使用STM32提供的DSP库函数进行FFT变换


使用STM32官方提供的DSP库进行FFT,虽然在使用上有些不灵活(因为它是基4的FFT,所以FFT的点数必须是4^n),但其执行效率确实非常高效,看图1所示的FFT运算效率测试数据便可见一斑。该数据来自STM32 DSP库使用文档。

下载得到STM32的DSP库之后,就可以将其添加到自己的工程项目中了。


其中,inc文件夹下的stm32_dsp.h和table_fft.h两个文件是必须添加的。stm32_dsp.h是STM32的DSP库的头文件。


src文件夹下的文件可以有选择的添加(用到那个添加那个即可)。因为我只用到了256点的FFT,所以这里我只添加了cr4_fft_256_stm32.s文件。添加完成后的项目框架如图2所示。

 根据采样定理,采样频率必须是被采样信号最高频率的2倍。这里,我要采集的是音频信号,音频信号的频率范围是20Hz到20KHz,所以我使用的采用频率是44800Hz。那么在进行256点FFT时,将得到44800Hz / 256 = 175Hz的频率分辨率。


  为了验证FFT运算结果的正确性,这里我模拟了一组采样数据,并将该采样数据存放到了long类型的lBufInArray数组中,且该数组中每个元素的高16位存储采样数据的实部,低16位存储采样数据的虚部(总是为0)。


  为什么要这样做呢?是因为后面要调用STM32的DSP库函数,需要传入的参数规定了必须是这样的数据格式。

进行256点的FFT,只需要调用STM32 DSP库函数中的cr4_fft_256_stm32()函数即可。该函数的原型为:


  void cr4_fft_256_stm32(void *pssOUT, void *pssIN, uint16_t Nbin);


  其中,参数pssOUT表示FFT输出数组指针,参数pssIN表示要进行FFT运算的输入数组指针,参数Nbin表示了点数。

调用实例:


  cr4_fft_256_stm32(lBufOutArray, lBufInArray, NPT);


  其中,参数lBufOutArray同样是一个long类型的数组,参数lBufInArray就是存放模拟采样数据的采样数组,NPT为采样点数256。


  调用该函数之后,在lBufOutArray数组中就存放了进行FFT运算之后的结果数据。该数组中每个元素的数据格式为;高16位存储虚部,低16位存储实部。

点击数: 1200    打印  添加到收藏   发布时间: 2016-12-14




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