Hacer una figura FFT usando LaTeX Tikz

Question

He estado escribiendo un artículo sobre FFT y necesito implementar una imagen que muestre la premisa básica del algoritmo de 2 bases utilizado. La imagen que quiero crear usando Tikz es la siguiente. Sin embargo, casi no tengo experiencia con Tikz (o Circuitikz si es posible) como paquete, y no tengo idea de la sintaxis para implementar algo como esto. Cualquier ayuda sería apreciada.

Answer 1

Puedes hacer este tipo de cosas muy fácilmente con las circuitsbibliotecas de TikZ.

Se puede encontrar un enfoque similar para agregar pseudoanclajes adicionales a un nodo rectangular enCuadro circundante de Tikz con “puertos” de borde dibujados automáticamente. Una forma más adecuada sería definir anclajes especiales con una forma adicional para tener anclajes como .west 1, .west 2etc.

El resto son algunos bucles (posiblemente anidados) y una ubicación afinada de current directionnodos.

Código

\documentclass[tikz]{standalone}
\usetikzlibrary{positioning,circuits.ee.IEC}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[
  thick, node distance=.5cm, circuit ee IEC,
  box/.style={
    draw, align=center, shape=rectangle, minimum width=1.5cm, minimum height=4cm,
    append after command={% see also: https://tex.stackexchange.com/a/129668
      \foreach \side in {east,west} {
        \foreach \i in {1,...,#1} {
%          coordinate (\tikzlastnode-\i-\side)
%          at ($(\tikzlastnode.north \side)!{(\i-.5)/(#1)}!(\tikzlastnode.south \side)$)
           (\tikzlastnode.north \side) edge[draw=none, line to]
             coordinate[pos=(\i-.5)/(#1)] (\tikzlastnode-\i-\side) (\tikzlastnode.south \side)
        }}}}]
\node[box=4] (box-t) {$N/2$ \\\\ DFT};
\node[box=4, below=of box-t] (box-b) {$N/2$ \\\\ DFT};

\foreach \s[count=\i] in {0,2,6,8}
  \path (box-t-\i-west) edge node[at end, left]{$\chi[\s]$} ++(left:.5);
\foreach \s[count=\i] in {1,3,5,7}
  \path (box-b-\i-west) edge node[at end, left]{$\chi[\s]$} ++(left:.5);

\foreach \b/\s[count=\k] in {t/e, b/o}
  \foreach \i[evaluate={\j=int(\i-1)},
              evaluate={\J=int(ifthenelse(\k==2,\j+4,\j))}] in {1,...,4}
    \node [contact] (conn-\b-\i) at ([shift=(right:1.5)] box-\b-\i-east) {}
      edge node[above] {$X_{\s}[\j]$} (box-\b-\i-east)
     node [contact, label=right:{$X[\J]$}] (conn-\b-\i') at ([shift=(right:5)] box-\b-\i-east) {};

\begin{scope}[every info/.append style={font=\scriptsize, inner sep=+.5pt}]

\foreach \i[evaluate={\j=int(\i-1)},evaluate={\J=int(\i+3)}] in {1,...,4}
  \path (conn-t-\i) edge[current direction={pos=.27, info=$i$}] (conn-t-\i')
                    edge[current direction={pos=.1, info=$i$}] (conn-b-\i')
        (conn-b-\i) edge[current direction={pos=.87, info={$w_8^\J$}}] (conn-b-\i')
                    edge[current direction={pos=.9, info={$w_8^\j$}}] (conn-t-\i');
\end{scope}
\end{tikzpicture}
\end{document}

Producción

Answer 2

Algunos foreach, dos fitnodos y algunos labels. Un mejor ejemplo enTeXample.net.

\documentclass[tikz, border=2mm]{standalone}
\usetikzlibrary{fit}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}[c/.style={circle,fill, minimum size=4pt, 
                    inner sep=0pt, outer sep=0pt}]
\foreach \i [count=\xe from 0, count=\xo from 4, 
        evaluate={\ni=int(2*\i)}, evaluate={\nii=int(\ni+1)} ] in {0,1,2,3}{%
    \draw[-] (0,-\xe*0.75cm) coordinate (xe-\xe) -- 
              node [above]{$X_e[\xe]$} ++(0:2cm) coordinate[c] (xe-\xe-1);
    \draw[-] (xe-\xe-1)--++(0:2cm) coordinate[c, label=right:{$X[\xe]$},               
              label={[font=\scriptsize]below:{$w_8^\xe$}}] (xe-\xe-2);
    \draw[-] (-2cm,-\xe*0.75cm) coordinate (xe-\xe-0)--
              ++(0:-1cm)node[left]{$x[\ni]$}; 
    \begin{scope}[yshift=-4cm]
      \draw[-] (0,-\xe*0.75cm) coordinate (xo-\xe)--node [above]{$X_o[\xe]$} 
               ++(0:2cm) coordinate[c] (xo-\xe-1);
      \draw[-] (xo-\xe-1)--++(0:2cm) coordinate[c, label=right:{$X[\xo]$}, 
               label={[font=\scriptsize]below:{$w_8^\xo$}}] (xo-\xe-2);
      \draw[-] (-2cm,-\xe*0.75cm) coordinate (xo-\xe-0)--
               ++(0:-1cm)node[left]{$x[\nii]$}; 
    \end{scope}
}
\node[fit=(xe-0-0) (xe-3), draw, inner ysep=5mm, inner xsep=0pt, align=center]
          {N/2\\ DFT};
\node[fit=(xo-0-0) (xo-3), draw, inner ysep=5mm, inner xsep=0pt, align=center]
          {N/2\\ DFT};

\foreach \i in {0,1,2,3}{
    \draw (xe-\i -1) -- (xo-\i-2);
    \draw (xo-\i -1) -- (xe-\i-2);
}
\end{tikzpicture}
\end{document}