Страница 1 из 10

FFT на Си для AVR

Добавлено: Вт ноя 16, 2010 11:34:22
Antibiotic
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

Добавлено: Вт ноя 16, 2010 11:39:27
ARV
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

Добавлено: Вт ноя 16, 2010 11:45:24
Antibiotic
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

Добавлено: Вт ноя 16, 2010 11:56:59
ARV
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

Добавлено: Вт ноя 16, 2010 12:38:55
Antibiotic
спасибо большое за разъяснения.
SFT :))) :))) :))) получайте на него копирайт :)
Попробую на компе по колупать.

Re: FFT на Си для AVR

Добавлено: Ср ноя 17, 2010 01:14:55
GRAF
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

Добавлено: Ср ноя 17, 2010 11:00:16
Antibiotic
Спасибо, то что нужно.. "доступно и всерьез"

Re: FFT на Си для AVR

Добавлено: Чт ноя 18, 2010 21:43:09
YS
Во! Спасибо! Тоже хотел преобразование Фурье поколупать! Изучаю ссылку...

Re: FFT на Си для AVR

Добавлено: Вт янв 08, 2013 22:54:04
jordan
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

Добавлено: Ср янв 09, 2013 00:22:58
GRAF
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

Добавлено: Ср янв 09, 2013 06:24:04
Kavka
Может будет сильно круто, но есть такой сайтик - http://www.fftw.org/

Re: FFT на Си для AVR

Добавлено: Ср янв 09, 2013 11:50:18
jordan
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

Добавлено: Ср янв 09, 2013 20:08:11
phanis
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 КБ) 1193 скачивания
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

Добавлено: Чт янв 10, 2013 10:22:55
jordan
phanis спасибо за инфу

Re: FFT на Си для AVR

Добавлено: Вс янв 13, 2013 10:13:21
phanis
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 КБ) 776 скачиваний

Re: FFT на Си для AVR

Добавлено: Вс янв 13, 2013 21:01:15
jordan
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

Добавлено: Пн янв 14, 2013 11:17:45
phanis
16 /16 бит

Re: FFT на Си для AVR

Добавлено: Пн янв 14, 2013 15:19:48
jordan
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

Добавлено: Пн янв 14, 2013 15:38:58
phanis
При использовании встроенного АЦП Атмеги, думаю до 15 кГЦ.

Re: FFT на Си для AVR

Добавлено: Пт янв 25, 2013 17:00:24
jordan
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: Выделить всё

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 ???