c# - 在 c#.net 中计算信号的频率

Question

我正在为 c# .NET 中的示波器开发一个应用程序，我在 zedgraph 控件的帮助下绘制了不同类型的波（正弦波、方波等）。我从示波器获取值并存储在大小为 1024（字节数组）的缓冲区中，并且必须在运行时计算时间段、频率、上升时间、下降时间等参数。为此，我只需要提取整个信号的一个周期。另一个问题是值并不总是连续上升或下降，平均值存储在缓冲区中，如下所示[0,0,0,1,1,2,3 ,4,5,5,6,6,6,5,5,4,3,2,1,1,0,0,0.......]。信号不断从机器接收。不确定波浪是否总是在零附近振荡。谢谢问候尼莱什

Answer 1

您可以通过多种方式估计频率。如果您有数学库，可能最简单的方法是计算 FFT 并采用最低频率。

或者，您可以检查过零（在平均值附近）。它在 0 附近振荡的速度越快，它的频率就越高。类似地，极值告诉你很多关于频率的信息（想想一个正弦曲线，它的极值和零点交替并且间隔均匀）。

还有一种叫做周期变换的变换，但我记不太清了。我在一本关于寻找歌曲节奏的音乐书籍中看到了它。

http://www.cs.berkeley.edu/~vazirani/s09quantum/notes/lecture4.pdf

另一种方法可能是使用自相关，当它很大时，这意味着函数与自身“同步”（假设它不会快速改变形状）。并且应该很容易计算这些最大值之间的距离。

Answer 2

您可以找出波峰和波谷之间的时间段，这将为您提供该特定波的一半波长。

对于图 1，第一个波谷是 2，第一个波峰是 12。找出这些点之间的时间，你就有一半的波长。

对于图二，同样的原理适用，您可以计算图的每个部分的波长（以及周期）