Обсуждаем контроллеры компании Atmel.
Ответить

FFT на Си для AVR

Вт ноя 16, 2010 11:34:22

Заранее извиняюсь перед модератором за создание темы по столь мелкому и возможно уже задававшемуся вопросу.
Господа Коты, поделитесь пожалуйста кодом БФП на Си без ассамблерных приблуд хотелось бы,если есть конечно :)
В высшей математике не силен,потому и сам написать не в состоянии подобную процедуру. Прошу помощи.
Заранее спасибо.

Re: FFT на Си для AVR

Вт ноя 16, 2010 11:39:27

можно поинтересоваться: для какой цели? FFT на чистом Си "без приблуд" будет очень медленным на AVR...

чисто Сишные реализации наверняка найдутся в википедии или просто на программистских форумах, посвященных обработке сигналов.

Re: FFT на Си для AVR

Вт ноя 16, 2010 11:45:24

2 ARV:
Пока что просто для изучения и попытки постичь данный алгоритм. Просто с ассамблером не очень дружу. Если пример для АВР студии но там все самое интересное вынесено в ASM. Может быть есть ещё какие то алгоритмы для получения частотного спектра сигнала кроме БФП и ДФП ?

Re: FFT на Си для AVR

Вт ноя 16, 2010 11:56:59

алгоритмы-то есть, но для понимания они ничуть не проще, чем FFT или DFT. кстати, DFT - самое простое для понимания. если цель - освоить FFT вообще, то лучше делать это на компе, а не МК: и проще, и инстументарий удобнее, и готовых исходников море.

на мощные МК типа ARM, mega32 или dsPIC сишные тексты от компа переносятся практически без правки, а для простого AVR без ассемблерных вставок быстродействие такое, что FFT превращается в SFT - медленное преобразование Фурье :)))

Re: FFT на Си для AVR

Вт ноя 16, 2010 12:38:55

спасибо большое за разъяснения.
SFT :))) :))) :))) получайте на него копирайт :)
Попробую на компе по колупать.

Re: FFT на Си для AVR

Ср ноя 17, 2010 01:14:55

Вот здесь очень простое описание БПФ
http://slonpts.narod.ru/algo/math/furie/06.html

Код реализации занимает менее 20 строк. Если нет необходимости восстанавливать сигнал, то фазу можно не считать.

Re: FFT на Си для AVR

Ср ноя 17, 2010 11:00:16

Спасибо, то что нужно.. "доступно и всерьез"

Re: FFT на Си для AVR

Чт ноя 18, 2010 21:43:09

Во! Спасибо! Тоже хотел преобразование Фурье поколупать! Изучаю ссылку...

Re: FFT на Си для AVR

Вт янв 08, 2013 22:54:04

Здравствуйте коты разобравшиеся в преобразованиях Фурье!

Сейчас разбираюсь с ДПФ и БПФ... Поправите пожалуйста если не прав... Я так понимаю что мы берем N - количество выборок АЦП( например 1024), с частотой дискретизации например 44100 кГц... Потом после расчета действительной части, получаем N - амплитуд гармоник... Правильно ли я понял, что мы получаем 1024 частот гармонических колебаний, если да то какие это частоты (какие это 1024 частоты)?

Re: FFT на Си для AVR

Ср янв 09, 2013 00:22:58

Амплитуда гармоники вычисляется по формуле 4, если смотреть здесь.
Это корень квадратный из суммы квадратов действительной и мнимой частей.
Считая ДПФ по 1024 точкам, вы получаете 1024 отчета в частотной области. Всё верно.

При частоте дискретизации 44100 кГц (наверное имелось ввиду 44,100 кГц) частота гармоники считается f=m*Fдискр/N.
N=1024, m изменяется от 0 до 1024. Таким образом, например 1-я гармоника равна 1*44100/1024=0,043 кГц, вторая = 0,086 кГц. Следовательно, шаг получается 43 Гц.

Советую почитать Richard G. Lyons Understanding Digital Signal Processing. В этой книге на пальцах разбирается ДПФ, БПФ, всякие БИХ фильтры и прочие ДСПшные методы.

