Hi everyone, this code performs the FFT of a signal in real time. When reproducing a sinusoidal signal at 440 Hz, the code does not show the correct frequency in the graph

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Andrea Verardi
Andrea Verardi on 28 Sep 2021
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%Script Matlab usato per acquisire un segnale dalla porta seriale
% ed eseguire una FFT del segnale ricevuto
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s = serialport('COM4', 9600); %Inizializzazione porta seriale
configureTerminator(s, "LF"); % terminatore di riga(ogniqualvolta viene letto il carattere LF viene considerata terminata la stringa)
%....................................................
%Genero un grafico che mi facilita la visualizzazione
% dell'acquisizione dei punti grezzi del segnale
%....................................................
fig = figure; %creo la figura
plt = animatedline; %plot dati grezzi
plt.LineWidth = 3; %impostazione grafica
%Creo un pulsante di START per avviare la comunicazione
c = uicontrol;
c.String = "START";
c.Callback=@(src,event)start_reading(s);
x = 0:1023; %Definisco un array di 1024 valori
for j= 1:1024 % di tutti valori nulli
x(j)=0;
end
i=1; %Inizializzo contatore
fine=0; %Definisco un parametro per la fine acquisizione
y = 0; %Variabile utilizzata per implementare il grafico animato in tempo reale
while (fine~=1)
y = y+1; %Leggo i dati dalla porta seriale e li visualizzo
tmp = str2double(readline(s)); % in tempo reale, solo per avere la certezza che
addpoints(plt, y ,tmp); % la lettura dei dati sia effettivamente partita
%(questa funzione può benissimo essere rimossa)
tmp = str2double(readline(s)); %creo il segnale x(t) andando a salvare nell'array
x(i)=tmp; %volta per volta il valore letto sulla porta seriale
i=i+1;
if i>1024
fine=1; %il processo di lettura si arresta acquisiti tutti i 1024 valori
write(s, 'f', "uint8"); %Si scrive sulla COM il carattere 'f' pere interrompere l'acquisizione
% del microcontrollore
end
end
clear s; %chiusura della porta COM
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%definizione parametri del segnale
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Fs = 1205; % Frequenza di campionamento
T = 1/Fs; % Periodo di campionamento
L = 1024; % lunghezza del segnale
t = (0:L-1)*T; % vettore del tempo
X=x(~isnan(x)); %elimina tutti i valore di errore generati nella lettura della porta COM
new_length=length(X); %se si sono generati errori nela fase di lettura dati la lunghezza del vettore risulta minore del dovuto
different_lenght=1024-new_length;
z=zeros(different_lenght); %si genera un vettore di zeri lungo pari al difetto di valori persi durante la lettura dei dati
x1=[X,z];
%.........................................
%grafico del segnale nel dominio del tempo
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figure
subplot(2,1,1)
plot(t(1:1024),x1(1:1024))
title('dominio del tempo')
%...............................................
%grafico del segnale nel dominio della frequenza
%...............................................
n = 2^nextpow2(L);
dim = 2;
Y = fft(x1,n,dim); %eseguo la FFT del segnale nel tempo
P2 = abs(Y/L);
P1 = P2(:,1:n/2+1);
P1(:,2:end-1) = 2*P1(:,2:end-1);
subplot(2,1,2)
plot(0:(Fs/n):(Fs/2-Fs/n),P1(1:n/2))
axis([50 700 0 1000])
title('dominio della frequenza')
%.................................
%.................................
function start_reading(s) %funzione start reading
write(s, 't', "uint8"); % per avviare l'acquisizione del microcontrollore e l'invio dei dati sulla COM
%basta inviare il carattere "c" sulla COM
end

Answers (1)

Ashutosh Singh Baghel
Ashutosh Singh Baghel on 18 Oct 2021
Hi Andrea,
I beleive you wish to have a plot of reproduced sinusoidal signal of frequency 440Hz. Please try to change the axis coordinates as
axis([50 700 0 1]);
The current axis is providing a very diminished version of plot to veiw.
Also, feel free to see this example code for plotting a sinusoidal signal of 440Hz.
fs = 1205; %Sampling frequency
fm = 440; %Sinusoidal Signal Frequency
symbol_duration = 1;
t = linspace(0,symbol_duration,fs);
x = sin(2*pi*fm*t);
L = 1024; %Signal Length
X = abs(fft(x,fs)/L);
f=(1:fs);
plot(f(1:1024),X(1:1024));
axis([50 700 0 1])
Please refer to the following documentation link for 'fft' and 'axis'.

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