| |
 FFT на STM32F407 |
|
|
|
|
 Apr 25 2012, 08:34
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 381
Регистрация: 5-07-05
Из: Уфа
Пользователь №: 6 544
|
Порассуждаем. T - общее время оцифровки. В моем случае 512 отсчетов, между отсчетами 5 мкс, итого Т = (512 - 1) * 5 мкс = 2,555 мс. f = 1/T = 391 Гц. То есть это частота первой гармоники f1. Частота второй гармоники f2 = 2* f1 = 782 Гц. И так далее. Теперь смотрим в массив Output[], который представляет собой спектр амплитуд. Он состоит из 512 элементов. Чтобы вычислить амплитуду первой гармоники Am1 нужно выполнить следующее: Код am1 = 0;
for(j = 0; j < 512; j++)
am1 = am1 + Output[j] * sin(3.14 * j) / (512 - 1));
Am1 = (2 * am1 / (512 - 1)); Для второй гармоники: Код am2 = 0;
for(j = 0; j < 512; j++)
am2 = am2 + Output[j] * sin(2 * 3.14 * j) / (512 - 1));
Am2 = (2 * am2 / (512 - 1)); Обобщенно для первых пяти гармоник: Код float32_t Am[5];
for(i = 0; i < 5; i++)
{
am = 0;
for(j = 0; j < 512; j++)
am = am + Output[j] * sin(i * 3.14 * j) / (512 - 1));
Am[i] = (2 * am / (512 - 1));
} Это верно?
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 26 2012, 04:42
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 381
Регистрация: 5-07-05
Из: Уфа
Пользователь №: 6 544
|
Понадобилось провести линейную интерполяцию над данными, полученными из АЦП. В библиотеке есть пример. Пытаюсь понять как же его использовать. В начале идет инициализация структуры: Код arm_linear_interp_instance_f32 S = {188495, -3.141592653589793238, 0.00005f, &arm_linear_interep_table[0]}; Структура определена как: Код typedef struct
{
uint32_t nValues;
float32_t x1;
float32_t xSpacing;
float32_t *pYData; /**< pointer to the table of Y values */
} arm_linear_interp_instance_f32; nValues - размер массива данных, *pYData - адрес массива данных, xSpacing - это видимо шаг по оси Х, в случае массива - шаг индекса массива, x1 - вот это не понятно что такое. Вопрос в том, как правильно инициализировать эту структуру, иначе дальнейшие действия не имеют смысла?
|
|
|
|
|
|
|
|
Jun 14 2012, 04:51
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 381
Регистрация: 5-07-05
Из: Уфа
Пользователь №: 6 544
|
Вновь возвращаюсь с вопросом. Необходимо провести FFT над данными из АЦП. Часть кода такова: Код int16_t analysis_arr[512]; //данные с АЦП
int16_t spec_ana_arr[1024];
int16_t amplitude_arr[512];
arm_status status;
arm_rfft_instance_q15 S;
arm_cfft_radix4_instance_q15 S_CFFT;
status = ARM_MATH_SUCCESS;
status = arm_rfft_init_q15(&S, &S_CFFT, 512, 0, 1);
arm_rfft_q15(&S, analysis_arr, spec_ana_arr);
arm_cmplx_mag_q15(spec_ana_arr, amplitude_arr, 512); В функции arm_cmplx_mag_q15 выполняется: Код /* C[0] = sqrt(A[0] * A[0] + A[1] * A[1]) */
real = *pSrc++;
imag = *pSrc++;
acc0 = __SMUAD(real, real);
acc1 = __SMUAD(imag, imag);
/* store the result in 2.14 format in the destination buffer. */
arm_sqrt_q15((q15_t) (((q63_t) acc0 + acc1) >> 17), pDst++); Вопрос в том, для чего нужно сдвигать сумму квадратов аж на 17 разрядов? Еще вопросы. После выполнения arm_rfft_q15 исходный массив analysis_arr меняется. Почему? Выходной формат функции arm_rfft_q15 9.7, что это означает?
|
|
|
|
|
|
|
|
Jul 4 2012, 06:56
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 15
Регистрация: 29-03-11
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 63 968
|
Цитата(011119xx @ Jun 14 2012, 08:51)  Вновь возвращаюсь с вопросом. Необходимо провести FFT над данными из АЦП. Часть кода такова:
real = *pSrc++;
imag = *pSrc++;
acc0 = __SMUAD(real, real);
acc1 = __SMUAD(imag, imag);
/* store the result in 2.14 format in the destination buffer. */
arm_sqrt_q15((q15_t) (((q63_t) acc0 + acc1) >> 17), pDst++);[/code]
Вопрос в том, для чего нужно сдвигать сумму квадратов аж на 17 разрядов?
