Detekcja częstotliwości z wykorzystaniem algorytmu Goertzel’a

Detekcja częstotliwości z wykorzystaniem algorytmu Goertzel’a

W praktyce elektronika programisty zdarzają się takie projekty, gdzie zachodzi potrzeba detekcji obecności pewnej częstotliwości wzorcowej w złożonym sygnale. Oczywiście zagadnienie takie można zrealizować sprzętowo stosując odpowiednie filtry jednak, skoro już mamy „na pokładzie” mikrokontroler to można zadanie to zrzucić na „barki” oprogramowania.

Oczywistym rozwiązaniem, które przychodzi do głowy jest zastosowanie szybkiej transformaty Fourier’a (FFT) w celu realizacji wspomnianej wyżej funkcjonalności, lecz technika ta nie jest pozbawiona wad, które nie rzadko dyskwalifikują jej zastosowanie w systemach o ograniczonej mocy obliczeniowej. Wynika to z faktu, iż typowa implementacja szybkiej transformaty Fourier’a wymaga przeprowadzenia sporej liczby dokładnych obliczeń na liczbach rzeczywistych, w tym implementacji funkcji trygonometrycznych. O ile dla mikrokontrolerów 32-bitowych wyposażonych w jednostki zmiennoprzecinkowe nie będzie to stanowiło bariery o tyle w systemach 8-bitowych o ograniczonej mocy obliczeniowej będzie to nie lada wyzwanie, którego praktyczna realizacja jest mocno ograniczona.

W niektórych zastosowaniach implementacja szybkiej transformaty Fourier’a jest nadmiarowa i nieefektywna. Dotyczy to tych systemów, gdzie nie ma potrzeby analizy całego widma sygnału, lecz konkretnej, poszukiwanej częstotliwości. I właśnie wtedy z pomocą przychodzi nam algorytm Goertzel’a, który pozwala na obliczenie amplitudy i mocy sygnału o szukanej częstotliwości w paśmie badanego sygnału. W wielu zastosowaniach jest to w zupełności wystarczające a angażuje

...
Aby kontynuować czytanie wykup Prenumeratę
Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
luty 2020
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik luty 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio marzec 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje luty 2020

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna luty 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich luty 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów