不韋 呂 / Mbed 2 deprecated TrG_FFT_Analyzer

FFT アナライザ このプログラムの説明は，CQ出版社「トランジスタ技術」の2021年10月号から開始された連載記事「STM32マイコンではじめるPC計測」の中にあります．このプログラムといっしょに使うPC側のプログラムについても同誌を参照してください．

Dependencies:   Array_Matrix mbed SerialTxRxIntr DSP_ADDA UIT_FFT_Real Window

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API Documentation at this revision

Revision 1:d9dbfbe95c8d, committed 2021-11-03

Comitter:
MikamiUitOpen
Date:
Wed Nov 03 01:29:16 2021 +0000
Parent:
0:e5fc70976c00
Commit message:
2

Changed in this revision

DoubleBuffer.hpp Show annotated file Show diff for this revision Revisions of this file
IIR_Filter/Coefs_IIR_LP.hpp Show annotated file Show diff for this revision Revisions of this file
MSeq16.hpp Show annotated file Show diff for this revision Revisions of this file
MyFFT_Analyzer/FFT_Analyzer.hpp Show annotated file Show diff for this revision Revisions of this file
main.cpp Show annotated file Show diff for this revision Revisions of this file 
diff -r e5fc70976c00 -r d9dbfbe95c8d DoubleBuffer.hpp
--- a/DoubleBuffer.hpp	Thu Sep 09 08:52:33 2021 +0000
+++ b/DoubleBuffer.hpp	Wed Nov 03 01:29:16 2021 +0000
@@ -2,7 +2,7 @@
 //  ダブル･バッファの template クラス
 //      バッファに２次元配列（Matrix クラス）を使用
 //
-//  2021/05/22, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
+//  2021/10/22, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
 //--------------------------------------------------------
 
 #ifndef DOUBLE_BUFFER_HPP
@@ -11,19 +11,19 @@
 #include "Matrix.hpp"
 using namespace Mikami;
 
-template<class T> class DoubleBuffer
+class DoubleBuffer
 {
 public:
     // コンストラクタ
-    explicit DoubleBuffer(int size, T initialValue = 0)
+    explicit DoubleBuffer(int size, float initialValue = 0)
         : N_(size), buf_(2, size, initialValue), ping_(0), pong_(1),
           index_(0), full_(false) {}
     
     // データを格納
-    void Store(T data)  { buf_[ping_][index_++] = data; }
+    void Store(float data)  { buf_[ping_][index_++] = data; }
     
     // 出力バッファからデータの取り出し
-    T Get(int n) const { return buf_[pong_][n]; }
+    float Get(int n) const { return buf_[pong_][n]; }
 
     // バッファが満杯でバッファを切り替える
     void IsFullSwitch()
@@ -46,7 +46,7 @@
 
 private:
     const int N_;       // バッファのサイズ
-    Matrix<T> buf_;     // バッファ
+    Matrix<float> buf_; // バッファ
     int ping_, pong_;   // バッファ切替用
     int index_;         // 入力データのカウンタ
     bool full_;         // 満杯の場合 true

diff -r e5fc70976c00 -r d9dbfbe95c8d IIR_Filter/Coefs_IIR_LP.hpp
--- a/IIR_Filter/Coefs_IIR_LP.hpp	Thu Sep 09 08:52:33 2021 +0000
+++ b/IIR_Filter/Coefs_IIR_LP.hpp	Wed Nov 03 01:29:16 2021 +0000
@@ -1,7 +1,7 @@
 //-----------------------------------------------------
 //  縦続形 IIR フィルタの次数と係数の定義
 //
-//  2021/06/01, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
+//  2021/10/08, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
 //-----------------------------------------------------
 
 #include "Biquad.hpp"
@@ -28,8 +28,8 @@
 const float G01_ = 1.232249E-03f;    // 利得定数
 
 // 白色雑音発生器で使うフィルタ
-//      標本化周波数が 100 kHz の場合，
-//      100/(4π) ≒8.15 kHz 以上で
+//      標本化周波数が 102.4 kHz の場合，
+//      102.4/(4π) ≒ 8.15 kHz 以上で
 //      少なくとも 60 dB 減衰させる LPF
 
 // 低域通過フィルタ

diff -r e5fc70976c00 -r d9dbfbe95c8d MSeq16.hpp
--- a/MSeq16.hpp	Thu Sep 09 08:52:33 2021 +0000
+++ b/MSeq16.hpp	Wed Nov 03 01:29:16 2021 +0000
@@ -1,7 +1,7 @@
 //---------------------------------------------------------
-//  M 系列信号発生器（N = 16）
+//	M 系列信号発生器（N = 16）
 //
-//  2020/10/17, Copyright (c) 2020 MIKAMI, Naoki
+//	2021/09/28, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
 //---------------------------------------------------------
 
 #include "mbed.h"
@@ -11,32 +11,25 @@
 
 namespace Mikami
 {
-    class MSeq16
-    {
-    public:
-        MSeq16() : reg_(1) {}
+	class MSeq16
+	{
+	public:
+		MSeq16() : reg_(1) {}
 
