Fazendo figura FFT usando LaTeX Tikz

Question

Estou escrevendo um artigo sobre FFT e preciso implementar uma imagem mostrando a premissa básica do algoritmo de 2 bases usado. A imagem que quero criar usando Tikz é a seguinte. No entanto, quase não tenho experiência com Tikz (ou Circuitikz, se possível) como pacote, e estou perdido quando se trata da sintaxe para implementar algo assim. Qualquer ajuda seria apreciada.

Answer 1

Você pode fazer essas coisas facilmente com as circuitsbibliotecas do TikZ.

Uma abordagem semelhante para adicionar pseudo-âncoras adicionais a um nó retangular pode ser encontrada emCaixa circundante Tikz com “portas” de borda desenhadas automaticamente. Uma maneira mais adequada seria definir âncoras especiais com um formato extra para que você tivesse âncoras como .west 1, .west 2, etc.

O resto são alguns loops (possivelmente aninhados) e posicionamento de nós ajustado current direction.

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}

Saída

Answer 2

Alguns foreach, dois fitnós e alguns labels. Um exemplo melhor emTeXample.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}