大家好,最近在调试互相关算法,但是运算结果总是有问题,经过排查我发现是DSPF_sp_ifftSPXSP()运算错误,为此我专门测试了一个程序:
#include <stdio.h> #include <stdint.h> #include <string.h> #include <D:/ti/mathlib_c66x_3_0_1_1/inc/mathlib.h> #include <D:/ti/dsplib_c66x_3_1_0_0/inc/dsplib.h> #include <math.h> /****************************************************************************/ /**/ /*宏定义*/ /**/ /****************************************************************************/ // 软件断点 #define SW_BREAKPOINTasm(" SWBP 0 "); // 快速傅里叶变换 // π 及 浮点数极小值 #define PI3.14159 #define F_TOL(1e-06) /****************************************************************************/ /**/ /*全局变量*/ /**/ /****************************************************************************/ // 快速傅里叶变换测试 // 测试快速傅里叶变换点数 // 注意:TI DSP库 最大支持一次性计算 128K 个点的 FFT #define Tn 1024 // 采样频率 #define Fs 1000.0 // 信号 float Input[2*Tn]; // FFT 输入信号 #pragma DATA_ALIGN(CFFT_In, 8); float CFFT_In[2*Tn]; // FFT 输入信号 副本 float CFFT_InOrig[2*Tn]; // FFT 输出 #pragma DATA_ALIGN(CFFT_Out, 8); float CFFT_Out[2*Tn]; // IFFT 输出 #pragma DATA_ALIGN(CFFT_InvOut, 8); float CFFT_InvOut[2*Tn]; // 中间运算临时变量 float CTemp[2*Tn]; // 存储旋转因子 float Cw[2*Tn]; // 模 float Cmo[Tn]; // 二进制位翻转 #pragma DATA_ALIGN (brev, 8); unsigned char brev[64]= {0x0, 0x20, 0x10, 0x30, 0x8, 0x28, 0x18, 0x38,0x4, 0x24, 0x14, 0x34, 0xc, 0x2c, 0x1c, 0x3c,0x2, 0x22, 0x12, 0x32, 0xa, 0x2a, 0x1a, 0x3a,0x6, 0x26, 0x16, 0x36, 0xe, 0x2e, 0x1e, 0x3e,0x1, 0x21, 0x11, 0x31, 0x9, 0x29, 0x19, 0x39,0x5, 0x25, 0x15, 0x35, 0xd, 0x2d, 0x1d, 0x3d,0x3, 0x23, 0x13, 0x33, 0xb, 0x2b, 0x1b, 0x3b,0x7, 0x27, 0x17, 0x37, 0xf, 0x2f, 0x1f, 0x3f }; /****************************************************************************/ /**/ /*函数声明*/ /**/ /****************************************************************************/ // 产生旋转因子 void tw_gen(float *w, int n); // FFT 测试 void FFTTest(); /****************************************************************************/ /**/ /*主函数*/ /**/ /****************************************************************************/ int main(void) {// FFT 测试FFTTest();// 断点SW_BREAKPOINT; } /****************************************************************************/ /**/ /*快速傅里叶变换测试*/ /**/ /****************************************************************************/ // 产生旋转因子 void tw_gen(float *w, int n) { int i, j, k; for (j = 1, k = 0; j <= n >> 2; j = j << 2) { for (i = 0; i < n >> 2; i += j) { w[k]= (float)sin(2 * PI * i / n); w[k + 1] = (float)cos(2 * PI * i / n); w[k + 2] = (float)sin(4 * PI * i / n); w[k + 3] = (float)cos(4 * PI * i / n); w[k + 4] = (float)sin(6 * PI * i / n); w[k + 5] = (float)cos(6 * PI * i / n); k += 6; } } } // 快速傅里叶变换 void FFTTest(void) {// 产生待测试信号unsigned int i;for (i=0;i<Tn;i++)Input[i]=5*sin(2*PI*150*(i/Fs));// 确定快速傅里叶变换基unsigned char rad;if(Tn==16 || Tn==64 || Tn==256 || Tn==1024 || Tn==4096 || Tn==16384 || Tn==65536)rad=4;else if(Tn==8 || Tn==32 || Tn==128 || Tn==512 || Tn==2048 || Tn==8192 || Tn==32768)rad=2;else{printf ("不支持 计算 %d 点快速傅里叶变换!\n",Tn);return;}// 复数 FFTfor (i=0;i<2*Tn;i++)CFFT_In[i]=0.0;for (i=0;i<Tn;i++){CFFT_In[2*i]=Input[i];// 实部CFFT_In[2*i+1]=0;// 虚部为 0}// 保留一份输入信号副本memcpy(CFFT_InOrig,CFFT_In,2*Tn*sizeof(float));// 产生旋转因子tw_gen(Cw,Tn);// FFT 计算DSPF_sp_fftSPxSP(Tn,CFFT_In,Cw,CFFT_Out,brev,rad,0,Tn);SW_BREAKPOINT;// 计算振幅for(i=0;i<Tn;i++)Cmo[i]=0.0;for(i=0;i<Tn+2;i++){Cmo[i]=sqrtsp(CFFT_Out[2*i]*CFFT_Out[2*i]+CFFT_Out[2*i+1]*CFFT_Out[2*i+1]);Cmo[i]=Cmo[i]*2/Tn;}// 保留一份 FFT 结果副本memcpy(CTemp,CFFT_Out,2*Tn*sizeof(float));// IFFT 计算 //tw_gen(Cw,Tn);DSPF_sp_ifftSPxSP(Tn,CFFT_Out,Cw,CFFT_InvOut,brev,2,0,Tn);// 恢复 FFT 结果memcpy(CFFT_Out,CTemp,2*Tn*sizeof(float));printf("\n复数 FFT 测试结果:");unsigned char Flag;for(i=0;i<Tn;i++)if(abs(CFFT_InOrig[i]-CFFT_InvOut[i])>F_TOL)Flag=1;if(Flag==1)printf ("失败!\n");elseprintf ("成功!\n"); }
最终结果显示失败,截图如下
首先是这次测试的原始信号,已经加0转换为复数信号了
FFT运算结果如下
提取幅值信息后,结果正确
经过ifft逆变换后,结果如下,显然并没有成功还原信息,请问该怎么解决呢?
Shine:
IFFT的旋转因子和FFT的旋转因子符号不一样。
The following code snippet is an example for single precision twiddle-factor generation taken from the unit test of the function DSPF_sp_fftSPxSP. A similar program (but not identical because of the different sign in the twiddle factor exponent) exists for IFFT.
www.ti.com/…/sprac64.pdf