Генериран сигнал с три честоти 20, 40, 50Hz, честота на семплиране 1000Hz, fft с 8192 точки. Графиката изглежда добре според мен. Опитната постановка за реален сигнал нещо не я бива. Когато стане готова ще пусна резултат и от нея.

А за unsigned overflow проверявал ли си?

Ми само са вметна, че няма как да очакваш на реалната постановка баш същата графика, например може да реже 20 херца , друго трето

Сметките са с плаваща запетая.

Амплитудите на сигналите в сумата са еднакви, предполагам. Вкарал ли си някаква обработка за намаляване на честотното изтичане, предполама не.
Питам, защото разликата в нивата на 20 и на 40 Хц са ок. 12%, което по груби сметки съответства на разликата между точните честоти и "изчислените" спектрални линии. Съответно разликата между 40 и 50Хц е по-малка ( по същата причина).

Можеш ли да направиш семплирането на 1024 sps.

Метни файлче с "истински" данни.

Доста ще трябва да чета

До тук добре.
По някаква причина 20те херца ти се явяват в съседен бин, поне така изглежда на картинката.
Можеш ли да покажеш фазов спектър?

едит: нормирай си входния сигнал (+/- 1V) и нивата в спектъра също го раздели на дължината на "буфера" ( или на половината дължина на буфера, зависи как си ги извлякал), че да ни е по-лесно в анализа.

На място са. Нещото, което рисува осите (qcustomplot) си има собствено мнение къде да слага отметките
Фазов спектър - не съм много в час. Откъде да го взема/сметна?

Не знам на какъв език го пишеш.
Най-лесно ще стане, ако имаш имаш разписана atan2 функция:
Ако z и y са съответно реалната и имагинерната компонента на спектъра, фазовият спектър се извлича с atan2(y,z).

Ако имаш само едноквадрантен тангес, може да трябва да добавиш или извадиш 180°, в зависимост от това коя компонента в кой квадрант се намира.

Докато обядвах се замислих нещо:
Как си синхронизираш семплирането? Надявам се да не е по край на предишно семплиране.
Та ако можеш с "истинските" данни да дадеш и информация за момента на семплиране.