Неверный вывод при преобразовании из комплексного в реальное число с использованием cuda cuFFT

Информация, которую вы упускаете, заключается в том, что вы не понимаете, что существуют различия в формате данных для входных данных, ожидаемые для преобразования C2C по сравнению с C2R (или R2C).

Вы должны начать с чтения эта секция а также эта секция документации CUFFT.

Обратите внимание, что это говорит:

Каждая из этих функций требует разного расположения входных данных

Но вы передаете входные данные, которые были правильными для преобразования C2C, непосредственно в преобразование C2R. Это не сработает.

Самое прямое решение IMO — преобразовать всю вашу работу в типы преобразования C2C. Преобразование C2C может поддерживать как прямое (например, «от реального к сложному»), так и обратное (например, «от сложного к реальному»). Тип преобразования C2R, который вы используете, также может поддерживать «сложный-реальный», но расположение данных, которое вы бы использовали для C2R отличается из расположения данных, которое вы бы использовали для C2C с указанным обратным путем, для чего то же самое преобразование. Вы не учли это.

Вот рабочий пример, показывающий модифицированную версию вашего кода, которая использует C2C для прямого и обратного путей и правильно воспроизводит ввод для размера пакета 2:

$ cat t19.cu
#include <cufft.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <ctime>
#include <iostream>

typedef float2 Complex;

void iTest(int argc, char** argv);

#define SIGNAL_SIZE  9
#define BATCH_SIZE 2

int main(int argc, char** argv) {

iTest(argc, argv);
return 0;

}

void iProcess(Complex *x, double *y, size_t n) {

cufftComplex *deviceData;
cudaMalloc(reinterpret_cast<void**>(&deviceData),
SIGNAL_SIZE * BATCH_SIZE * sizeof(cufftComplex));
cudaMemcpy(deviceData, x, SIGNAL_SIZE * sizeof(cufftComplex) * BATCH_SIZE,
cudaMemcpyHostToDevice);

cufftResult cufftStatus;
cufftHandle handle;
cufftStatus = cufftPlan1d(&handle, SIGNAL_SIZE, CUFFT_C2C, BATCH_SIZE);
if (cufftStatus != cudaSuccess) {
printf("cufftPlan1d failed!");
}

cufftComplex *d_complex;
cudaMalloc(reinterpret_cast<void**>(&d_complex),
sizeof(cufftComplex) * SIGNAL_SIZE * BATCH_SIZE);

cufftStatus = cufftExecC2C(handle,  deviceData, d_complex, CUFFT_FORWARD);
if (cufftStatus != cudaSuccess) {
printf("cufftExecR2C failed!");
}

cufftComplex *hostOutputData = (cufftComplex*)malloc(
(SIGNAL_SIZE) * BATCH_SIZE * sizeof(cufftComplex));

cudaMemcpy(hostOutputData, d_complex,
SIGNAL_SIZE * sizeof(cufftComplex) * BATCH_SIZE,
cudaMemcpyDeviceToHost);

std::cout << "\nPrinting COMPLEX"  << "\n";
for (int j = 0; j < (SIGNAL_SIZE) * BATCH_SIZE; j++)
printf("%i \t %f \t %f\n", j, hostOutputData[j].x, hostOutputData[j].y);//! convert complex to real

/*    cufftHandle c2r_handle;
cufftStatus = cufftPlan1d(&c2r_handle, SIGNAL_SIZE, CUFFT_C2R, BATCH_SIZE);
if (cufftStatus != cudaSuccess) {
printf("cufftPlan1d failed!");
}
*/
cufftComplex *d_odata;
cudaMalloc(reinterpret_cast<void**>(&d_odata),
sizeof(cufftComplex) * SIGNAL_SIZE * BATCH_SIZE);
cufftStatus = cufftExecC2C(handle,  d_complex, d_odata, CUFFT_INVERSE);

cufftComplex odata[SIGNAL_SIZE * BATCH_SIZE];
cudaMemcpy(odata, d_odata, sizeof(cufftComplex) * SIGNAL_SIZE * BATCH_SIZE,
cudaMemcpyDeviceToHost);

std::cout << "\nPrinting REAL"  << "\n";
for (int i = 0; i < SIGNAL_SIZE * BATCH_SIZE; i++) {
std::cout << i << " \t" << odata[i].x/(SIGNAL_SIZE)  << "\n";
}cufftDestroy(handle);
cudaFree(deviceData);
}

void iTest(int argc, char** argv) {

Complex* h_signal = reinterpret_cast<Complex*>(
malloc(sizeof(Complex) * SIGNAL_SIZE * BATCH_SIZE));

std::cout << "\nPrinting INPUT"  << "\n";
for (unsigned int i = 0; i < SIGNAL_SIZE * BATCH_SIZE; ++i) {
h_signal[i].x = rand() / static_cast<float>(RAND_MAX);
h_signal[i].y = 0;

std::cout << i << "\t" << h_signal[i].x  << "\n";
}
std::cout  << "\n";

double y[SIGNAL_SIZE * BATCH_SIZE];
iProcess(h_signal, y, 1);

}
$ nvcc -arch=sm_61 -o t19 t19.cu -lcufft
t19.cu: In function ‘void iProcess(Complex*, double*, size_t)’:
t19.cu:34:32: warning: comparison between ‘cufftResult {aka enum cufftResult_t}’ and ‘enum cudaError’ [-Wenum-compare]
if (cufftStatus != cudaSuccess) {
^
t19.cu:43:32: warning: comparison between ‘cufftResult {aka enum cufftResult_t}’ and ‘enum cudaError’ [-Wenum-compare]
if (cufftStatus != cudaSuccess) {
^
$ cuda-memcheck ./t19
========= CUDA-MEMCHECK

Printing INPUT
0       0.840188
1       0.394383
2       0.783099
3       0.79844
4       0.911647
5       0.197551
6       0.335223
7       0.76823
8       0.277775
9       0.55397
10      0.477397
11      0.628871
12      0.364784
13      0.513401
14      0.95223
15      0.916195
16      0.635712
17      0.717297Printing COMPLEX
0        5.306536        0.000000
1        0.015338        -0.734991
2        -0.218001       0.740248
3        0.307508        -0.706533
4        1.022732        0.271765
5        1.022732        -0.271765
6        0.307508        0.706533
7        -0.218001       -0.740248
8        0.015338        0.734991
9        5.759857        0.000000
10       -0.328981       0.788566
11       0.055356        -0.521014
12       -0.127504       0.581872
13       0.014066        0.123027
14       0.014066        -0.123027
15       -0.127504       -0.581872
16       0.055356        0.521014
17       -0.328981       -0.788566

Printing REAL
0       0.840188
1       0.394383
2       0.783099
3       0.79844
4       0.911647
5       0.197551
6       0.335223
7       0.76823
8       0.277775
9       0.55397
10      0.477397
11      0.628871
12      0.364784
13      0.513401
14      0.95223
15      0.916195
16      0.635712
17      0.717297
========= ERROR SUMMARY: 0 errors
$