPlot->xAxis->setRange(0,xlength);
    CustomPlot->yAxis->setRange(0,100);
    CustomPlot->replot();
}
void MainWindow::T_Show(QVector<double> data)
{
    QVector<double> xx;
    for(int i=0;i<xlength;i++)
    {
        xx <<i;
    }
    CustomPlot->graph(0)->setData(xx,data);
    CustomPlot->replot();
}

完成以上四步后三个显示画面就已经有了，怎样显示数据呢，且听下回分解。。。。。哈哈哈哈

第五步，定时刷新显示数据

起个定时器就三行代码我就不写了，直接写刷新函数updata()

void MainWindow::update()
{
    QVector<double> data;
     static double f = qrand()%100;
    f = f +2;
    for(int i=0;i<xlength;i++)
    {
        data << 50+50*sin(2*3.14159*f*i/128);
    }
    fft.fft_data.clear();
    fft.fft_calculate(data);
    F_show(fft.fft_data);
    Bars_show(fft.fft_data);
    T_Show(data);

}

这个函数里边的内容我略微介绍下，首先产生要刷新的data数据，数据类型QVector<double>，长度xlength。我的应用是要计算fft所以我封装了FFT类计算频谱，不需要的直接将data传递给 F_show(); Bars_show();T_Show()这兄弟三个就可以，忽略fft_calculate()函数。

OK，以上就是完成开头动图展示的有需要的代码片段，需要完整工程的留邮箱，有CSDN积分的支持下：点击这里下载demo ,没有积分的话github自行下载吧：Github链接

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