В чем суть результата быстрого преобразования Фурье?
Что бы получить 1 пик, необходим сделать циклический сдвиг значений значений частоты
Очень подробно это описано в этой статье на хабре
habrahabr.ru/post/112068/
Фурье как и любое разложение суть нахождение координат (коэффициентов для суммы ) в пространстве ортогональных векторов ( в данном случае косинусов с частотой кратной пи-чего-то-там ). Если ваш исходный вектор ( функция, в данном случае — косинус ) параллелен одному из базисов ( то есть частоты совпадают ), то вы получите нули кроме одного значения. Если же нет, то вы получите разложение на несколько векторов ( частот ), сумма которых с найденными координатами-коэффициентами даст вам исходную функцию ( с заданной точностью ).