基于STM32的音乐频谱分析仪.pdf_基于STM32F407音频频谱

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摘要

本作品是基于 ARM Cortex-M4 内核的 32 位处理器 STM32F407 和快速傅里

叶变换（FFT）算法实现了音频信号的频谱分析。输入信号先经过信号调理电

路处理后，由 STM32F407 内部 12 位逐次比较型的模数转化器进行采样。该系

统采用 FFT 算法分析音频信号的频谱，大大降低了运算量，提高了运算速度。

显示使用由 FSMC 接口控制的 TFTLCD，可以达到很好的显示效果。

关键词：频谱分析；FFT 算法；STM32

III 
 
目录 
一、引言 .................................................................................................................. 1 
二、音频信号的特点 ............................................................................................... 2 
2.1  音频信号时域特点 ......................................................................................... 2 
2.2 音频信号的频域特点 ...................................................................................... 3 
三、系统的硬件设计 ............................................................................................... 4 
3.1 硬件系统设计原理框图 .................................................................................. 4 
3.2 音频数据采集电路 .......................................................................................... 4 
3.3 A/D 转换器 ..................................................................................................... 4 
3.4 STM32 单片机 ................................................................................................ 6 
3.5 TFT-LCD 简介 ................................................................................................ 7 
四、系统的软件设计 ............................................................................................... 8 
4.1  系统的软件流程图 ......................................................................................... 8 
4.2 A/D 转换器的采样频率 .................................................................................. 9 
4.3 样本大小 ......................................................................................................... 9 
五、测试 ................................................................................................................ 10 
5.1 直流信号的频谱测试 .................................................................................... 10 
5.2 高斯噪声的频谱测试 .................................................................................... 11 
5.3 单一正弦信号的频谱测试 ............................................................................ 11 
5.4 音频信号的频谱测试 .................................................................................... 12 
六、结论 ................................................................................................................ 14 
参考文献 ................................................................................................................ 14 
附录 A：主程序代码 ............................................................................................. 15 
附录 B：硬件平台 ................................................................................................. 17 
 
 
 