Анализатор спектра, вывод на ЖКИ 128х64 АЧХ от 300 до 25000 Гц Опции

[us5caa]

Подскажите, есть Мега16 и МТ12864, как програмно реализовать анализатор частотной характеристики звукового сигнала в полосе до 25кГц, с помощью преобразования Фурье или Уолша?

[DS]

Первая - таблица коэффициентов (Sin, Cos), вторая -весовая фунция Хэмминга (0.54+0.46cos(2pi n/N), предназначена для уменьшения эффекта короткой выборки. последняя - таблица перестановки для выборки нужных для обработке в "бабочке" точек в массиве.

Алгоритм на первый взгляд рабочий, скорость обработки указана. Для 25 Кгц выборки надо делать через 20 мкс, АЦП в Меге не потянет уже. Разрешение будет 50 гц/точка.

[=GM=]

Для 25 Кгц выборки надо делать через 20 мкс, АЦП в Меге не потянет уже. Разрешение будет 50 гц/точка.

Два вопросика.

1) Время преобразования АЦП в Меге16 работает от 13 мкс. С чего вы взяли, что не потянет? Вроде бы она ЕЩЁ потянет(:-).

2) Разрешение определяется Fs/Nfft = 50000/256=195 Гц, откуда взялись 50 Гц?

[DS]

Для 25 Кгц выборки надо делать через 20 мкс, АЦП в Меге не потянет уже. Разрешение будет 50 гц/точка.

Два вопросика.

1) Время преобразования АЦП в Меге16 работает от 13 мкс. С чего вы взяли, что не потянет? Вроде бы она ЕЩЁ потянет(:-).

2) Разрешение определяется Fs/Nfft = 50000/256=195 Гц, откуда взялись 50 Гц?

Если частота оцифровки 50 Кгц, то в результирующем массиве максимальная частота - 25 Кгц. И считал я для 512 точек.

На АЦП можно подать такой такт, чтобы получилось 13 Мкс, а вот что с точностью при этом будет ? Наскольку я помню, максимальная частота тактировки АЦП при сохранении точности - 200 Кгц.

[=GM=]

1) Время преобразования АЦП в Меге16 работает от 13 мкс. С чего вы взяли, что не потянет? Вроде бы она ЕЩЁ потянет(:-).

2) Разрешение определяется Fs/Nfft = 50000/256=195 Гц, откуда взялись 50 Гц?

Если частота оцифровки 50 Кгц, то в результирующем массиве максимальная частота - 25 Кгц. И считал я для 512 точек.

Неправильно посчитали. Считается весь спектр, от 0 до Fs, всего 512 точек, от 0 до Fs/2 положительная часть спектра, от Fs/2 до Fs - отрицательная. Если частота выборок (или оцифровки, по-вашему) равна 50 кГц, то расстояние между спектральными линиями для 512 точек будет 50000/512=98 Гц, а не 50 Гц.

На АЦП можно подать такой такт, чтобы получилось 13 Мкс, а вот что с точностью при этом будет ? Наскольку я помню, максимальная частота тактировки АЦП при сохранении точности - 200 Кгц.

На АЦП нужно подавать тактовую частоту 50 кГц, т.е. 20 мкс на выборку, разрешение будет 98 Гц (для Nfft=512).

А 200 кГц, кстати, будет аж 5 мкс на выборку, чего в данном случае хватит с лихвой. Откуда вы взяли, что атмега16 не потянет?

[DS]

Да нет, отрицательная чать после работы FFT просто суммируется квадратично с положительной. Поэтому частота все равно остается половинной. Вы путаете с переносом спектра больше F/2, это должен предотвращать входной фильтр. Но что результирующих точек на выходе будет в 2 раза меньше, я согласен - поторпился. Так что, действительно, 100 гц.

А 200 Кгц поделить на 13 тактов, которые требуются АЦП для измерения ?

us5caa, Вот на всякий случай "классический" С-шный алгоритм FFT, легче читается, чем ассемблер.


//#include <math.h>

#define SWAP( a , B ) tempr=( a);( a)=( B );( B )=tempr

void four2(double data[] , int nn, int isign )
{
int n,mmax,m,j,istep,i;
double wtemp,wr,wpr,wpi,wi,theta;
double tempr,tempi;
double const p2=8*atan(1);
n=nn << 1;
j=0;
for (i=0;i<n;i+=2) {
if (j > i) {
SWAP(data[j],data[i]);
SWAP(data[j+1],data[i+1]);
}
m=n >> 1;
while (m >= 2 && j >= m) {
j -= m;
m >>= 1;
}
j += m;
}
mmax=2;
while (n > mmax) {
istep=2*mmax;
theta=-p2/(isign*mmax);
wtemp=sin(0.5*theta);
wpr = -2.0*wtemp*wtemp;
wpi=sin(theta);
wr=1.0;
wi=0.0;
for (m=0;m<mmax;m+=2) {
for (i=m;i<n;i+=istep) {
j=i+mmax;
tempr=wr*data[j]-wi*data[j+1];
tempi=wr*data[j+1]+wi*data[j];
data[j]=data[i]-tempr;
data[j+1]=data[i+1]-tempi;
data[i] += tempr;
data[i+1] += tempi;
}
wr=(wtemp=wr)*wpr-wi*wpi+wr;
wi=wi*wpr+wtemp*wpi+wi;
}
mmax=istep;
}
}

#undef SWAP