Re: FFT на Си для AVR

Ср янв 09, 2013 06:24:04

Может будет сильно круто, но есть такой сайтик - http://www.fftw.org/

Re: FFT на Си для AVR

Ср янв 09, 2013 11:50:18

Спасибо GRAF, за формулу... Kavka за сайтик тоже спасибо, я правда его видел но не стал рыть так как он на английском, по английски понимаю, но по русски все равно лучше, если сайт стоящий поковыряем...
Буду разбираться если что обращусь за помощью :love:

А вообще есть желание замутить анализатор спектра аудио, в качестве практики и тренировки... конечно уже есть куча проектов, но хочеться разобраться и реализовать самому
:shock:

Re: FFT на Си для AVR

Ср янв 09, 2013 20:08:11

По ссылке который дал TRIOD
Переделав код под IAR AVR, получил 11 мсек на одно преобразование.
Мк Атмега8 тактовая 16 МГц. 128 точек. (можно использовать 32,64 или 128 точек)
исходник на СИ
MyFFT.rar
(78.72 KiB) Скачиваний: 1131
с примером проектом в протеусе.
Еще есть вариант elm-chan работает почти в двое быстрее , но там микс СИ и ассемблера.

Re: FFT на Си для AVR

Чт янв 10, 2013 10:22:55

phanis спасибо за инфу

Re: FFT на Си для AVR

Вс янв 13, 2013 10:13:21

Вариант БПФ http://elm-chan.org/works/akilcd/report_e.html портированного в IAR_AVR. с примером в протеусе.
Код чуть весомее оригинала.
Время одного преобразования для 128 точек (7,18 мсек). МК Атмега 8, такт 16 МГц.
IAR_AVR_FFT_C_ASSEMB.rar
(113.19 KiB) Скачиваний: 731

Re: FFT на Си для AVR

Вс янв 13, 2013 21:01:15

phanis писал(а):Вариант БПФ http://elm-chan.org/works/akilcd/report_e.html портированного в IAR_AVR. с примером в протеусе.
Код чуть весомее оригинала.
Время одного преобразования для 128 точек (7,18 мсек). МК Атмега 8, такт 16 МГц.
IAR_AVR_FFT_C_ASSEMB.rar



128 точек какой разрядности, 8 бит? 16? 32? и какой разрядности результаты?

Re: FFT на Си для AVR

Пн янв 14, 2013 11:17:45

16 /16 бит

Re: FFT на Си для AVR

Пн янв 14, 2013 15:19:48

phanis писал(а):Вариант БПФ http://elm-chan.org/works/akilcd/report_e.html портированного в IAR_AVR. с примером в протеусе.
Код чуть весомее оригинала.
Время одного преобразования для 128 точек (7,18 мсек). МК Атмега 8, такт 16 МГц.
IAR_AVR_FFT_C_ASSEMB.rar


а частота дискретизации?

Re: FFT на Си для AVR

Пн янв 14, 2013 15:38:58

При использовании встроенного АЦП Атмеги, думаю до 15 кГЦ.

Re: FFT на Си для AVR

Пт янв 25, 2013 17:00:24

Продолжается изучение ДПФ и БПФ... написал простое приложение на C# ДПФ на 1024 отсчета, в качестве исследуемого сигнала взял сумму 3 гармоник с разными амплитудами... Алгоритм прост и отлично работает:

Код:
for (int k = 0; k < 1024; k++)
            {
                for (int n = 0; n < 1024; n++)
                {
                    x_real[k] += x_n[n] * Math.Cos( (-2) * Math.PI * k * n / 1024 );
                    x_imag[k] += x_n[n] * Math.Sin( (-2) * Math.PI * k * n / 1024);
                }

                x_Ampl[k] = Math.Sqrt( x_real[k] * x_real[k] + x_imag[k] * x_imag[k] );

               
            }


но наблюдается зеркальный эффект :cry:

вопрос следующий: стоит ли бороться с зеркальным эффектом, или просто не учитывать эти частоты так как они находятся за частотой найквиста и все равно не могут быть вычислены верно ???
Вложения
dft.JPG
зеркальный эффект
(72.39 KiB) Скачиваний: 1347
Ответить