Minha pergunta é sobre o algoritmo que é usado na função FFT do Numpy.

A documentação do Numpy diz que ele usa o algoritmo Cooley-Tukey. No entanto, como você deve saber, esse algoritmo funciona somente se o número N de pontos for uma potência de 2.

O numpy pad pad meu vetor de entrada x [n] para calcular seu FFT X [k]? (Eu não penso assim, já que o número de pontos que eu tenho na saída também é N). Como eu poderia realmente "ver" o código que é usado pelo numpy para sua função FFT?

Felicidades!