[Rame 0]

Добрый вечер!

кто нибудь реализовывал быстрое преобразование фурье на микроконтроллере avr32? Поделитесь мнениями и навыками

Заранее благодарен

[Xenia 35]

Из первых рук (от Atmel) можно найти про это здесь :

http://support.atmel.no/knowledgebase/avr3...html/index.html

 

Да и вообще много чего можно еще наковырять на эту тему из интернета, если погуглить на "AVR32 + FFT".

[Rame 0]

Спасибо, но то что можно было нарыть в интернете сделал

Из примеров атмела сделал DSP16_COMPLEX_FFT, возникли кое-какие вопросы:

1) значения вых.массива отличаются от реальных значений(в даташите AVR32718 на странице этот пример изображен на картинках, но выходные значения никак не совпадают с графиками). Также сделал из массива 1;0;0;1 ,то есть импульсный сигнал, после ффт преобразования получил 0,125+0i;0.06+0.06i;0;0.06-0.06. По сути эти значения умножить на 16 , то получится верно. Но почему так? ведь в коде нигде это не прописывается

2) Далее как подключить АЦП, чтобы массив накапливался из отчетов ацп, затем делалось ффт

 

 

[Xenia 35]

1) значения вых.массива отличаются от реальных значений(в даташите AVR32718 на странице этот пример изображен на картинках, но выходные значения никак не совпадают с графиками). Также сделал из массива 1;0;0;1 ,то есть импульсный сигнал, после ффт преобразования получил 0,125+0i;0.06+0.06i;0;0.06-0.06. По сути эти значения умножить на 16 , то получится верно. Но почему так? ведь в коде нигде это не прописывается

Странно, конечно, но допустимо. Т.к. обычно алгоритмы FFT оптимизируются на скорость, ради чего постоянным множителем пренебрегают.

Для алгоритма FFT обычно характерно иное - не уменьшение, а увеличение против нормы. И обычно этот коэффициент умножения равен числу точек в преобразуемой последовательности.

 

Например для вашего случая, когда исходный массив такой:

1

0

0

1

Результат FFT-преобразования, если верить MatLAb'у, будет таков:

2

1+i

0

1-i

Тем не менее, такой ответ не совсем правильный, поскольку норма вектора увеличилась в 4 раза (до преобразования было 2, а после стало 8). Однако на такие вещи положено закрывать глаза. Т.е., будь моя воля, то я бы дала такой ответ:

1

0.5 + 0.5i

0

0.5 - 0.5i

у которого норма тоже равна 2, как и у исходных данных.

Это я к тому пишу, что все алгоритмы провираются относительно масштаба, а раз так, то и вами полученный результат ничем не хуже остальных, если масштабировать все равно придется.

 

В вашем же случае алгоритм не увеличил, а урезал норму выходного вектора, хотя по соотношениям частот рассчитал все правильно. Объяснить такую реализацию не могу. Если бы сама считала FFT, то, пожалуй, предпочла бы целочисленную реализацию (где вместо синусов и косинусов большие целые числа, промасштабированные на всю разрядную сетку). Там чуточку менее точно, зато много быстрее считает и не приходится конвертировать данные АЦП в значения с плавающий точкой. Но и масштабный коэффициент там очень большой.

 

2) Далее как подключить АЦП, чтобы массив накапливался из отчетов ацп, затем делалось ффт

Тут, думаю что всё тривильно - снимаешь с АЦП результат и кладешь его в массив по порядку. Говорят, есть возможность сделать автоматом через DMA, чтобы АЦП работал в периодическом режиме, а значения сами укладывались в память, но тут уж надо приглашать знатоков конкретного железа.

[Rame 0]

будь моя воля, то я бы дала такой ответ:

1

0.5 + 0.5i

0

0.5 - 0.5i

в матлабе и делается нормировка вектора, непонятно то что в самом коде нигде это не прописывается, остается лишь вариант искать в самой dsp-инструкции

 

Говорят, есть возможность сделать автоматом через DMA

Что за метод такой?

[Xenia 35]

в матлабе и делается нормировка вектора, непонятно то что в самом коде нигде это не прописывается, остается лишь вариант искать в самой dsp-инструкции

DSP-алгоритмы обычно ничего не нормируют, ради повышения скорости. Надеясь, что пользователь это сделает это сам при необходимости. И это правильно, т.к. для большинства приложений нормировка не нужна, или нормировать приходится не весь массив, а какой важный его участок, а то и всего одну из частот (максимальную). Скажем эквалайзер какой-нибудь, который по частотам гистограмму на дисплее строит. Там ведь все равно придется нормировать на высоту графика, а значит и не надо делать лишную работу при FFT.

 

> Говорят, есть возможность сделать автоматом через DMA

Что за метод такой?

Это не метод, а штука такая аппаратная в микропроцессоре сидит, Direct Memorу Access называется (прямой доступ в память). Ему указывают стартовый адрес массива (куда класть), место, откуда брать, и событие (какой-то флаг прерывания), по которому следует делать копирование. Знаю, что DMA используют при приеме символов от UART, USB, SPI и др. И вроде бы в том списке АЦП тоже есть.

 

Страница 6-ая даташита на AT32UC3A (rev. J):

4.1.3 Peripheral DMA Controller

• Transfers from/to peripheral to/from any memory space without intervention of the processor.

• Next Pointer Support, forbids strong real-time constraints on buffer management.

• Fifteen channels

– Two for each USART

– Two for each Serial Synchronous Controller

– Two for each Serial Peripheral Interface

– One for each ADC

– Two for each TWI Interface

P.S. AT32UC3 - расчудесный микроконтроллер! :). У последних его моделей (кажется, UC3C) появилась аппаратная арифметика с плавающей точкой! А если сделать так, что DMA собирает данные от АЦП, не отвлекая на эту работу CPU, а тот, в свою очередь, занят FFT-преобразованием ранее собранного массива (пока DMA набирает текущий), то получится такая крутизна, что вам за реализацию несомненно поставят памятник еще при жизни! :)

[Rame 0]

Страница 6-ая даташита на AT32UC3A (rev. J):

Похоже разные даташиты смотрим, но в своем я тоже нашел описание DMA

 

P.S. AT32UC3 - расчудесный микроконтроллер! :). У последних его моделей (кажется, UC3C) появилась аппаратная арифметика с плавающей точкой! А если сделать так, что DMA собирает данные от АЦП, не отвлекая на эту работу CPU, а тот, в свою очередь, занят FFT-преобразованием ранее собранного массива (пока DMA набирает текущий), то получится такая крутизна, что вам за реализацию несомненно поставят памятник еще при жизни! :)

Это уже и есть преобразование в реальном времени