/*
* Copyright (c) 2015-2019 Sergey Bakhurin
* Digital Signal Processing Library [http://dsplib.org]
*
* This file is part of libdspl-2.0.
*
* is free software: you can redistribute it and/or modify
* it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
* the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
* (at your option) any later version.
*
* DSPL is distributed in the hope that it will be useful,
* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
* GNU General Public License for more details.
*
* You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
* along with Foobar. If not, see .
*/
#include
#include
#include
#include "dspl.h"
#ifdef DOXYGEN_ENGLISH
/*! ****************************************************************************
\ingroup IIR_FILTER_DESIGN_GROUP
\fn int butter_ap(double Rp, int ord, double* b, double* a)
\brief
Function calculates the transfer function \f$ H(s) \f$ coefficients of
analog normalized lowpass Butterworth filter.
Analog normalized lowpass filter magnitude ripple equals \f$ -R_p \f$ dB
for angular frequency \f$ \omega \f$ from 0 to 1 rad/s.
\param[in] Rp
Magnitude ripple in passband (dB). \n
This parameter sets maximum filter distortion from 0 to 1 rad/s frequency. \n
Parameter must be positive. \n
\n
\param[in] ord
Filter order. \n
Filter coefficients number equals `ord+1` for numerator and denominator
of transfer function \f$ H(s) \f$ \n
\n
\param[out] b
Pointer to the vector of transfer function \f$H(s)\f$
numerator coefficient. \n
Vector size is `[ord+1 x 1]`. \n
Memory must be allocated. \n
\n
\param[out] a
Pointer to the vector of transfer function \f$H(s)\f$
denominator coefficient. \n
Vector size is `[ord+1 x 1]`. \n
Memory must be allocated. \n
\n
\return
`RES_OK` if filter coefficients is calculated successfully. \n
Else \ref ERROR_CODE_GROUP "code error".
\n
Example:
\include butter_ap_test.c
Result:
\verbatim
b[ 0] = 1.965 a[ 0] = 1.965
b[ 1] = 0.000 a[ 1] = 3.138
b[ 2] = 0.000 a[ 2] = 2.505
b[ 3] = 0.000 a[ 3] = 1.000
\endverbatim
\n
In `dat` folder will be created 3 files: \n
\verbatim
butter_ap_test_mag.txt magnitude
butter_ap_test_phi.txt phase response
butter_ap_test_tau.txt group delay
\endverbatim
In addition, GNUPLOT will build the following graphs from data stored in files:
\image html butter_ap_test.png
\author Sergey Bakhurin www.dsplib.org
***************************************************************************** */
#endif
#ifdef DOXYGEN_RUSSIAN
/*! ****************************************************************************
\ingroup IIR_FILTER_DESIGN_GROUP
\fn int butter_ap(double Rp, int ord, double* b, double* a)
\brief
Расчет передаточной характеристики \f$ H(s) \f$ аналогового
нормированного ФНЧ Баттерворта.
Функция рассчитывает коэффициенты передаточной характеристики \f$H(s)\f$
аналогового нормированного ФНЧ Баттерворта порядка `ord` с частотой среза
1 рад/с по уровню \f$ -R_p \f$ дБ.
\param[in] Rp
Неравномерность АЧХ в полосе пропускания (дБ). \n
Параметр задает уровень искажений в полосе от 0 до 1 рад/с. \n
Значение должно быть положительным. \n
\n
\param[in] ord
Порядок фильтра. \n
Количество коэффициентов числителя и знаменателя
передаточной функции \f$H(s)\f$ равно `ord+1`. \n
\n
\param[out] b
Указатель на вектор коэффициентов числителя
передаточной функции \f$H(s)\f$. \n
Размер вектора `[ord+1 x 1]`. \n
Память должна быть выделена. \n
\n
\param[out] a
Указатель на вектор коэффициентов знаменателя
передаточной функции \f$H(s)\f$. \n
Размер вектора `[ord+1 x 1]`. \n
Память должна быть выделена. \n
\n
\return
`RES_OK` --- фильтр рассчитан успешно. \n
В противном случае \ref ERROR_CODE_GROUP "код ошибки". \n
\n
Пример использования функции `butter_ap`:
\include butter_ap_test.c
Результат работы программы:
\verbatim
b[ 0] = 1.965 a[ 0] = 1.965
b[ 1] = 0.000 a[ 1] = 3.138
b[ 2] = 0.000 a[ 2] = 2.505
b[ 3] = 0.000 a[ 3] = 1.000
\endverbatim
\n
В каталоге `dat` будут созданы три файла: \n
\verbatim
butter_ap_test_mag.txt АЧХ фильтра
butter_ap_test_phi.txt ФЧХ фильтра
butter_ap_test_tau.txt ГВЗ фильтра
\endverbatim
Кроме того программа GNUPLOT произведет построение следующих графиков
по сохраненным в файлах данным:
\image html butter_ap_test.png
\author Бахурин Сергей www.dsplib.org
***************************************************************************** */
#endif
int DSPL_API butter_ap(double rp, int ord, double* b, double* a)
{
int res;
complex_t *z = NULL;
complex_t *p = NULL;
int nz, np;
if(rp < 0.0)
return ERROR_FILTER_RP;
if(ord < 1)
return ERROR_FILTER_ORD;
if(!a || !b)
return ERROR_PTR;
z = (complex_t*) malloc(ord*sizeof(complex_t));
p = (complex_t*) malloc(ord*sizeof(complex_t));
res = butter_ap_zp(ord, rp, z, &nz, p, &np);
if(res != RES_OK)
goto exit_label;
res = filter_zp2ab(z, nz, p, np, ord, b, a);
if(res != RES_OK)
goto exit_label;
b[0] = a[0];
exit_label:
if(z)
free(z);
if(p)
free(p);
return res;
}