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stm32f4进行fft运算

作者:互联网

我是个小菜鸡,最近需要用fft,就学习使用了一下,感觉还挺好玩的,文章内容可能有描述不准确或者错误的地方,希望读者带着辩证的眼光阅读,如果方便指出错误,那就很感谢了。

本文主要关注fft实际应用,对于如何实现fft,和原理部分没有设计,因为我不会,哈哈哈。

原理:

https://blog.csdn.net/iloveyoumj/article/details/53308142

st官方dsp库手册

Release_Notes.html 

为什么需要fft?

  1. 分解信号,测谐波
  2. 测波形频率和幅值很方便,精度也更高

什么是fft?

快速傅里叶算法,(DFT的快速算法),可以把周期信号从时域分解到频域

怎么用?

使用fft时有几个概念需要了解:

FFT参数

频谱的分辨率:Fs/N Fs:采样频率 N:fft采样点数

所以需要提高精度,可以降低采样频率和提高fft点数。

频谱宽度:Fs/2/k k:降采样率

怎么算频率和幅值

4096点:

频率:数据输出4096个点。,第一个点代表0hz信号的幅值,也就是直流分量,后面的点的频率=点数*分辨率。fft输出是对称的,所以≥N/2的点都没有实际意义。

幅值:直流分量/N,谐波分量/(N/2)。

stm32f4程序实现

程序思路:

TIM2(TRGO信号)触发 ——> ADC采样(开启DMA传输) ——> FFT运算、和数据处理(在DMA传输完成中断中)

TIM2触发是为了精准控制adc采样频率。这里有一个信号同步的问题,就是可能分辨率与采样的信号不能准确的对应上(比如采样频率是1khz,然后分辨率是9hz,1000/9不是整数。这样在频谱图上就没有一个整数点能对应1khz,然后数据就会没那么准确),这个好像就是叫频谱泄露

ADC采集应该都会吧。。。要注意adc采集f>tim2触发f(更新中断),不然可能会出问题。

FFT运算

/* Process the data through the CFFT/CIFFT module */
arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len4096, fft_Input_f32, ifftFlag, doBitReverse);
/* Process the data through the Complex Magnitude Module forcalculating the magnitude at each bin */
arm_cmplx_mag_f32(fft_Input_f32, fft_Output, fftSize);
/* Calculates maxValue and returns corresponding BIN value */
arm_max_f32(fft_Output, fftSize, &maxValue, &maxIndex);

直接使用的官方库的例子,具体可看下面:

arm_fft_bin_example_f32_8c-example.html

标签:采样,运算,fft,幅值,f32,频率,stm32f4,arm
来源: https://blog.csdn.net/a1240553493/article/details/119107402