-        // 戻り値： 1 => 1, 0 => -1
-        int Execute()
-        {
-            if ((reg_ & B_M_) == B_M_)
-            {
-                reg_ = ((reg_ ^ XOR_) << 1) | 1;    // 1 の場合の処理
-                return 1;
-            }
-            else
-            {
-                reg_ = reg_ << 1;                   // 0 の場合の処理
-                return -1;
-            }
-        }
-    private:
-        static const uint16_t XOR_ = (1 << (2-1))
-                                   | (1 << (3-1))
-                                   | (1 << (5-1));  // XOR の位置に対応する定数
-        static const uint16_t B_M_ = 1 << (16-1);   // 16 段目に相当するビットを調べる
-        
-        uint16_t reg_;
-    };
+		// 戻り値： 0 => -0.5, 1 => 0.5
+		float Execute()
+		{
+			msb_ = reg_ >> 15;
+			reg_ = ((reg_ ^ XOR_[msb_]) << 1) | msb_;
+			return RET_[msb_];
+		}
+	private:
+		static const uint16_t XOR_[2];	// XOR の一方の入力
+		static const float RET_[2];		// 戻り値として使用
+		uint16_t reg_;	// 16 段の D フリップ･フロップに対応
+		uint16_t msb_;	// 16 段目に相当するビット
+	};
+	const uint16_t MSeq16::XOR_[2] = { 0, 0x16 };
+	const float MSeq16::RET_[2] = { -0.5f, 0.5f };	
 }
-#endif  // MSEQ16_HPP
\ No newline at end of file
+#endif	// MSEQ16_HPP
\ No newline at end of file

diff -r e5fc70976c00 -r d9dbfbe95c8d MyFFT_Analyzer/FFT_Analyzer.hpp
--- a/MyFFT_Analyzer/FFT_Analyzer.hpp	Thu Sep 09 08:52:33 2021 +0000
+++ b/MyFFT_Analyzer/FFT_Analyzer.hpp	Wed Nov 03 01:29:16 2021 +0000
@@ -1,7 +1,7 @@
 //-------------------------------------------------------
 //  FFT を使ってスペクトル解析を行うクラス（ヘッダ）
 //
-//  2021/05/22, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
+//  2021/10/19, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
 //-------------------------------------------------------
 
 #ifndef FFT_ANALYZER_HPP
@@ -17,7 +17,7 @@
     {
     public:
         // nFft:  FFT のデータ点の数
-        FftAnalyzer(int nFft);
+        explicit FftAnalyzer(int nFft);
         virtual ~FftAnalyzer() {}
         void Execute(const Array<float> &xn, Array<float> &absFt);
 

diff -r e5fc70976c00 -r d9dbfbe95c8d main.cpp
--- a/main.cpp	Thu Sep 09 08:52:33 2021 +0000
+++ b/main.cpp	Wed Nov 03 01:29:16 2021 +0000
@@ -8,7 +8,7 @@
 //      ● 入力：  A1
 //      ● 白色雑音の出力：A2
 //
-//  2021/07/11, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
+//  2021/10/22, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
 //---------------------------------------------------------------------
 
 #include <string>
@@ -30,14 +30,14 @@
 const int N_FFT_ = 1024;            // FFT の点数
 const int N_FRAME_ = N_FFT_;        // １フレーム当たり標本化するデータ数
 const int N_SPC_ = N_FFT_/2 + 1;    // 有効なスペクトルの点数
-const int RATIO_ = 10;              // オーバーサンプリングの倍率
+const int RATIO_ = 10;              // ダウンサンプリングの倍率：1/10
 const int N_TX_ = 501;              // PC に転送するデータ数
 
-DoubleBuffer<float> buf_(N_FRAME_);     // AD の結果を保存するバッファ
+DoubleBuffer buf_(N_FRAME_);            // ダウンサンプリングの結果を保存するバッファ
 DspAdcIntr myAdc_(10.24f*RATIO_, A1);   // 標本化周波数： 102.4 kHz
-DspDac myDac;
+DspDac myDac_;
 IirCascade df1_(ORDER1_, CK1_, G01_);   // ダウンサンプリング用 Anti-alias フィルタ
-IirCascade df2_(ORDER2_, CK2_, G02_);   // 白色雑音発生用低域通貨フィルタ
+IirCascade df2_(ORDER2_, CK2_, G02_);   // 白色雑音発生用低域通過フィルタ
 MSeq16 mSeq_;                           // M 系列信号発生器（N = 16）
 
 // ADC 変換終了割り込みに対する割り込みサービス･ルーチン
@@ -48,7 +48,7 @@
     float xn = myAdc_.Read();   // AD 変換された値を取得
 
     float noise = df2_.Execute(mSeq_.Execute());
-    myDac.Write(0.8f*noise);    // 白色雑音出力
+    myDac_.Write(1.6f*noise);   // 白色雑音出力
 
     float yn = df1_.Execute(xn);    // ダウンサンプリング用 Anti-alias フィルタの実行