c - 检测正弦波的频率/周期

Question

我只需要一些关于如何从正弦波中检测频率的指导。我通过 DtoA 转换器生成了正弦波。现在，我通过 AtoD 将该信号放回以监控和验证输出。

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滞后来补偿噪声。任何提示都非常感谢。谢谢。

Answer 1

如果这只是关于正弦波，我会检查零交叉，并计算几百个周期的零交叉之间的平均时间，这将给出一个准确的半周期长度，然后你可以计算频率。

（“零”可能不是微不足道的，因为大多数 uC 只有 0-Vdd 范围的 ADC 输入，所以在这种情况下，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 偏移量，ticksFreq 是 CPU 的频率，可用的最精确时间。当然，这是非常非常简单的，需要添加大量的绒毛和检查。