FFT на STM32F4, На CMSIS либо ещё как-то Опции

[hd44780]

В общем-то вопрос - кто-то делал?
STM-овский пример очень скудный и малопонятный.

Функций в DSP куча, какие именно использовать - непонятно. У меня получился один "как-то" работающий вариант на CMSIS, но там на выходе получаются какие-то жутко огромные числа, которые даже непонятно как масштабировать.
И непонятно в каких крокодильчиках/попугайчиках выдаётся результат?

Более-менее нормальные результаты выдавал только один вариант, найденный где-то на этом форуме. Но он на голом Си и жутко тормозит - 0.5-1 FPS Да и некошерно как-то мой взляд использовать общие алгоритмы, когда под носом DSP ядро ...

Короче, прошу помощи. Замахался уже Если надо, выложу все свои эксперименты. Теорию FFT знаю хреново.
В данный момент пишу на кокосе.

Спасибо.

[hd44780]

Уродовался-уродовался, родил вот такое:

CODE

// FFT.c

#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include <string.h>

#include "arm_math.h"
#include "FftLib.h"

// выходной спектр FFT
uint16_t SpectrumOut [ N_WAVE / 2 ];

static uint32_t ifftFlag = 0;
static uint32_t doBitReverse = 1;

// q31_t == int32_t
static q31_t input [ N_WAVE * 2 ];
static q31_t output [ N_WAVE ];

// Выполнение FFT
// pInData - входные данные (выборка FFT) - N_WAVE
void DoFFT ( uint16_t *pInData )
{
int i, pos;
uint32_t val;

// Очистка спектра
memset ( SpectrumOut, 0, sizeof ( SpectrumOut ) );

// если инициализация не выполнена - ничего не делать
// Initialize the CFFT/CIFFT module
if ( arm_cfft_radix4_init_q31 ( &S, N_WAVE, ifftFlag, doBitReverse) != ARM_MATH_SUCCESS )
return;

// 1. Подготовка входных данных
pos = 0;
for ( i = 0; i < N_WAVE; i ++ )
{

val = pInData [ i ];
val <<= 16;

input [ pos ] = val; // Re
input [ pos + 1 ] = 0; // Im
pos += 2;
} // for

arm_cfft_radix4_q31 ( &S, input );
arm_cmplx_mag_q31 ( input, output, N_WAVE / 2 );

for ( i = 0; i < N_WAVE / 2; i ++ )
{
// SpectrumOut [ i ] = __USAT ( output [ i ] >> 21, 5 );
SpectrumOut [ i ] = __USAT ( output [ i ] >> 14, 7 );
} // for
} // DoFFT

N_WAVE = 1024. Отрисовывается в окне 100x50 в масштабе 1:1. Если палка больше 100 по высоте, рисует 100 пикселей.
Работает, палки дёргаются вроде в такт музыке, но как-то странно - вначале много палок, в конце мало.
Пытался уменьшить размер выборки - N_WAVE = 512 - вообще ничего

Никак не вкурю, как работает DSP-шная команда usat. Гуглом ничего путного не нашёл.

[HardEgor]

Может быть поможет, их хэлпа Keil:
Saturating instructions
The saturating instructions are:
QADD
QDADD
QDSUB
QSUB
SSAT
USAT.
Some of the parallel instructions are also saturating.

Saturating arithmetic
These operations are saturating (SAT). This means that, for some value of 2^n that depends on the instruction:
- for a signed saturating operation, if the full result would be less than -2^n, the result returned is -2^n
- for an unsigned saturating operation, if the full result would be negative, the result returned is zero
- if the full result would be greater than 2^n - 1, the result returned is 2^n - 1.

When any of these things occurs, it is called saturation. Some instructions set the Q flag when saturation occurs.

Note
Saturating instructions do not clear the Q flag when saturation does not occur. To clear the Q flag, use an MSR instruction.
The Q flag can also be set by two other instructions, but these instructions do not saturate.

[hd44780]

FFt видимо, нормальный. Вставил алгоритм с википедии - результат такой же.
Оконные функции прикрутил.

Теперь другой вопрос - какую часть палок выводить на дисплей? Штук 15-20, как винампе или как можно больше?
У меня диспей 800х480, т.е. больше 800 палок я не выведу. При выборках в 2К FFT даёт 1024 палки .
И есть ли какой-то оптимальный размер выборки?

[Golikov A.]

вообще то если вы эквалайзер делаете то обычно он рисуется в слышимом диапазоне 20Гц - 20 КГц, и имеет ограниченное число палок сгруппированных по спектрам...
низкие, средние, высокие.
которые иногда делят так же на 3, то есть 9 палок....

[hd44780]

Спасибо. Я что-то такое и думал

А если, допустим, для цифрового осцилла? Конечно, на внутреннем АЦП осц хреновенький получается, но для обкатки этих алгоритмов совсем необязательно лепить дорогущие АЦП и ПЛИСы.

[Golikov A.]

для осцила имхо нужны все палки! + переменный масштаб и перемещение вдоль всей частотной области, плюс обработка с разным числом точек, дает разные частоты дискретизации и разные спектры, и т.д. и т.д.

[hd44780]

Спасибо.