将实部和虚部 FFT 输出转换为频率和幅度

Question

我正在设计一个嵌入在 FPGA 芯片上的实时音频分析器。完成的系统将读取实时音频流以及 X 个最流行频率的输出频率和幅度对。

到目前为止，我已经设法实现了 FFT，但它的当前输出只是每个窗口的实部和虚部，我想知道的是，如何将其转换为频率和幅度对？

我一直在阅读有关 FFT 的内容，我看到了如何将它们转换为幅度和相位关系，但我需要一种格式，让没有复杂数学知识的人可以阅读！

谢谢

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感谢您的快速回复！

我现在得到的 FFT 输出是连续的实数和虚数对流。我不确定是否将它们分解成与我的输入数据包（64 个值）相同大小的数据包，并将它们视为一个数组，或者单独处理它们。

采样率，我没有问题。当我自己配置​​ FFT 时，我知道它正在运行 50MHz 的全局时钟。至于数组索引（如果输出当然是数组......），我不知道。

如果我们说输出是一系列 64 个复数值的一维数组：

1) 如何找到数组索引 [i]？

2）每个数组会返回单个频率部分还是多个频率部分？

非常感谢您的帮助！没有它我会迷路的。

Answer 1

嗯，坏消息是，没有办法解决需要理解复数的问题。好消息是，仅仅因为它们被称为复数并不意味着它们很复杂。 因此，首先，查看维基百科页面，对于我想说的音频应用程序，请阅读第 3.2 节，可能会跳过关于平方根的部分：http : //en.wikipedia.org/wiki/Complex_number

这告诉您的是，如果您有一个复数a + bi，您可以将其想象为位于位置 (a,b) 的 x,y 平面中。要获得幅度和相位，您只需找到两个量：

• 距平面原点的距离，即大小，以及
• 与 x 轴的角度，即相位。

大小很简单：sqrt(a^2 + b^2)。

该阶段同样简单：atan2(b,a)。