FFT求取相位不稳定的问题

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主要流程：（ADC设置：RCC_PCLK2_Div6；ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5 , 1, ADC_SampleTime_41Cycles5);     A和B信号的周期为500微秒）
1、定时器T2=1000ms时开启信号A，T2=1005ms开启ADC + DMA 连续采集信号A信号值 DMAbuf[256]个点，在DMA采集完成中断中 ，关闭ADC+DMA，并把DMAbuf[256]的数据复制给A[256]。

2、定时器T2=1020ms时关闭信号A，开启信号B，T2=1025ms开启ADC + DMA 连续采集信号B信号值 DMAbuf[256]个点，在DMA采集完成中断中 ，关闭ADC+DMA，并把DMAbuf[256]的数据复制给B[256]。


3、定时器T2=1040ms时关闭信号B，随后对A[256]和B[256]进行FFT变换，然后求取两个信号变换后幅值最大的相位。


附上4个图，


求取FFT变换后最大幅值分量的相位部分的程序：

float GetPowerMag(long * Inbuff)
{
       
        float Outbuuf;
        signed short lX,lY;
        float X,Y,Mag;
        unsigned long MAG[128] = {0};
        unsigned long MaxMag = 0,MaxMagBuf = 0;
        float phrase = 0;
        unsigned short i,j;
        for(i=0;i<128;i++)
        {
                lX = (Inbuff[i] << 16) >> 16;        //实部
                lY = (Inbuff[i] >> 16);                        //虚部
                X = 256 * ((float)lX) / 32768;
                Y = 256 * ((float)lY) / 32768;
                Mag = sqrt(X * X + Y * Y) / 256;                //求取幅值
                if(i == 0)
                {
                        MAG[i] = (unsigned long)(Mag * 32768);   //直流分量
                }
                else
                {
                        MAG[i] = (unsigned long)(Mag * 65536);                //除直流分量外的幅值
                }
        }
       
        for(j=1;j<128;j++)
        {
                if(MaxMag < MAG[j])                        //判断最大幅值的数据
                {
                        MaxMag = MAG[j];
                        MaxMagBuf = Inbuff[j];  //提取最大幅值对应的FFT变换后的数据
                }
        }
                lX = (MaxMagBuf << 16) >> 16;   
                lY = (MaxMagBuf >> 16);                       
                phrase =atan2(lY,lX);                                //相位弧度
                Outbuuf = phrase*180.0f/3.1415926f;  //相位角度换算
        return Outbuuf;
}




通过打印出的数据发现处理完后得到AB信号相位的数据不固定，在某一范围内浮动没有规律，这种情况怎么处理？

eric2013

首先你这个是软件控制做的同步位置采集。没有检测同步位置后采集处理准。毕竟这个波形抖动效果都是随意的。采集到附近位置很正常。




然后就是FFT前做加窗处理，FFT后做修正，解决栅栏效应会好些。

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eric2013 发表于 2024-10-22 09:47
首先你这个是软件控制做的同步位置采集。没有检测同步位置后采集处理准。毕竟这个波形抖动效果都是随意的。 ...

好的，我这边先加汉宁窗处理试一下。由于现在设计的是一个ADC先后采集AB两个信号，现在的思路做同步位置检测是用定时器中断，暂时没有思路如何去检测是否为同步位置采集，您那边有什么好的建议吗？

eric2013

18633846727 发表于 2024-10-22 11:24
好的，我这边先加汉宁窗处理试一下。由于现在设计的是一个ADC先后采集AB两个信号，现在的思路做同步位置 ...

我们早期弄过的一个项目使用的过零检测。