如何使用STM32F30x 內(nèi)部的DSP 進行浮點快速傅立葉變換資料下載

前言 本文目的是演示如何使用STM32F30x 內(nèi)部的DSP 進行浮點快速傅立葉變換（FFT），為聯(lián)系實際應(yīng)用，使用ADC 對波形發(fā)生器進行ADC 采樣，然后對ADC 采樣結(jié)果進行FFT， 與 Matlab 仿真結(jié)果進行比較察看最終結(jié)果的準確性。會使用到ARMDSP 庫文件，以及STM32F30x 的浮點運算單元以及DSP指令等。 模擬ADC采樣數(shù)據(jù)實現(xiàn)FFT 使用Matlab生成AM調(diào)制波形 波形公式為：AM_50= sin(2πfc)*(1 50%*sin(2πfm))， 其中fc 為載波頻率，fm 為調(diào)制波頻率，調(diào)制比50%。為了使用ADC 采樣，將波形進行偏移處理，疊加1.5V 電壓，最終波形展開公式如下： AM_50 = sin(2πfc) 50%*sin(2πfm))* sin(2πfc) 1.5 Matlab 程序如下： x =sin(2*pi*fm*t); % modulation wave figure; plot(t,x); y =sin(2*pi*fc*t); % carrier wave figure; plot(t,y); z1 =y.*(1 m1*x) 1.5; % AM wave with 50% depth figure; %figure 1 plot(t,z1); xlabel('Time'); ylabel('Amplitude'); title('AM with50% depth'); Z1 =z1*4096/3.3; % 12-bit ADC Value 產(chǎn)生波形如下： 圖【一】 生成模擬ADC數(shù)據(jù)，使用STM32F30x進行FFT運算 生成數(shù)據(jù)存于AM_50_ADC_Data[]數(shù)組中，實數(shù)轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)，進行CFFT 的運算，調(diào)用arm_cfft_f32 庫函數(shù)，1024 點FFT。 /* Real data to magnitudedata */ for(i=0; i { testInput_f32_10khz[i*2 1] =0; testInput_f32_10khz[i*2] = AM_50_ADC_Data[i]; } /* Process the data throughthe CFFT/CIFFT module */ arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len1024,testInput_f32_10khz, ifftFlag, doBitReverse); /* Process the data throughthe Complex Magnitude Module for calculating the magnitude ateach bin */ arm_cmplx_mag_f32(testInput_f32_10khz,testOutput, fftSize); 結(jié)果打印并和Matlab計算結(jié)果進行比較 為方便顯示只取整數(shù)部分比較：圖【二】為Matlab 輸出，圖【三】為經(jīng)過STM32F30x計算后的結(jié)果. 圖【二】 圖【三】 從數(shù)據(jù)上看Matlab 仿真以及STM32F30x的FFT 兩者非常吻合，數(shù)據(jù)可以直接使用?；跁r間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到頻域上，理論上直流分量，頻率fc處，以及頻率fc-fm，fc fm 處都會有波峰出現(xiàn)，實際看FFT 波形如下： 實際ADC采樣并進行FFT操作 使用波形發(fā)生器產(chǎn)生50% 調(diào)幅波，載波10KHz，調(diào)制波1KHz，調(diào)制比50%，偏移1.5V。 使用STM32F30x進行ADC 采樣，采樣結(jié)果存于數(shù)組，數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Matlab 顯示波形如下：