简单高效的算法来检测正弦信号的频率和相位

Question

我需要一种算法来检测纯正弦信号的频率和相位。输入信号的频率在0到100 Hz之间变化。

的信号的值被用为20kHz的频率捕获（所以我得到每秒20.000值） - 这是给定的，并且不能被改变。我需要检测此输入信号的频率和相位，并使用PWM产生具有与输入信号相同频率的MCU中断。

任何人都可以建议使用什么算法来做到这一点简单和高效？也许Goertzel算法？

Answer 1

Goertzel算法是好的，用于检测预定的频率（或几个频率的频道）。
要找到未知频率的正弦波，可以使用Fourier transform。

峰与最大的幅度将对应于正弦波的频率，而这种谐波的阶段 - 它的阶段。

来自FT结果的相位可能易受噪声影响。更稳健的方法 - 使用具有零相位正弦波（具有相同频率）的互相关来获得相移。

上有下一个快了很多FFT实现是fftw.org（移植到任何C编译器的要求），但我怀疑你真的需要单片机如此复杂库。取码好库里 - 杜克执行任何40-线，如this one

附：如果你的信号真的是完美的正弦单频而没有明显的噪声，那么在并行主题中提出的过零方法会更好。