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stm32f1 DSP库做FFT变换结果不正确是什么原因导致的?

STM32f103 的dsp库做FFT,当频率为浮点数时结果不正确。

#define NPT   (256)  //采样点数
#define PI2   (6.28318530717959)
#define Fs    (256)   //采样频率

模拟输入为
fx = 1500 * sin(PI2 * i * 52 / Fs);
计算出的第53点幅值为1496;

模拟输入为:
fx = 1500 * sin(PI2 * i * 52.6 / Fs);

计算结果第54点为1130,附近幅值如下:
101
129
178
288
760
1130
321
186
131
100
81

请问各位大神结果为啥差别这么大呢?
还是说输入频率不能为浮点数?


回帖(1)

爱与友人

2024-4-25 17:31:42
在STM32F1 DSP库中进行FFT变换时,结果不正确可能是由以下几个原因导致的:

1. 输入频率精度问题:在您的示例中,输入频率为浮点数,可能导致精度损失。尽管浮点数可以表示频率,但在某些情况下,精度损失可能会影响FFT变换的结果。您可以尝试使用整数频率,例如将52.6改为53,看看结果是否有所改善。

2. 采样点数和频率分辨率:在FFT变换中,采样点数(NPT)和采样频率(Fs)决定了频率分辨率。在您的示例中,NPT为256,Fs也为256,这意味着频率分辨率为1。当输入频率接近频率分辨率的边缘时,FFT变换的结果可能会出现误差。您可以尝试增加采样点数或采样频率,以提高频率分辨率。

3. 信号窗函数:在进行FFT变换之前,通常需要对信号进行窗函数处理,以减少频谱泄露。如果没有使用窗函数或使用了不合适的窗函数,可能会导致FFT变换结果不准确。您可以尝试使用汉宁窗、汉明窗或布莱克曼窗等常见的窗函数。

4. FFT库的实现:STM32F1 DSP库中的FFT实现可能存在一些限制或误差。您可以尝试使用其他FFT库,如快速傅里叶变换(FFTW)库,以比较结果。

5. 浮点数精度:在STM32F1中,浮点数运算可能受到硬件浮点单元(FPU)的影响。如果FPU未启用或存在其他问题,可能会导致浮点数运算的精度降低。请确保您的项目中启用了FPU,并检查相关设置。

综上所述,您可以尝试以下步骤来解决FFT变换结果不正确的问题:

1. 尝试使用整数频率,避免浮点数精度损失。
2. 增加采样点数或采样频率,以提高频率分辨率。
3. 使用合适的窗函数对信号进行处理。
4. 尝试使用其他FFT库进行比较。
5. 确保启用了FPU,并检查相关设置。

通过这些步骤,您应该能够找到导致FFT变换结果不正确的原因,并采取相应的措施进行改进。
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