如何在不增加时间的条件下提高FFT分辨率？

miraclexue

要讲频率差值为25hz的频率解析，如20000hz，20025hz，20050hz。。
根据fft原理，要获得25hz的频域分辨率，需要采样的总时间为1/25 =40ms，40ms太久了，如何在1ms的采样总时间得到25hz的分辨率？
插值？补0？还是周期性补？

lpwithv

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LcwSwust

不太了解，你考虑一下这样行不行：做一个循环队列，存储40ms的采样数据，然后每1ms都可以用这40ms的数据来做FFT。

miraclexue

LcwSwust 发表于 2022-6-13 13:37
不太了解，你考虑一下这样行不行：做一个循环队列，存储40ms的采样数据，然后每1ms都可以用这40ms的数据来 ...

谢谢，好像不行，这40ms的数据包含了各种频率，无法在时域上分辨啊

LcwSwust

miraclexue 发表于 2022-6-14 10:12
谢谢，好像不行，这40ms的数据包含了各种频率，无法在时域上分辨啊

“无法在时域上分辨”是什么意思？

miraclexue

LcwSwust 发表于 2022-6-14 10:14
“无法在时域上分辨”是什么意思？

信号长度是1ms，存40ms的信号做成队列，那这个队列包含了40种频率，做fft没有意义
啊

LcwSwust

miraclexue 发表于 2022-6-14 10:45
信号长度是1ms，存40ms的信号做成队列，那这个队列包含了40种频率，做fft没有意义
啊

我没能理解透彻.
这里有篇文章似乎是说补零不能达到你需要的效果，你研究一下：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/85863024

miraclexue

LcwSwust 发表于 2022-6-14 11:03
我没能理解透彻.
这里有篇文章似乎是说补零不能达到你需要的效果，你研究一下：
https://zhuanlan.zhih ...

你看一下这个，应该会理：
请问给定一段信号，信号在不同时间段频率不同，每个段都需要解析出频率（已经定好协议）
举例：
总信号分为A+B+C三段，各段持续时间大约1ms。
A段：20000hz  代表含义1
        20025hz   代表含义2
        20050hz   代表含义3
        。。。。以此类推
B段：类似A段
C段：类似A段

目前思路：
对收到的信号做短时FFT，即STFT
遇到的问题：A段频率分辨率要达到25hz，需要FFT的总采样长度是1/25 = 40ms，但A段的信号时间才1ms，所以FFT无法满足分辨率要求。

经过查询资料，有看到小波变换和希尔伯特 黄变换，这两个都可以做到时频分析，但是我不确定频率分辨率能否达到要求。

请教大神，这个方案应该如何做？

LcwSwust

miraclexue 发表于 2022-6-14 11:25
你看一下这个，应该会理：
请问给定一段信号，信号在不同时间段频率不同，每个段都需要解析出频率（已经 ...

原来信号本身就持续1ms，我以为是连续的。小波变换为希尔伯特变换我也不懂。
即然这样，来个笨办法：就按照频率计的方案，统计1ms内的过零次数，总可以吧。

miraclexue

LcwSwust 发表于 2022-6-14 11:44
原来信号本身就持续1ms，我以为是连续的。小波变换为希尔伯特变换我也不懂。
即然这样，来个笨办法：就 ...

谢谢！
怎么统计过0次数？adc采样还是定时器输入捕获呢？
另外，这种方式抗干扰应该差一些吧？

LcwSwust

miraclexue 发表于 2022-6-14 13:42
谢谢！
怎么统计过0次数？adc采样还是定时器输入捕获呢？
另外，这种方式抗干扰应该差一些吧？

不对，统计过零次数不行，1ms才20来个周期，应当是直接判断周期时间，
例如波形已整形为方波，接到中断脚（或捕获），统计两次（或多次）中断的时间来得到周期。
抗干扰差的话就需要硬件上加滤波了。

miraclexue

LcwSwust 发表于 2022-6-14 14:05
不对，统计过零次数不行，1ms才20来个周期，应当是直接判断周期时间，
例如波形已整形为方波，接到中 ...

了解   信号是经过运放放大的  而且会有干扰信号被放大   有些噪声很难滤除的  因为跟真实信号频率相近   只能软件滤除

miraclexue

LcwSwust 发表于 2022-6-14 14:05
不对，统计过零次数不行，1ms才20来个周期，应当是直接判断周期时间，
例如波形已整形为方波，接到中 ...

如果用硬件实现傅里叶变换，对放大后的信号进行连续傅里叶变换，那频域的分辨率就是连续的了。有没有这种实现的可能？

LcwSwust

miraclexue 发表于 2022-6-16 11:28
如果用硬件实现傅里叶变换，对放大后的信号进行连续傅里叶变换，那频域的分辨率就是连续的了。有没有这种 ...

“硬件实现傅里叶变换”我不了解，我只知道带通滤波器，或利用LC谐振可用于选频，但估计也是很难达到这里的要求。

miraclexue

LcwSwust 发表于 2022-6-16 11:44
“硬件实现傅里叶变换”我不了解，我只知道带通滤波器，或利用LC谐振可用于选频，但估计也是很难达到这里 ...

有一些突然进来的噪声，频率和信号频段相近，没办法过滤干净的。用定时器捕获上升沿或下降沿，噪声肯定会影响

LcwSwust

miraclexue 发表于 2022-6-16 13:55
有一些突然进来的噪声，频率和信号频段相近，没办法过滤干净的。用定时器捕获上升沿或下降沿，噪声肯定会 ...

我是没办法了

miraclexue

LcwSwust 发表于 2022-6-16 14:33
我是没办法了

太难了。又是小信号。
唯一可行的FFT又在短时间达不到那么高的精度。

walker168

LcwSwust 发表于 2022-6-14 11:44
原来信号本身就持续1ms，我以为是连续的。小波变换为希尔伯特变换我也不懂。
即然这样，来个笨办法：就 ...

如果是信号都是单一频率正弦波的话，整形成方波，测方波频率，又快又准成本最低，难度最小低。这是最优解。

edmund1234

我猜你是需要检测 20000hz这信号， 而不是真的需要FFT转换的整个频带是吧？
如果是，那就不要用FFT， 用三个BandPass Filter， 比较他的输出电平即可了， 1ms足够了