Как правильно настроить FFT-преобразование на STM32F4?

Question

[Александр Семыкин]

Даже как-то неудобно задавать такие вопросы, но мне не помешает помощь людей, которые сталкивались с цифровой обработкой сигналов.

Итак, передо мной стоит тривиальная задача - обработать аудиосигнал с АЦП. Есть оцифрованный сигнал АЦП - по сути, массив из 800 точек (сигнал длительностью 100 мс, снятый с частотой дискретизации 8 кГц). Есть функция БПФ из библиотеки arm_math, которая обеспечивает высокую скорость обработки этого массива. Проблема в том, что мне не нравится то, что я получаю на выходе этого преобразования. Код:

/* Непосредственно комплексное БПФ-преобразование на 1024 точки */
	arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len1024, FFT_data, inversal_transform_flag, bit_reversr_flag);

	/* Рассчитываем амплитуду каждого спектра */
	arm_cmplx_mag_f32(FFT_data, freqs_magnitudes, FFT_SAMPLES_COUNT);

Полученный спектр амплитуд:


Пока я не понимаю:
- в каком диапазоне частот находится полученный результат и чем это определяется?
- есть ли возможность настроить более узкий коридор и шаг частоты для преобразования?

Буду благодарен за помощь, совет и указание на направление поиска информации.

Answer 1

[Армянское Радио]

Какая-то фигня. Если вы сделали FFT 800 действительных значений, у вас должены получиться 800 комплексных значений, из которых нужно взять модуль (если вас интересуют амплитуды частот).

После взятия модуля вы должны получить картинку, симметричную относительно середины.

Итого, FFT дает вам частоты от 0 до половины частоты дискретизации. (Да, это вариация на тему аудиофильской теоремы Котельникова-Найквиста).

Чтобы сузить частотные полосы, нужно поднимать частоту дискретизации.

Comments

[Александр Семыкин]

>> Какая-то фигня. Если вы сделали FFT 800 действительных значений, у вас должены получиться 800
>> комплексных значений, из которых нужно взять модуль (если вас интересуют амплитуды частот).
Так и есть. Непосредственно после преобразования получаю именно это. График, приведённый выше - это уже результат обработки комплексных значений и преобразования их в амплитуды частот.

>>Итого, FFT дает вам частоты от 0 до половины частоты дискретизации.
О, вот теперь всё стало гораздо понятнее.

[Александр Семыкин]

Впрочем... у меня остался ещё один вопрос. Главное требование БПФ состоит в том, что число точек для преобразования должно быть степенью двойки. Что делать, если у меня на входе всего 800 значений?

[Армянское Радио]

Александр Семыкин: Добивать нулями до 1024 и не забыть про использование оконной функции.