请教：Cortex-M单片机使用CMSIS-DSP库做FFT，FLASH占用的问题

只看该作者 · 2018-1-22 17:45

本帖最后由 jiangjiayu 于 2018-1-24 11:41 编辑

最近要用到FFT，开始用 arm_cfft_q31 很好用速度也很快，但是输出结果有“镜像”
如下图所示，，，也就是：采样256个点，取模输出128个点（送去上位机显示），结果只有64个点可用，岂不是很坑

于是
现在改用arm_rfft_q31，需要一个arm_rfft_init_q31函数来初始化，结果，我一加入arm_rfft_init_q31函数编译后的FLASH就占用130K+，请问这个正常吗？如何减小？

CMSIS-DSP库版本如下：
* $Date: 20. October 2015
* $Revision: V1.4.5 b

感谢

2018/01/24更新
1.“镜像”问题已经解决，见10楼，原因是输入不正确
2. arm_rfft_init_q31占用内存大原因见14楼，原因是查表，放入了大量表格

1万 · 2018-1-23 08:56

我最近也在搞这个，据说是对称的，就是是只用前半部分

1万 · 2018-1-23 08:57

m3没有硬件浮点，代码大些也是正常的，不过这个确实有点大

只看该作者 · 2018-1-23 09:12

ayb_ice 发表于 2018-1-23 08:57
m3没有硬件浮点，代码大些也是正常的，不过这个确实有点大

对啊，这也太大了，M0的库也一样，也很大
第一个是对称的，没办法解决了吧估计？

1万 · 2018-1-23 09:42

jiangjiayu 发表于 2018-1-23 09:12
对啊，这也太大了，M0的库也一样，也很大
第一个是对称的，没办法解决了吧估计？ ...

但你的对称有点不对吧

好像是这样的，

如果采样256点，则输入缓冲区大小是256*2，输出缓冲区是256*1，有效输出是256/2

代码大小估计没办法了，可能是内部使用了查表什么的

只看该作者 · 2018-1-23 13:03

本帖最后由 jiangjiayu 于 2018-1-23 13:05 编辑

ayb_ice 发表于 2018-1-23 09:42
但你的对称有点不对吧

好像是这样的，

如果输入缓冲区是2*256，采样256点，那另一个256填充0吗？还是怎么样呢？？？？ //////////////////// 我看了库的源码，确实是查表的，精简了一些没用的也是60K+，没办法了
欢迎探讨~~

1万 · 2018-1-23 13:21

jiangjiayu 发表于 2018-1-23 13:03
如果输入缓冲区是2*256，采样256点，那另一个256填充0吗？还是怎么样呢？？？？ //////////////////// ...

输入数据是复数形式，一个输入AD值，一个填0，这样循环。。。

只看该作者 · 2018-1-23 13:50

ayb_ice 发表于 2018-1-23 13:21
输入数据是复数形式，一个输入AD值，一个填0，这样循环。。。

复制

arm_cfft_q31(&arm_cfft_sR_q31_len128, <font color="#0000ff">testInput</font>, ifftFlag, doBitReverse);

int32_t testInput[256]； //输入缓冲输入256个点，是这样的哦，我现在做的是输入缓冲内AD采样256个点，然后FFT
虚数是怎样输入的呢？

1万 · 2018-1-23 14:08

本帖最后由 ayb_ice 于 2018-1-23 14:10 编辑

jiangjiayu 发表于 2018-1-23 13:50
int32_t testInput[256]； //输入缓冲输入256个点，是这样的哦，我现在做的是输入缓冲内AD采样256个 ...

安装相应的开发库后有例程
C:\Keil_v5\ARM\PACK\Keil\STM32F4xx_DFP\2.11.0\Drivers\CMSIS\DSP_Lib\Examples\arm_fft_bin_example\ARM

只看该作者 · 2018-1-23 15:33

ayb_ice 发表于 2018-1-23 14:08
安装相应的开发库后有例程
C:\Keil_v5\ARM\PACK\Keil\STM32F4xx_DFP\2.11.0\Drivers\CMSIS\DSP_Lib\Exampl ...

