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转dsp系列教程本章主要讲解实数FFT的逆变换实现。
本章节使用的复数FFT函数来自ARM官方库的TransformFunctions部分 33.1 实数FFT 的逆变换实现 33.2 总结 33.1 实数FFT的逆变换实现 本小节主要讲解实数FFT的逆变换实现,通过函数arm_cfft_f32实现浮点数的逆变换。 33.1.1 arm_rfft_fast_f32逆变换 函数定义如下: void arm_rfft_fast_f32( arm_rfft_fast_instance_f32 * S, float32_t * p, float32_t * pOut, uint8_t ifftFlag) 参数定义: [in] *S points to an arm_rfft_fast_instance_f32 structure. [in] *p points to the input buffer. [in] *pOut points to the output buffer. [in] ifftFlag RFFT if flag is 0, RIFFT if flag is 1 注意事项: 结构arm_rfft_fast_instance_f32的定义如下(在文件arm_math.h文件): typedef struct { arm_cfft_instance_f32 Sint; /**< Internal CFFT structure. */ uint16_t fftLenRFFT; /**< length of the real sequence */ float32_t * pTwiddleRFFT; /**< Twiddle factors real stage */ } arm_rfft_fast_instance_f32 ; |
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下面通过函数arm_rfft_f32计算一个正弦波的FFT,然后再使用函数arm_rfft_f32做FFT逆变换,并使用 Matlab计算变换前后的结果对比。
复制代码 /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: arm_rfft_fast_f32_app * 功能说明: 调用函数arm_rfft_fast_f32计算逆变换 * 形 参:无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void arm_rfft_fast_f32_app(void) { uint16_t i; arm_rfft_fast_instance_f32 S; /* 实数序列FFT长度 */ fftSize = 1024; /* 正变换 */ ifftFlag = 0; /* 初始化结构体S中的参数 */ arm_rfft_fast_init_f32(&S, fftSize); /* 按照实部,虚部,实部,虚部..... 的顺序存储数据 */ for(i=0; i<1024; i++) { /* 50Hz正弦波,采样率1KHz */ testInput_f32_10khz[i] = 1.2f*arm_sin_f32(2*3.1415926f*50*i/1000)+1; printf("%frn", testInput_f32_10khz[i]); } /* 1024点实序列快速FFT */ arm_rfft_fast_f32(&S, testInput_f32_10khz, testOutput_f32_10khz, ifftFlag); /* 逆变换 */ ifftFlag = 1; /* 1024点实序列快速FFT */ arm_rfft_fast_f32(&S, testOutput_f32_10khz, testInput_f32_10khz, ifftFlag); printf("****************************分割线**********************************rn"); /* 串口打印求解的模值 */ for(i=0; i printf("%frn", testInput_f32_10khz[i]); } } |
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运行如上函数可以通过串口打印出原始正弦波和经过RFFT,RIFFT的正弦波,下面我们就通过Matlab对比变换前和变换后的波形。
对比前需要先将串口打印出的两组数据加载到Matlab中,并给原始正弦波起名signal,变换后的数组起名sampledata,加载方法 在前面的教程中已经讲解过,这里不做赘述了。Matlab中运行的代码如下: Fs = 1000; % 采样率 N = 1024; % 采样点数 n = 0:N-1; % 采样序列 f = n * Fs / N; %真实的频率 subplot(2,1,1); plot(f, signal); %绘制原始信号 title('原始信号'); xlabel('时间'); ylabel('幅值'); subplot(2,1,2); plot(f, sampledata); %绘制RFFT和RIFFT后的信号 title('RFFT和RIFFT后的信号'); xlabel('时间'); ylabel('幅值'); |
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