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stm32 如何将AD采集之后的电压转换为频率

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楼主
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
沙发
lovecat2015| | 2016-5-4 22:00 | 只看该作者
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

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xyz549040622| | 2016-5-4 23:55 | 只看该作者
声音传感器,应该接的是I2S接口吧,接AD干嘛了。

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俺师傅带回家|  楼主 | 2016-5-4 23:55 | 只看该作者
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);
}

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俺师傅带回家|  楼主 | 2016-5-4 23:57 | 只看该作者
xyz549040622 发表于 2016-5-4 23:55
声音传感器,应该接的是I2S接口吧,接AD干嘛了。

接模拟、数字信号输出啊

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6
airwill| | 2016-5-5 08:04 | 只看该作者
比较靠谱的办法, 进行频谱分析, 要分析得比较准确, 得提高采样率, 那么数据的贪吐率也就会比较高.
FFT 计算基本都是浮点运算, F1 处理起来够呛.
也可以降低一些精度, 想办法改用定点的库来试试

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7
whtwhtw| | 2016-5-5 14:49 | 只看该作者
AD采集的10位或者12位的数据不要变换成浮点数,直接带入fft计算,结果再处理就行了

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8
LearningASM| | 2016-5-5 15:13 | 只看该作者
还是没看懂题目

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9
技术小小兵| | 2016-5-5 17:39 | 只看该作者
要进行FFT分析,就要先确定采样频率,采样个数才行。这个都是要先简单计算一下的。

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10
wu_npu| | 2016-5-5 18:38 | 只看该作者
用ARM公司自带的CMSIS库做

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