簡單高效的算法來檢測正弦信號的頻率和相位

Question

我需要一種算法來檢測純正弦信號的頻率和相位。輸入信號的頻率在0到100 Hz之間變化。

的信號的值被用爲20kHz的頻率捕獲（所以我得到每秒20.000值） - 這是給定的，並且不能被改變。我需要檢測此輸入信號的頻率和相位，並使用PWM產生具有與輸入信號相同頻率的MCU中斷。

任何人都可以建議使用什麼算法來做到這一點簡單和高效？也許Goertzel算法？

Answer 1

Goertzel算法是好的，用於檢測預定的頻率（或幾個頻率的頻道）。
要找到未知頻率的正弦波，可以使用Fourier transform。

峯與最大的幅度將對應於正弦波的頻率，而這種諧波的階段 - 它的階段。

來自FT結果的相位可能易受噪聲影響。更穩健的方法 - 使用具有零相位正弦波（具有相同頻率）的互相關來獲得相移。

上有下一個快了很多FFT實現是fftw.org（移植到任何C編譯器的要求），但我懷疑你真的需要單片機如此複雜庫。取碼好庫裏 - 杜克執行任何40-線，如this one

附：如果你的信號真的是完美的正弦單頻而沒有明顯的噪聲，那麼在並行主題中提出的過零方法會更好。