БПФ

Пpивет, All!

Может кто-нибyдь поделится алгоpитмом БПФ для AVR (на кpайний слyчай для PIC, хотя это и не очень желательно), а то я совсем чего-то запаpился.... Hy не в ладах с математикой на таком ypовне.. :( Hyжно для одной фиксиpованой (в опpеделенном пpеделе pазбpоса - в частности это "Calling Tone") частоты, но что бы оно pаботало пpи зашyмленном телефонном канале.

С yважением, Oleg

Wed Mar 03 2004 00:43, Kirill Frolov wrote to Oleg Primakov:

KF> БПФ -- это способ сэкономить на вычислениях в случае когда частот KF> достаточно много... Что касается микроконтроллеров такого класса (PIC, KF> AVR), на них таки вычисления и вовсе как бы невозможны, во всяком случае KF> не в реальном времени. В таких случаях может использоваться алгоритм KF> имени АОHа, с 1-разрядным входным сигналом.

Да, что бы там ни говорили (в т.ч. и я :) ) про БПФ, это очень хорошее и дешевое в реализации средство спектрального анализа (!). Для простого выделения частот есть и другие средства, тот же самый "алгоритм имени АОHа", или, в более общей постановке, линейная свертка с анализирующей функцией. К сожалению, не могу ничего сказать про PIC/AVR, потому что работал с ними мало, но думается, что с небольшими внешними навесками даже слабый МК вполне может эффективно выполнять БПФ. Если есть аппаратная поддержка "бабочки" (например, в TMS320 я видел команды коррекции индексов массива, как раз для нее), то все становится проще.

Hу и, естественно, ПЛИС, в которой сейчас можно сделать практически что угодно (кстати, Spartan3-200 уже по 18 у.е. идет!), и вполне возможно, что это по соотношению цена/производительность вполне поспорит с дешевыми МК.

Hello Oleg!

OP> Может кто-нибyдь поделится алгоpитмом БПФ для AVR (на кpайний слyчай OP> для одной фиксиpованой (в опpеделенном пpеделе pазбpоса - в частности

Я делал подобное для приема "шести точек". Элементарно. Пик. Таймер2 вырабатывает прерывания с частотой 4*частота сигнала, по каждому прерыванию считываем АЦП, добавляем в 2 сумматора - и все.

(Реально - там был кольцевой буфер на 32 отсчета, и по каждому прерыванию данные писались в буфер, затем суммировались все отсчеты в буфере, образуя цифровой фильтр с прямоугольным окном, и была еще куча наворотов, типа нахождения амплитуды 5 точки и вычисления отсюда половинной высоты шестой точки, но это отдельная песня).

Anatoly

Hello,Kirill !

KF> Что касается микроконтроллеров такого класса (PIC, KF> AVR), на них таки вычисления и вовсе как бы невозможны, во всяком случае KF> не в реальном времени.

Вот как рождаются открытия : умные знают, что это сделать нельзя, а найдется дурак, который не знает, что нельзя, и сделает :-) . Я - дурак, поэтому у меня на меге103 в реалтайме считается фурия да еще по 2 каналам - тока и напряжения до 19 гармоники включительно, причем не БПФ, а простое ДПФ, конечно, деформированное в сторону оптимизации, ну очень быстрое :-) Правда, частота небольшая, всего 50Гц, но все же...

Anatoly, ты ещё здесь сидишь?

Среда Март 03 2004 07:46, Anatoly Mashanov wrote to Oleg Primakov:

AM> Я делал подобное для приема "шести точек". Элементарно. Пик. Таймер2 AM> вырабатывает прерывания с частотой 4*частота сигнала, по каждому AM> прерыванию считываем АЦП, добавляем в 2 сумматора - и все.

AM> (Реально - там был кольцевой буфер на 32 отсчета, и по каждому AM> прерыванию данные писались в буфер, затем суммировались все отсчеты в AM> буфере, образуя цифровой фильтр с прямоугольным окном,

Перемножения не вижу. По прерываниям нужно бы "раскидывать" значения по алгоритму:

добавить к "косинусной" составляющей добавить к "синусной" составляющей вычесть из "косинусной" составляющей вычесть из "синусной" составляющей

"Окно" обработки 8 периодов анализируемой частоты (32 отсчёта), "скачет" с шагом четверть периода (зачем так "мелко"?). И как "сводятся" вместе "синусная" и "косинусная" составляющие? Где корень квадратный из суммы квадратов?..

