stm32 如何将AD采集之后的电压转换为频率

只看该作者 · 2016-5-4 20:25

用声音传感器采集声音信息，但是只能收集到电压的大小变化，如何将AD采集之后的电压转换为声音的频率

只看该作者 · 2016-5-4 22:00

这个得对采集的数据进行处理吧，进行傅里叶变换是不是可以得到呢

1万 · 2016-5-4 23:55

声音传感器，应该接的是I2S接口吧，接AD干嘛了。

只看该作者 · 2016-5-4 23:55

lovecat2015 发表于 2016-5-4 22:00
这个得对采集的数据进行处理吧，进行傅里叶变换是不是可以得到呢

想过FFT对它进行变换但是不知道如何将AD采集后的电压放入到FFT当中，采集之后的电压是float类型的，而FFT需要的是一个复数结构体的初值，下面的是程序中的FFT代码

#include<math.h>

#define FFT_N 128                                                 //定义福利叶变换的点数
#define PI 3.1415926535897932384626433832795028841971          //定义圆周率值

struct compx {float real,imag;};                              //定义一个复数结构
struct compx s[FFT_N]; //FFT输入和输出：从S[0]开始存放，根据大小自己定义
float SIN_TAB[FFT_N/4+1];    //定义正弦表的存放空间

/*******************************************************************
函数原型：struct compx EE(struct compx b1,struct compx b2)
函数功能：对两个复数进行乘法运算
输入参数：两个以联合体定义的复数a,b
输出参数：a和b的乘积，以联合体的形式输出
*******************************************************************/
struct compx EE(struct compx a,struct compx b)
{
struct compx c;
c.real=a.real*b.real-a.imag*b.imag;
c.imag=a.real*b.imag+a.imag*b.real;
return(c);
}

/******************************************************************
函数原型：void create_sin_tab(float *sin_t)
函数功能：创建一个正弦采样表，采样点数与福利叶变换点数相同
输入参数：*sin_t存放正弦表的数组指针
输出参数：无
******************************************************************/
void create_sin_tab(float *sin_t)
{
  int i;
  for(i=0;i<=FFT_N/4;i++)
  sin_t=sin(2*PI*i/FFT_N);
}
/******************************************************************
函数原型：void sin_tab(float pi)
函数功能：采用查表的方法计算一个数的正弦值
输入参数：pi 所要计算正弦值弧度值，范围0--2*PI，不满足时需要转换
输出参数：输入值pi的正弦值
******************************************************************/
float sin_tab(float pi)
{
  int n;
  float a;
n=(int)(pi*FFT_N/2/PI);

  if(n>=0&&n<=FFT_N/4)
a=SIN_TAB[n];
  else if(n>FFT_N/4&&n<FFT_N/2)
{
   n-=FFT_N/4;
   a=SIN_TAB[FFT_N/4-n];
}
  else if(n>=FFT_N/2&&n<3*FFT_N/4)
{
   n-=FFT_N/2;
   a=-SIN_TAB[n];
}
  else if(n>=3*FFT_N/4&&n<3*FFT_N)
{
   n=FFT_N-n;
   a=-SIN_TAB[n];
}


  return a;
}
/******************************************************************
函数原型：void cos_tab(float pi)
函数功能：采用查表的方法计算一个数的余弦值
输入参数：pi 所要计算余弦值弧度值，范围0--2*PI，不满足时需要转换
输出参数：输入值pi的余弦值
******************************************************************/
float cos_tab(float pi)
{
float a,pi2;
pi2=pi+PI/2;
if(pi2>2*PI)
   pi2-=2*PI;
a=sin_tab(pi2);
return a;
}
/*****************************************************************
函数原型：void FFT(struct compx *xin,int N)
函数功能：对输入的复数组进行快速傅里叶变换（FFT）
输入参数：*xin复数结构体组的首地址指针，struct型
输出参数：无
*****************************************************************/
void FFT(struct compx *xin)
{
  int f,m,nv2,nm1,i,k,l,j=0;
  struct compx u,w,t;

nv2=FFT_N/2;                //变址运算，即把自然顺序变成倒位序，采用雷德算法
nm1=FFT_N-1;
for(i=0;i<nm1;i++)
{
if(i<j)                   //如果i<j,即进行变址
   {
   t=xin[j];
   xin[j]=xin;
   xin=t;
   }
k=nv2;                   //求j的下一个倒位序
while(k<=j)             //如果k<=j,表示j的最高位为1
   {
   j=j-k;                //把最高位变成0
   k=k/2;                //k/2，比较次高位，依次类推，逐个比较，直到某个位为0
   }
j=j+k;                //把0改为1
  }

  {
int le,lei,ip;                         //FFT运算核，使用蝶形运算完成FFT运算
f=FFT_N;
for(l=1;(f=f/2)!=1;l++)                //计算l的值，即计算蝶形级数
         ;
  for(m=1;m<=l;m++)                      // 控制蝶形结级数
{                                     //m表示第m级蝶形，l为蝶形级总数l=log（2）N
le=2<<(m-1);                         //le蝶形结距离，即第m级蝶形的蝶形结相距le点
lei=le/2;                            //同一蝶形结中参加运算的两点的距离
u.real=1.0;                            //u为蝶形结运算系数，初始值为1
u.imag=0.0;
//w.real=cos(PI/lei);                //不适用查表法计算sin值和cos值
// w.imag=-sin(PI/lei);
w.real=cos_tab(PI/lei);             //w为系数商，即当前系数与前一个系数的商
w.imag=-sin_tab(PI/lei);
for(j=0;j<=lei-1;j++)                //控制计算不同种蝶形结，即计算系数不同的蝶形结
   {
   for(i=j;i<=FFT_N-1;i=i+le)          //控制同一蝶形结运算，即计算系数相同蝶形结
   {
      ip=i+lei;                         //i，ip分别表示参加蝶形运算的两个节点
      t=EE(xin[ip],u);                //蝶形运算，详见公式
      xin[ip].real=xin.real-t.real;
      xin[ip].imag=xin.imag-t.imag;
      xin.real=xin.real+t.real;
      xin.imag=xin.imag+t.imag;
   }
   u=EE(u,w);                         //改变系数，进行下一个蝶形运算
   }
}
  }

}

/************************************************************
函数原型：void main()
函数功能：测试FFT变换，演示函数使用方法
输入参数：无
输出参数：无
************************************************************/
void main()
{
  int i;
  create_sin_tab(SIN_TAB);
  for(i=0;i<FFT_N;i++)                         //给结构体赋值
  {
   s.real=sin(2*3.141592653589793*i/FFT_N); //实部为正弦波FFT_N点采样，赋值为1
   s.imag=0;                               //虚部为0
  }

  FFT(s);                                     //进行快速福利叶变换

  for(i=0;i<FFT_N;i++)                         //求变换后结果的模值，存入复数的实部部分
  s.real=sqrt(s.real*s.real+s.imag*s.imag);

while(1);
}