以Air780EPM開發(fā)板為硬件平臺(tái)，快速傅里葉變換（FFT）的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)成為嵌入式信號(hào)處理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文將圍繞該開發(fā)板的硬件適配特性、FFT算法在嵌入式環(huán)境中的部署流程，深入解析代碼結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì)及調(diào)試優(yōu)化策略，幫助開發(fā)者全面掌握FFT在實(shí)際項(xiàng)目中的核心應(yīng)用方法。

01. FFT示例功能

本demo是FFT（快速傅里葉變換）測(cè)試，支持Q15定點(diǎn)和F32浮點(diǎn)兩種實(shí)現(xiàn)方式。

主要功能：

生成200Hz正弦波測(cè)試信號(hào)；

使用Q15定點(diǎn)FFT算法處理數(shù)據(jù)；

使用F32浮點(diǎn)FFT算法處理相同數(shù)據(jù)；

計(jì)算并輸出兩種實(shí)現(xiàn)方式的性能對(duì)比（執(zhí)行時(shí)間）；

分析頻譜結(jié)果，定位并顯示主峰頻率。

02. FFT示例代碼

數(shù)據(jù)格式及test_fft.lua核心測(cè)試代碼如下，完整demo詳見源碼倉庫最新文件。

Q15定點(diǎn)格式：

表示范圍：-1.0到0.999969482421875

存儲(chǔ)格式：16位有符號(hào)整數(shù)

優(yōu)勢(shì)：在無浮點(diǎn)單元的MCU上高效運(yùn)行

F32浮點(diǎn)格式：

表示范圍：標(biāo)準(zhǔn)單精度浮點(diǎn)數(shù)

精度：更高的計(jì)算精度

適用場(chǎng)景：對(duì)精度要求較高的應(yīng)用

03. FFT功能驗(yàn)證

Air780EPM開發(fā)板通過LuaTools燒錄內(nèi)核固件和demo腳本代碼，燒錄成功后開機(jī)運(yùn)行，即可查看日志。

通過LuaTools可以觀察到：

頻率準(zhǔn)確性：

檢測(cè)到的主峰頻率接近200Hz；

性能對(duì)比：

Q15 FFT（耗時(shí)10ms）比F32 FFT（耗時(shí)24ms）更快。

今天的內(nèi)容就分享到這里了~

審核編輯 黃宇