c - 检测正弦波的频率/周期

Question

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我只需要一些关于如何检测正弦波频率的指导。我通过 DtoA 转换器生成正弦波。现在，我将该信号通过 AtoD 传回以监视和验证输出。

我不知道如何检测正弦波的频率。显然，我应该从正弦波中获取周期并应用磁滞来补偿噪声。任何提示都非常感激。谢谢。

Answer 1

如果这仅与正弦波有关，我会检查零交叉，并计算数百个周期的零交叉之间的平均时间，这将给出准确的半周期长度，据此，您可以计算频率。

(“零”可能并不重要，因为大多数 uC 仅具有 0-Vdd 范围 ADC 输入，因此在这种情况下零可能恰好是 Vdd/2...)

(非常简单)伪代码可能是

const zero = 0; //or vdd/2 if that's the case
while(cyclesSoFar<enoughCycles) {
    currentSample=adcRead();
    //detect zero crossing (needs hysteresis added)
    if((lastSample>zero&&currentSample<=zero) || (lastSample<zero&&currentSample>=zero) ) {
        period = getTicks()-ticksAtLastCrossing; //might have to check for over/underflow to get correct value
        avgPeriod = avgPeriod * (cyclesSoFar)/(cyclesSoFar+1) + period/(cyclesSoFar+1);
        cyclesSoFar++;
    }
    lastSample = currentSample;
}
freq = ticksFreq/(avgPeriod*2);

其中:enoughCycles是要测量的周期数，零是正弦波的DC偏移，ticksFreq是CPU的频率，即可用的最精确时间。当然，这是非常非常简化的，需要添加大量的绒毛和检查。