输入是：实数，虚数，实数，虚数...
虚数保持为0

1万 · 2018-1-23 16:24

jiangjiayu 发表于 2018-1-23 15:33
输入是：实数，虚数，实数，虚数...
虚数保持为0

这方面我也是菜鸟，

只看该作者 · 2018-1-23 19:04

本帖最后由 yjmwxwx 于 2018-1-23 19:07 编辑

jiangjiayu 发表于 2018-1-23 13:03
如果输入缓冲区是2*256，采样256点，那另一个256填充0吗？还是怎么样呢？？？？ //////////////////// ...

我自己写过radix-2复数256点M0的程序，我把ADC采样放到缓冲区的虚部，然后位反转后数据就写到实部了，再计算就用虚部数据把ADC的采样覆盖掉了。CMSIS-DSP库M0的Q15radix-2复数FFT看汇编代码有大概700行（不算数组），[size=29.3333px]喵了一眼里面还用了除法，M0没除法指令他还用除法，光除法就30行而且中间还有循环，编译出来不算数组占了大概2K空间，不知道你这个60K是什么占的。

1万 · 2018-1-24 09:00

yjmwxwx 发表于 2018-1-23 19:04
我自己写过radix-2复数256点M0的程序，我把ADC采样放到缓冲区的虚部，然后位反转后数据就写到实部了，再计 ...

请教下位反转怎么用，是什么意思。

只看该作者 · 2018-1-24 09:10

本帖最后由 jiangjiayu 于 2018-1-24 09:26 编辑

yjmwxwx 发表于 2018-1-23 19:04
我自己写过radix-2复数256点M0的程序，我把ADC采样放到缓冲区的虚部，然后位反转后数据就写到实部了，再计 ...

主要是上图两个大表格数据量太大，每个表格都是8192个32bit数，就是下面两个：
static const q31_t realCoefAQ31[8192] = {0x40000000, 0xc0000000, 0x3ff36f02, ... , 0x3ffffec4};
static const q31_t realCoefBQ31[8192] = { 0x40000000, 0x40000000, 0x400c90fe,..., 0xc000013c};

所以占用了60K+的FLASH空间

只看该作者 · 2018-1-24 09:12

本帖最后由 jiangjiayu 于 2018-1-24 09:13 编辑

ayb_ice 发表于 2018-1-24 09:00
请教下位反转怎么用，是什么意思。

有一种位反转是：比如某个数二进制是 1100 0001 (0xC1) ，反转后就是 1000 0011 (0x83)，这个在FFT好像叫做倒序吧，不知道说的是不是这个

只看该作者 · 2018-1-24 12:47

ayb_ice 发表于 2018-1-24 09:00
请教下位反转怎么用，是什么意思。

256点的，0到255就是8位二进制数，3就是0000 0011,反转过来就是1100 0000 。
也就是重新排序的意思，把192号这个数据当作3号数据进行蝴蝶运算。

复制

//位反转

#include <stdio.h>

void main() {

        int aa,a2,a3,a4,a5,bb,cc,dd;





        bb=256;                                //长度

        dd=bb;

        for(aa=0;aa<bb;aa++){

                cc=1;

                a3=0;

                a4=a3;

                while(cc<dd){

                a2=aa & cc;

                a5=bb>>1;

                if(a2!=0){

                a5=a5>>a4;

                a3=a3 | a5;

}

                cc=cc<<1;

                a4=a4+1;



        

}

        printf("%d\n",a3);                

}        

}

只看该作者 · 2018-1-24 12:54

镜像对称是没错的，
但是为毛你的只有四分之一有效

只看该作者 · 2018-1-24 12:55

jiangjiayu 发表于 2018-1-24 09:10
主要是上图两个大表格数据量太大，每个表格都是8192个32bit数，就是下面两个：
static const q31_t realC ...

没用过库不太清楚，你又不计算8192点的，应该有小的表吧

1万 · 2018-1-24 13:04

yjmwxwx 发表于 2018-1-24 12:47
256点的，0到255就是8位二进制数，3就是0000 0011,反转过来就是1100 0000 。
也就是重新排序的意思，把19 ...

这意思我懂，我是説在FFT中位反转有什么用，不反转可不可以，反转的目的是什么，是提高效率，或者是精度什么的

只看该作者 · 2018-1-24 13:10

ayb_ice 发表于 2018-1-24 13:04
这意思我懂，我是説在FFT中位反转有什么用，不反转可不可以，反转的目的是什么，是提高效率，或者是精度 ...

这个就不清楚了，具体原理不懂，应该是能减少计算数量吧。

请教：Cortex-M单片机使用CMSIS-DSP库做FFT，FLASH占用的问题

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