STM32F405的FFT，衰减很严重，怎么解决？

jinyi7016

用STM32F405的DSP库做64点FFT，衰减很大， 是我用错了么，有用过的老师么，指导一下。
另这个信号怎么用F4的FFT,插值的话，误差很大。

#define Fs 14400.0f
#define PI2 PI*2.0f

for(i=0;i<288;i++)
     adcfft=1000.0f+100.0f*arm_sin_f32(PI2*i*50.0f/Fs)+ 10.0f * arm_cos_f32(PI2*i*100.0f/Fs) + 1.0f*arm_sin_f32(PI2*i*150.0f/Fs);

正点原子

帮顶

lsj9383

什么是衰减很大、
你的插值又是指的神马、
什么又是误差很大、
+_+

lsj9383

我简单说一下你的问题。

你的窗是个64点的窗，采样频率是14400.

所以频率的物理分辨率为 14400/64 = 225Hz.（这是由于原频谱和sa卷积所造成的）

但是信号一个是50Hz, 一个是100Hz,一个是150Hz，在FFT是无法分辨这些频率的。

虽然不知道你的到底表述的是什么，不过根据你的这个信号，用64点做FFT，根本就是有问题的。

jinyi7016

回复【4楼】lsj9383:
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感谢回答，其实是两 个问题，我没写清楚。
一、64点FFT是指的#define Fs 3200.0f 时，50Hz的是基波，100Hz的幅值是10，但FFT出来的只有9.4，150Hz的幅值是1.0，FFT出来的是0.8多，就是频率越高越小，
二、Fs 14400.0f时，一个窗是288点，但这个点数怎么做FFT啊？我所做的是去掉一些点，按线性再加上一些点，变成256个点，做256点FFT。这么做不知道对不对。

lsj9383

1.fs=3200Hz，fft点数为64， 信号是50Hz 100Hz 150Hz的FFT如下图，和理论结果一致。不知道你所指的衰减情况是指的什么？

2.288点的FFT，可以减两个点来做FFT，也可以补零不到512做FFT。建议用补零的方法，因为减两个点会造成物理频率分辨率的轻微降低。

jinyi7016

回复【6楼】lsj9383:
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感谢！

一、在matlab上没有问题，我所说的是用F4的DSP库的基4FFT的时候有衰减。
      我换了个DSP上的基2FFT的程序，做64点的运算也是没有问题，
      ST的库不应该有问题的吧，还是在用的时候有一些设置，我没有做到。
我的F4的工程设置在Target-->C/C++中define STM32F4XX,USE_STDPERIPH_DRIVER,__FPU_PRESENT,__FPU_USED,ARM_MATH_CM4,__CC_ARM
Target-->Target中选上Use FPU
FFT部分程序：
uint32_t ifftFlag = 0;
uint32_t doBitReverse = 1;
 arm_status status;
arm_cfft_radix4_instance_f32 S;
int i;
float Fs=3200.0f;
for(i=0;i<64;i++)//取128点做FFT时，结果是每隔一个取一个值，其他值约为0，取64点时，数比较乱，过后我把数据发上来。
adcfft=1000.0f+100.0f*arm_sin_f32(PI*2.0f*i*50.0f/Fs)+ 10.0f * arm_cos_f32(PI*2.0f*i*100.0f/Fs) +1.0f*arm_sin_f32(PI*2.0f*i*150.0f/Fs);
__NOP();
 status = ARM_MATH_SUCCESS;
  status = arm_cfft_radix4_init_f32(&S,256,ifftFlag, doBitReverse);
  arm_cfft_radix4_f32(&S,adcfft);
  arm_cmplx_mag_f32(adcfft,testOutput,64);//复数求幅值

二、288点的无论是补0还是去几个点，在用F4的FFT时数据都比较乱，除了直流分量正确，高次的都不对，我再用DSP的程序试下。
三，感觉F4的库不该有问题，但又找不到哪里错了。

jinyi7016

一、程序
    #define FFS 3200.0f
    for(i=0;i<128;i++)
        adcfft=1000.0f+100.0f*arm_sin_f32(PI2*i*50.0f/FFS)+ 10.0f * arm_cos_f32(PI2*i*100.0f/FFS) + 1.0f*arm_sin_f32(PI2*i*150.0f/FFS);
    __NOP();

    __nop();

      status = ARM_MATH_SUCCESS;
      status = arm_cfft_radix4_init_f32(&S,64,ifftFlag, doBitReverse);
      arm_cfft_radix4_f32(&S,adcfft);
    __nop();
      arm_cmplx_mag_f32(adcfft,testOutput,64);
    __nop();
二、用128点做64FFT结果

三，用128点做64FFT幅值
直流分量： 90509.67/1.414/64=1000.15 
基波分量：4297.978/1.414/32=94.980   ........

jinyi7016

四，64点做64点FFT，结果看上去很乱

lsj9383

1、我没用过dsp库，也不熟悉基4FFT，所以可能基4FFT的对点数的要求可能与基2FFT有点不一样、、、
2、这样用表格直接看数据很不直观，建议还是在matlab下显示图、、、

tangqilin

有可能是这样  m4的fft库因为用的是基4，只能做16 64 256 1048点的fft，如果你用的是arm_cfft_radix4_f32复数求的话，要把16点或者64点或者256点或1024点 扩展两倍 就是32点 128点 256点 2048点的数组作为输入，偶数项是你的采样值，奇数项填0。你128点做的了，64点混乱，我觉得是128点的时候按照64点去做fft了。

涛涛

我现在用fft 通过stm32 F103 AD 采集出来了，送到FFT运算，输入分别是 市电三相 电压和三相电流，经过FFT 计算出各相的 电压 电流，基波 和各次谐波。实部 和虚部，。怎么计算电压，电流 的 有功功率 和无功功率 ，和功率因数怎么算啊。能给个例程吗

zzj

回复【12楼】涛涛:
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请问楼主做得怎样了？fft运算前是不是需要进行加窗处理啊？

jinjing

楼主，这个问题解决了吗？我也发现这种问题，导致计算出数据成循环波动