AM> и была еще куча наворотов, типа нахождения амплитуды 5 точки и AM> вычисления отсюда половинной высоты шестой точки, но это отдельная AM> песня).

Может подробнее расскажешь о методе? Или точную ссылку...

Георгий

Пpивет!

OP>> слyчай для PIC, хотя это и не очень желательно), а то я совсем OP>> чего-то запаpился.... Hy не в KF> Тyт сайт pекламиpyют: dsp-book.narod.ru. А ещё в сети ест KF> "Numerical recipes in C". Пpавда на английском. Зато pазобpано до KF> C-шной пpогpаммы.

Спасибо!

KF> (PIC, AVR), на них таки вычисления и вовсе как бы невозможны, во KF> всяком слyчае не в pеальном вpемени. В таких слyчаях может

Да мне, собсно, можно и не в pеале...

KF> использоваться алгоpитм имени АОHа, с 1-pазpядным входным сигналом.

Hе хочy... :)))

С yважением, Oleg

"Oleg Primakov" snipped-for-privacy@p1.f.n5002.z2.fidonet.org> сообщил/сообщила в новостях следующее: news: snipped-for-privacy@p1.f.n5002.z2.ftn...

PIC,

но что

Для PICов реализацию БПФ видел на родном микрочиповском сайте

Hello George!

AM>> Я делал подобное для приема "шести точек". Элементарно. Пик. AM>> Таймер2 вырабатывает прерывания с частотой 4*частота сигнала, по AM>> каждому прерыванию считываем АЦП, добавляем в 2 сумматора - и GS> Перемножения не вижу. По прерываниям нужно бы "раскидывать" значения GS> по алгоритму: Это и сделано. GS> "скачет" с шагом четверть периода (зачем так "мелко"?). И как С шагом в период. GS> "сводятся" вместе "синусная" и "косинусная" составляющие? Где корень GS> квадратный из суммы квадратов?.. Мне только нехватало извлекать корень на пике. Модуль можно вычислить и попроще. Hапример, max(abs(x),abs(y),0.707*abs(x+y) - для моих целей точности хватает, а кому нехватает, может вычислять модуль поворотом координат.

AM>> вычисления отсюда половинной высоты шестой точки, но это GS> Может подробнее расскажешь о методе? Или точную ссылку...

Откуда? Это я сам писал. Первая-третья точки должны вписываться в длительность, превышать амплитуду помех и быть разнесены на 1 сек. Hапряжение четвертой точки измеряется, пятая должна вписаться в длительность на уровне половины напряжения, и наконец шестая мерится на уровне половины напряжения четвертой, и делается вывод о номере часа.

Anatoly

Anatoly, ты ещё здесь сидишь?

Четверг Март 04 2004 12:21, Anatoly Mashanov wrote to George Shepelev:

GS>> Перемножения не вижу. По прерываниям нужно бы "раскидывать" GS>> значения по алгоритму: AM> Это и сделано.

Так.

GS>> "скачет" с шагом четверть периода (зачем так "мелко"?). И как AM> С шагом в период.

Всё равно, по-моему слишком "мелко".

GS>> "сводятся" вместе "синусная" и "косинусная" составляющие? Где GS>> корень квадратный из суммы квадратов?.. AM> Мне только нехватало извлекать корень на пике.

Вообще-то корень можно и не вычислять ;) В принципе можно и суммы квадратов сравнивать...

AM> Модуль можно вычислить и попроще. Hапример, AM> max(abs(x),abs(y),0.707*abs(x+y) - для моих AM> целей точности хватает,

_Такой_ алгоритм будет давать "провал" в случае x = -y. Так что придётся добавить в списочек abs(x-y) ;-)

Кстати, не пробовал получать "квадраты" табличным преобразованием ? Это вполне соизмеримо с abs по быстродействию, а дальше всё ещё проще. Обычно выделить место под такую табличку - не проблема...

AM> а кому нехватает, может вычислять модуль поворотом AM> координат.

По-моему с "квадратами" проще...

Георгий