Еще вопросы. После выполнения arm_rfft_q15 исходный массив analysis_arr меняется. Почему? Выходной формат функции arm_rfft_q15 9.7, что это означает? сдвиг нужен для приведения форматов чисел. 9.7 означает, что 9 бит отводится под целую часть числа, а 7 бит под дробную. посмотрите описание функций, там должны быть входные и выходные форматы данных.
|
|
|
|
|
|
|
|
 Mar 2 2013, 09:46
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 61
Регистрация: 13-02-12
Пользователь №: 70 242
|
Цитата(scifi @ Apr 17 2012, 10:00) Видимо да, правильно. Вот реальный работающий пример: Код arm_rfft_instance_f32 rffti;
arm_cfft_radix4_instance_f32 cffti;
arm_rfft_init_f32(&rffti, &cffti, 2048, 0, 1);
arm_rfft_f32(&rffti, f, g); Запускаю так: Код arm_q15_to_float(testInput_q15_512, f, 512);
arm_rfft_instance_f32 rffti;
arm_cfft_radix4_instance_f32 cffti;
arm_rfft_init_f32(&rffti, &cffti, 2048, 0, 1);
arm_rfft_f32(&rffti, f, g);
arm_cmplx_mag_squared_f32(g, f, 512); То есть делаю FFT для real f32, как привел пример scifi - все великолепно. Вижу хорошую палку на 10 индексе. Тестовые отсчеты сгенерированы в MatLab в формате q15. 512 - отсчетов, 10 периодов синуса, целочисленно укладывающихся в заданное окно. Размах от 0xC000 до 0x3FFF Тоже самое пытаюсь сделать для real q15 Код arm_rfft_instance_q15 rffti;
arm_cfft_radix4_instance_q15 cffti;
arm_rfft_init_q15( &rffti, &cffti, 512, 0, 1);
arm_rfft_q15( &MyS, testInput_q15_512, testOutput);
arm_cmplx_mag_q15(testOutput, amplitude_arr, 512); - полный бред на выходе, больше похожий на белый шум. Если задать третью строчку в коде так: arm_rfft_init_q15( &rffti, &cffti, 512, 1, 1); - то есть обратное преобразование вместо прямого, то картина становится лучше. Появляется не очень внятный и размазанный пик на нужном месте http://electronix.ru/forum/style_emoticons...t/smile3046.gif . Тестовые отсчеты сгенерированы в MatLab в формате q15. 512 - отсчетов, 10 периодов синуса, целочисленно укладывающихся в заданное окно. Голова сломана, выходные проходят бездарно! дошел до перекомпиляции последней версии CMSIS DSP. Результат тот же! Направьте на истинный путь !
|
|
|
|
|
|
|
|
Mar 2 2013, 12:54
|
Знающий
Группа: Участник
Сообщений: 643
Регистрация: 29-05-09
Из: Германия
Пользователь №: 49 725
|
Цитата(Allregia @ Mar 2 2013, 11:42) 3) безотносительно FIR - как на этом проце максимально быстро преобразовать переменную типа char задом наперед ? (т.е. реверс битов сделать). Можно изобразить на ассемблере, используя инструкцию RBIT. Она меняет местами биты в 32-битном регистре, но очевидно, что после операции самый старший байт регистра будет содержать реверсированный младший. Объявление функции может выглядеть как: uint8_t reverse_8bits(uint8_t value);а код в ассемблерном файле (с учетом соглашения на передачу параметров, когда R0 - есть первый параметр): Код reverse_8bits PROC
EXPORT reverse_8bits [WEAK]
RBIT R0, R0
REV R0, R0
BX LR
ENDP P.S. Код на работоспособность сам еще не проверял. P.P.S. Проверил под симулятором: работает.
