TMS320C5515: FFT计算溢出处理方法?

Part Number: TMS320C5515

使用TMS320C5515自带的FFT模块进行FFT计算时,算得的结果,实部与虚部均16位;(调用hwafft函数)

对于大信号而言,其实际计算结果(如使用matlab进行fft计算),其在对应频谱上对应的能量值,很大概率会超过65536;这种情况下,DSP会如何处理计算结果,使其写入仅有的16bit中呢?

求大神解答!!!

  • 您好,

    当使用像TMS320C5515这样的DSP(数字信号处理器)进行FFT计算时,特别是当使用其自带的FFT模块时,通常会遇到数据范围和精度的限制。在您的情况下,实部和虚部都是16位的,这意味着它们的最大可能值是32767(有符号)或65535(无符号),取决于您如何解释这些数据。

    当FFT的结果超过这个范围时,DSP本身不会进行任何特殊的处理来避免溢出。相反,如果FFT的结果超出了16位的表示范围,就会发生溢出,这会导致数据损失和不准确的结果。

    为了处理这种情况,您可能需要采取以下几种策略之一:

    1. 缩放输入信号:在将信号输入到FFT模块之前,您可以尝试缩放信号,使其幅度较小,从而减少FFT结果超出范围的可能性。这可以通过将每个样本除以一个合适的常数来实现。请注意,这也会改变FFT结果的幅度,因此您可能需要在处理完FFT后重新缩放结果。
    2. 使用更高精度的数据类型:如果可能的话,您可以尝试使用更高精度的数据类型(如32位)来存储FFT的结果。这可以避免溢出,但可能会增加计算复杂性和内存使用。
    3. 窗口化:通过使用窗口函数(如汉宁窗或哈明窗),您可以减少FFT结果中的旁瓣,这可能会降低大信号的幅度,从而使其更易于在16位范围内表示。
    4. 饱和或截断处理:在写入16位寄存器之前,您可以手动检查FFT结果是否超出范围,并相应地处理它们。例如,您可以简单地截断超出范围的值,或者将它们设置为最大值或最小值。然而,这种方法会导致数据损失和不准确的结果。
    5. 使用外部存储:如果可能的话,您可以将FFT结果存储在外部存储器中,使用更高的精度(如32位)。这样,您可以避免在DSP内部溢出,但可能需要更复杂的内存管理策略。

    以上是相关建议,请您参考。