Te puedo recomendar dos libros sobre DSP para lenguaje C.
Embree PM - Algoritmos de lenguaje C para procesamiento de señal digital
Es viejo y puede obtenerlo fácilmente de segunda mano por un precio decente. Cubre prácticamente los 4 temas que describiste.
El otro que recomiendo es:
Malepati H. - Procesamiento de medios digitales: Algoritmos DSP usando C
Cubre muchos más temas (incluidos los algoritmos de corrección de errores y los algoritmos de procesamiento de imagen / video). Lo bueno de eso es que se proporcionan señales de prueba para probar su implementación.
Acabo de recordar que hay otro libro en mi escritorio que tiene un código C para DSP.
Presione WH - Recetas Numéricas: El Arte de la Computación Científica
Hay dos capítulos sobre la Transformada de Fourier y sus aplicaciones.
Una última sugerencia: si puede, utilice una biblioteca C existente en lugar de escribir sus propias herramientas. No tiene sentido reinventar la rueda.