Сообщение отредактировал KnightIgor - Mar 2 2013, 13:07
|
|
|
|
|
|
|
|
Mar 2 2013, 14:18
|
Местный
Группа: Участник
Сообщений: 226
Регистрация: 10-07-09
Пользователь №: 51 126
|
Цитата(Allregia @ Mar 2 2013, 13:42) реверс битов сделать Код b = __REV(__RBIT(a));
|
|
|
|
|
|
|
|
Mar 3 2013, 18:36
|
Профессионал
Группа: Свой
Сообщений: 1 202
Регистрация: 26-08-05
Из: Донецк, ДНР
Пользователь №: 7 980
|
Ламерский вопрос - какую либу подключать - arm_cortexM4lf_math.lib (Little endian and Floating Point Unit on Cortex-M4) или arm_cortexM4bf_math.lib (Big endian and Floating Point Unit on Cortex-M4) ? Никак не врублюсь, какой индеец в этом STM32F407  Или есть у кого нормальный пример, как из выборки АЦП спектр получить? Спасибо.
--------------------
Чтобы возить такого пассажира, необходим лимузин другого класса.
(с) Мария Эдуарда
|
|
|
|
|
|
|
|
Mar 4 2013, 07:31
|
Профессионал
Группа: Свой
Сообщений: 1 202
Регистрация: 26-08-05
Из: Донецк, ДНР
Пользователь №: 7 980
|
Цитата(_Артём_ @ Mar 3 2013, 22:52) Little...по умолчанию... Спасибо. Подключил пока arm_cortexM4lf_math.lib, посмотрю, что будет ... По мотивам прочитанного здесь насочинял такое (но ещё не закочил): CODE
// выходной спектр FFT
uint8_t SpectrumOut [N_WAVE_HALF/2];
// N_WAVE_HALF = 2048
static q15_t t [ N_WAVE_HALF ];
static float32_t f [ N_WAVE_HALF ], g [ N_WAVE_HALF * 2 ];
// Выполнение FFT
// pInData - входные данные (выборка FFT) - N_WAVE_HALF
void DoFFT ( uint8_t *pInData )
{
arm_rfft_instance_f32 rffti;
arm_cfft_radix4_instance_f32 cffti;
int i;
// 1. Подготовка входных данных
for ( i = 0; i < N_WAVE_HALF; i ++ )
t [ i ] = pInData [i];
// 1-й арг - int32_t
arm_q15_to_float ( t, f, N_WAVE_HALF );
// 2. Инициализация FFT
arm_rfft_init_f32 ( &rffti, &cffti, N_WAVE_HALF, 0, 1 );
// 3. FFT
arm_rfft_f32 ( &rffti, f, g );
// 4. Спектр
arm_cmplx_mag_squared_f32(g, f, 2048);
} // DoFFT
Будет ли работать - не знаю  ....
--------------------
Чтобы возить такого пассажира, необходим лимузин другого класса.
(с) Мария Эдуарда
|
|
|
|
|
|
|
|
Mar 4 2013, 19:24
|
Профессионал
Группа: Свой
Сообщений: 1 202
Регистрация: 26-08-05
Из: Донецк, ДНР
Пользователь №: 7 980
|
Получилось вот такое: CODE bool DoFFT ( uint8_t *pInData )
{
arm_rfft_instance_f32 rffti;
arm_cfft_radix4_instance_f32 cffti;
arm_status stat;
int i;
// 1. Подготовка входных данных
for ( i = 0; i < N_WAVE; i ++ )
t [ i ] = pInData [i];
// 1-й арг - int32_t t -> f
arm_q15_to_float ( t, f, N_WAVE );
// 2. Инициализация FFT
stat = arm_rfft_init_f32 ( &rffti, &cffti, N_WAVE, 0, 1 );
if ( stat != ARM_MATH_SUCCESS )
return false;
// 3. FFT f -> g
arm_rfft_f32 ( &rffti, f, g );
// 4. Спектр g -> f
arm_cmplx_mag_squared_f32 ( g, f, N_WAVE );
for ( i= 0; i < N_WAVE/2; i ++)
{
SpectrumOut[i] = (uint8_t) f[i];
} // fof
return true;
} // DoFFT В результате в массиве f почти все числа меньше 1, соответственно в выходном целочисленном SpectrumOut одни нули  Помогите, кто может. Входной массив, поступающий в функцию нормальный. По нему осциллограмму рисую, огна нормальная. Спасибо.
Сообщение отредактировал IgorKossak - Mar 6 2013, 07:27
Причина редактирования: [codebox] для длинного кода, [code] - для короткого!!!
--------------------
Чтобы возить такого пассажира, необходим лимузин другого класса.
(с) Мария Эдуарда
|
|
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
