kopia lustrzana https://github.com/Dsplib/libdspl-2.0
291 wiersze
9.1 KiB
C
291 wiersze
9.1 KiB
C
/*
|
||
* 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 <http://www.gnu.org/licenses/>.
|
||
*/
|
||
|
||
|
||
|
||
#include <stdlib.h>
|
||
#include <string.h>
|
||
#include <math.h>
|
||
#include "dspl.h"
|
||
#include "dspl_internal.h"
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
#ifdef DOXYGEN_ENGLISH
|
||
|
||
#endif
|
||
#ifdef DOXYGEN_RUSSIAN
|
||
/*!*****************************************************************************
|
||
\ingroup RESAMPLING_GROUP
|
||
\fn int farrow_lagrange(double *s, int n, double p, double q,
|
||
double frd, double **y, int *ny)
|
||
\brief Передискретизация вещественного сигнала на основе
|
||
полиномиальной Лагранжевой интерполяции.
|
||
|
||
Данная функция осуществляет передискретизацию входного сигнала `s` в `p/q` раз
|
||
со смещением дробной задержки `frd`. \n
|
||
|
||
Для передискретизации используется
|
||
<a href = "http://ru.dsplib.org/content/resampling_lagrange/resampling_lagrange.html">
|
||
полиномиальная Лагранжева интерполяция
|
||
</a> (структура Фарроу для полиномиальной интерполяции). \n
|
||
|
||
\param [in] s
|
||
Указатель на вектор входного вещественного сигнала. \n
|
||
Размер вектора `[n x 1]`. \n \n
|
||
|
||
\param [in] n
|
||
Размер вектора входного сигнала. \n \n
|
||
|
||
\param [in] p
|
||
Числитель коэффициента передискретизации. \n \n
|
||
|
||
\param [in] q
|
||
Знаменатель коэффициента передискретизации. \n\n
|
||
|
||
\param [in] frd
|
||
Значение смещения дробной задержки в пределах одного отсчета. \n
|
||
Значение должно быть от 0 до 1. \n
|
||
\n
|
||
|
||
\param [out] y
|
||
Указатель на адрес результата передискретизации. \n
|
||
По данному адресу будет произведено динамическое выделение памяти
|
||
для результата передискретизации. \n
|
||
Будет выделено памяти под `n*q/p` отсчетов выходного сигнала. \n
|
||
Данный указатель не может быть `NULL`. \n\n
|
||
|
||
\param [in] ny
|
||
Указатель на переменную, в которую будет записан
|
||
размер вектора `(*y)` после выделения памяти. \n \n
|
||
|
||
\return
|
||
`RES_OK` --- передискретизация рассчитана успешно. \n
|
||
В противном случае \ref ERROR_CODE_GROUP "код ошибки". \n
|
||
|
||
\author Бахурин Сергей. www.dsplib.org
|
||
***************************************************************************** */
|
||
#endif
|
||
int DSPL_API farrow_lagrange(double *s, int n, double p, double q,
|
||
double frd, double **y, int *ny)
|
||
{
|
||
double a[4];
|
||
double t, x, dt;
|
||
int ind, k, res;
|
||
double g[4];
|
||
double *z;
|
||
|
||
if(!s || !y)
|
||
return ERROR_PTR;
|
||
|
||
if(n<1)
|
||
return ERROR_SIZE;
|
||
|
||
if(p <= 0.0 || q <= 0.0)
|
||
return ERROR_RESAMPLE_RATIO;
|
||
|
||
if(frd <= -1.0 || frd >= 1.0)
|
||
return ERROR_RESAMPLE_FRAC_DELAY;
|
||
|
||
dt = q/p;
|
||
|
||
if((*ny) != (int)((double)(n-1)/dt)+1 || !(*y))
|
||
{
|
||
|
||
*ny = (int)((double)(n-1)/dt)+1;
|
||
(*y) = (double*)realloc((*y), (*ny)*sizeof(double));
|
||
}
|
||
|
||
t = -frd;
|
||
k = 0;
|
||
while(k < (*ny))
|
||
{
|
||
ind = (int)floor(t)+1;
|
||
x = t - (double)ind;
|
||
ind-=2;
|
||
if(ind < 0)
|
||
{
|
||
memset(g, 0, 4*sizeof(double));
|
||
if(ind > (-3))
|
||
memcpy(g-ind, s, (4+ind)*sizeof(double));
|
||
z = g;
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
if(ind < n-3)
|
||
z = s+ind;
|
||
else
|
||
{
|
||
memset(g, 0, 4*sizeof(double));
|
||
if((n-ind)>0)
|
||
memcpy(g, s+ind, (n-ind)*sizeof(double));
|
||
z = g;
|
||
}
|
||
}
|
||
a[0] = z[2];
|
||
a[3] = DSPL_FARROW_LAGRANGE_COEFF*(z[3] -z[0]) + 0.5*(z[1] - z[2]);
|
||
a[1] = 0.5*(z[3] - z[1])-a[3];
|
||
a[2] = z[3] - z[2] -a[3]-a[1];
|
||
|
||
res = polyval(a, 3, &x, 1, (*y)+k);
|
||
|
||
if(res != RES_OK)
|
||
goto exit_label;
|
||
t+=dt;
|
||
k++;
|
||
}
|
||
|
||
exit_label:
|
||
return res;
|
||
}
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
#ifdef DOXYGEN_ENGLISH
|
||
|
||
#endif
|
||
#ifdef DOXYGEN_RUSSIAN
|
||
/*! ****************************************************************************
|
||
\ingroup RESAMPLING_GROUP
|
||
\fn int int farrow_spline(double *s, int n, double p, double q, double frd,
|
||
double **y, int *ny)
|
||
\brief Передискретизация вещественного сигнала на основе сплайн интерполяции.
