实时FFT（快速傅立叶变换）分析的数字音频信号处理实验

接线图 2024年03月08日 10:56 147 admin

实时FFT（快速傅立叶变换）分析的数字音频信号处理实验第1张

　SG12232C 是一款全图形型 LCD 模块，分辨率为 122(H) x 32(V) 点。它的板上有两个 Epson S1D15200 LCD 控制器。S1D15200 最多可显示 61(H) x 32(V) 点，并且各自驱动 LCD 面板的一半。SG12232C 需要 2 kHz 方波作为 LCD 驱动时钟，并且必须在通电期间提供，否则 LCD 面板可能会因静态偏压而损坏。总线接口可以选择基于8080或基于6800。没有像HD447880那样的4位模式，只有8位模式可用，并且至少需要14条I/O线。

实时FFT（快速傅立叶变换）分析的数字音频信号处理实验第2张

　　右图显示了构建的电路板及其电路图。微控制器与往常一样是 Atmel ATmega8，它将输入的音频信号数字化并将波形显示到 LCD 模块中。做起来没有什么难的。我使用 MAX293、8 阶椭圆滤波器作为抗混叠滤波器。
　　右图显示了内部进程的信号流。数字化数据块经过 FFT 转换，并以频谱条的形式显示在 LCD 的左半部分（64 点）。波形显示在右半部分（58 个点），边缘与静止的循环信号对齐。
　　FFT 运算以 16 位定点完成。这些 128 点 FFT 过程，应用窗口、蝶形运算和标量输出，可以实时执行（7.3 毫秒内）。考虑到仅使用廉价的微控制器来处理，这是相当快的。频谱条从左到右按基频 x 0（直流分量）、基频 x 1、x2、x3、... 的顺序显示。采样频率为 9.6 kHz，基频（频率分辨率）变为：9.6k / 128 = 75Hz。

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