用STM32F407VG的DSP库做全相FFT测相位差问题

Samouyang · 发表于 2020-10-16 11:16:38

最近做一个项目，需要准确的测量2个正弦信号的相位差，用STM32F407VG的2路ADC做数据采样，利用407的DMA连续对2路ADC轮流采样，采样频率大约500KHZ，采样点数为2048点，信号频率在30K-40KHZ，为了减小频谱泄漏，准备采用全相FFT（APFFT）对采样信号进行处理，每采完4096个点（因为2路ADC轮流）DMA停止采样然后做全相FFT变换，计算两路信号在峰值处的相位，然后将两路相位相减得到相位差，开始在MATLAB上用2个函数模拟是正常的，然后改用实际测到2路ADC的数据加载运算后发现相位差很多次是一样的，但经常随着采样数据的改变而改变，如果你固定2个采样文件，数据肯定是固定的，但当我更换不同次的采样数据时，发现得到的相位差有时是不一样的，以下是我的MATLAB的程序，由于本人之前也没用过MATLAB，很多是参考网上的算法，加上自己学习理解的知识，所以错误在所难免，希望有大神可以指导一下问题出在哪里，或有兴趣的朋友可以一起讨论一下。

%读取外部的TXT文件的数据并做处理
clc;
Fs = 50e3;          % 采样频率
T = 1/Fs;             % 采样周期（周期=1/频率）
N = 1024;
L = 2048;          % 信号长度，2048

ss1=importdata('sin_adc.txt');
ss2=importdata('sin_adc2.txt');
ss1=ss1(

';
ss2=ss2(

';
%subplot(2,1,1);
%plot(wave_data);
ss1=ss1*3.3/4096; %2N个数据
ss2=ss2*3.3/4096;

win=hann(N)';
%plot(win);
%plot(win1);
win2=conv(win,win); %win和win1的卷积
win2=win2/sum(win2);

s1=ss1(1:2*N-1); %第1组（2N-1）个数据
y1=s1.*win2;
y1a=y1(N:end)+[0 y1(1:N-1)];
out1=fft(y1a,N);
a1=abs(out1);
[m,p]=max(a1(3:100))
pha1=angle(out1(p+2))*180/pi

%p1=mod(phase(out1),2*pi);

s2=ss2(1:2*N-1); %第1组（2N-1）个数据
y2=s2.*win2;
y2a=y2(N:end)+[0 y2(1:N-1)];
out2=fft(y2a,N);
a2=abs(out2);
[m1,p1]=max(a2(3:100))
pha2=angle(out2(p1+2))*180/pi
pha2-pha1
%p2=mod(phase(out1),2*pi);

以上算法我也转为C语言测试过，结果是一样的，看看哪位大神能帮忙分析一下，或有兴趣的朋友可以一起讨论一下，在此表示感谢！