|
||
|
||
Данная функция осуществляет передискретизацию
|
||
входного сигнала `s` в `p/q` раз со смещением дробной задержки `frd`. \n
|
||
Для передискретизации используются
|
||
<a href = "http://ru.dsplib.org/content/resampling_spline/resampling_spline.html">
|
||
кубические сплайны Эрмита
|
||
</a>
|
||
(структура Фарроу для для сплайн-интерполяции). \n
|
||
|
||
|
||
\param [in] s
|
||
Указатель на вектор входного вещественного сигнала. \n
|
||
Размер вектора `[n x 1]`. \n \n
|
||
|
||
\param [in] n
|
||
Размер вектора входного сигнала. \n \n
|
||
|
||
\param [in] p
|
||
Числитель коэффициента передискретизации. \n \n
|
||
|
||
\param [in] q
|
||
Знаменатель коэффициента передискретизации. \n \n
|
||
|
||
\param [in] frd
|
||
Значение смещения дробной задержки в пределах одного отсчета. \n
|
||
Значение должно быть от 0 до 1. \n\n
|
||
|
||
\param [out] y
|
||
Указатель на адрес результата передискретизации. \n
|
||
По данному адресу будет произведено динамическое выделение памяти
|
||
для результата передискретизации. \n
|
||
Будет выделено памяти под `n*q/p` отсчетов выходного сигнала. \n
|
||
Данный указатель не может быть `NULL`. \n \n
|
||
|
||
\param [in] ny
|
||
Указатель на переменную, в которую будет записан
|
||
размер вектора `(*y)` после выделения памяти. \n \n
|
||
|
||
\return
|
||
`RES_OK` --- передискретизация рассчитана успешно. \n
|
||
В противном случае \ref ERROR_CODE_GROUP "код ошибки". \n
|
||
|
||
\author Бахурин Сергей. www.dsplib.org
|
||
***************************************************************************** */
|
||
#endif
|
||
int DSPL_API farrow_spline(double *s, int n, double p, double q,
|
||
double frd, double **y, int *ny)
|
||
{
|
||
double a[4];
|
||
double t, x, dt;
|
||
int ind, k, res;
|
||
double g[4];
|
||
double *z;
|
||
|
||
if(!s || !y)
|
||
return ERROR_PTR;
|
||
|
||
if(n<1)
|
||
return ERROR_SIZE;
|
||
|
||
if(p <= 0.0 || q <= 0.0)
|
||
return ERROR_RESAMPLE_RATIO;
|
||
|
||
if(frd <= -1.0 || frd >= 1.0)
|
||
return ERROR_RESAMPLE_FRAC_DELAY;
|
||
|
||
dt = q/p;
|
||
|
||
if((*ny) != (int)((double)(n-1)/dt)+1 || !(*y))
|
||
{
|
||
|
||
*ny = (int)((double)(n-1)/dt)+1;
|
||
(*y) = (double*)realloc((*y), (*ny)*sizeof(double));
|
||
}
|
||
|
||
t = -frd;
|
||
k = 0;
|
||
while(k < (*ny))
|
||
{
|
||
ind = (int)floor(t)+1;
|
||
x = t - (double)ind;
|
||
ind-=2;
|
||
if(ind < 0)
|
||
{
|
||
memset(g, 0, 4*sizeof(double));
|
||
if(ind > (-3))
|
||
memcpy(g-ind, s, (4+ind)*sizeof(double));
|
||
z = g;
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
if(ind < n-3)
|
||
z = s+ind;
|
||
else
|
||
{
|
||
memset(g, 0, 4*sizeof(double));
|
||
if((n-ind)>0)
|
||
memcpy(g, s+ind, (n-ind)*sizeof(double));
|
||
z = g;
|
||
}
|
||
}
|
||
a[0] = z[2];
|
||
a[1] = 0.5*(z[3] - z[1]);
|
||
a[3] = 2.0*(z[1] - z[2]) + a[1] + 0.5*(z[2] - z[0]);
|
||
a[2] = z[1] - z[2] +a[3] + a[1];
|
||
|
||
res = polyval(a, 3, &x, 1, (*y)+k);
|
||
|
||
if(res != RES_OK)
|
||
goto exit_label;
|
||
t+=dt;
|
||
k++;
|
||
}
|
||
|
||
exit_label:
|
||
return res;
|
||
}
|
||
|