kopia lustrzana https://github.com/Dsplib/libdspl-2.0
190 wiersze
7.6 KiB
C
190 wiersze
7.6 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"
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
#ifdef DOXYGEN_ENGLISH
|
||
/*! ****************************************************************************
|
||
\ingroup FILTER_ANALYSIS_GROUP
|
||
\fn int DSPL_API phase_delay(double* b, double* a, int ord, int flag,
|
||
double* w, int n, double* tau)
|
||
|
||
\brief
|
||
Phase delay calculation for digital or analog filter corresponds to
|
||
\f$H(s)\f$, or \f$H(z)\f$ transfer function.
|
||
|
||
Group delay is describes as:
|
||
\f[
|
||
\tau_{\varphi}(\omega) = - \frac{\Phi(\omega)}{\omega},
|
||
\f]
|
||
here \f$\Phi(\omega)\f$ -- filter phase response, \f$\omega\f$ is angular
|
||
frequency for analog filter, or normalized frequency for digital filter.
|
||
|
||
\param[in] b
|
||
Pointer to the \f$ H(s) \f$ or \f$H(z)\f$ transfer function
|
||
numerator coefficients vector. \n
|
||
Vector size is `[ord+1 x 1]`. \n \n
|
||
|
||
\param[in] a
|
||
Pointer to the \f$ H(s) \f$ or \f$H(z)\f$ transfer function
|
||
denominator coefficients vector. \n
|
||
Vector size is `[ord+1 x 1]`. \n \n
|
||
|
||
\param[in] ord
|
||
Filter order. \n
|
||
Transfer function \f$ H(s) \f$ or \f$H(z)\f$ numerator
|
||
and denominator coefficients number equals `ord+1`. \n \n
|
||
|
||
\param[in] flag
|
||
Binary flags to set calculation rules: \n
|
||
\verbatim
|
||
DSPL_FLAG_ANALOG Coefficients corresponds to analog filter
|
||
DSPL_FLAG_DIGITAL Coefficients corresponds to digital filter
|
||
\endverbatim
|
||
\n \n
|
||
|
||
\param[in] w
|
||
Pointer to the angular frequency \f$ \omega \f$ (rad/s),
|
||
which used for analog filter characteristics calculation
|
||
(flag sets as `DSPL_FLAG_ANALOG`). \n
|
||
For digital filter (flag sets as `DSPL_FLAG_DIGITAL`),
|
||
parameter `w` describes normalized frequency of
|
||
frequency response \f$ H \left(\mathrm{e}^{j\omega} \right) \f$.
|
||
Digital filter frequency response is \f$ 2\pi \f$-periodic function,
|
||
and vector `w` advisable to set from 0 to \f$ \pi \f$,
|
||
or from 0 to \f$ 2\pi \f$, or from \f$ -\pi \f$ to \f$ \pi \f$.
|
||
Vector size is `[n x 1]`. \n \n
|
||
|
||
\param[in] n
|
||
Size of frequency vector `w`. \n \n
|
||
|
||
\param[out] tau
|
||
Pointer to the phase delay vector. \n
|
||
Vector size is `[n x 1]`. \n
|
||
Memory must be allocated. \n \n
|
||
|
||
\return
|
||
\return `RES_OK` if function is calculated successfully. \n
|
||
Else \ref ERROR_CODE_GROUP "code error".
|
||
|
||
\author Sergey Bakhurin www.dsplib.org
|
||
***************************************************************************** */
|
||
#endif
|
||
#ifdef DOXYGEN_RUSSIAN
|
||
/*! ****************************************************************************
|
||
\ingroup FILTER_ANALYSIS_GROUP
|
||
\fn int DSPL_API phase_delay(double* b, double* a, int ord, int flag,
|
||
double* w, int n, double* tau)
|
||
\brief
|
||
Расчет фазовой задержки цифрового или аналогового фильтра.
|
||
|
||
Фазовая задержка определяется как:
|
||
\f[
|
||
\tau_{\varphi}(\omega) = - \frac{\Phi(\omega)}{\omega},
|
||
\f]
|
||
где \f$\Phi(\omega)\f$ -- ФЧХ фильтра, \f$\omega\f$ циктическая частот в случае
|
||
аналогового фильтра, или нормированная частота цифрового фильтра.
|
||
|
||
\param[in] b
|
||
Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной функции
|
||
аналогового фильтра \f$ H(s) \f$ или цифрового фильтра \f$ H(z) \f$. \n
|
||
Размер вектора `[ord+1 x 1]`. \n \n
|
||
|
||
\param[in] a
|
||
Указатель на вектор коэффициентов числителя передаточной функции
|
||
аналогового фильтра \f$ H(s) \f$ или цифрового фильтра \f$ H(z) \f$. \n
|
||
Размер вектора `[ord+1 x 1]`. \n
|
||
Параметр может быть `NULL`. В этом случае расчет производится для цифрового
|
||
КИХ-фильтра с коэффициентами, заданными вектором `b`. \n\n
|
||
|
||
\param[in] ord
|
||
Порядок фильтра. Количество коэффициентов
|
||
числителя и знаменателя передаточной
|
||
функции \f$ H(s) \f$ или \f$ H(z) \f$ равно `ord+1`. \n \n
|
||
|
||
\param[in] flag
|
||
Флаг который задает тип фильтра: \n
|
||
\verbatim
|
||
DSPL_FLAG_ANALOG Коэффициенты относятся к аналоговому фильтру
|
||
DSPL_FLAG_DIGITAL Коэффициенты относятся к цифровому фильтру
|
||
\endverbatim
|
||
|
||
\param[in] w
|
||
Указатель на вектор значений циклической частоты \f$ \omega \f$ (рад/с),
|
||
для которого будет рассчитаны АЧХ, ФЧХ и ГВЗ аналогового фильтра,
|
||
если установлен флаг `DSPL_FLAG_ANALOG`. \n
|
||
В случае если флаг `DSPL_FLAG_ANALOG` не установлен, то вектор частоты `w`
|
||
используется как нормированная частота комплексного коэффициента передачи
|
||
\f$ H \left(\mathrm{e}^{j\omega} \right) \f$ цифрового фильтра. \n
|
||
В этом случае характеристика цифрового фильтра является
|
||
\f$ 2\pi \f$-периодической, и вектор частоты может содержать
|
||
произвольные значения, однако целесообразно задавать
|
||
его от 0 до \f$ \pi \f$, а такжет от 0 до \f$ 2\pi \f$, или
|
||
от \f$ -\pi \f$ до \f$ \pi \f$. \n
|
||
Размер вектора `[n x 1]`. \n \n
|
||
|
||
\param[in] n
|
||
Размер вектора циклической частоты `w`. \n \n
|
||
|
||
\param[out] tau
|
||
Указатель на вектор фазовой задержки. \n
|
||
Размер вектора `[n x 1]`. \n
|
||
Память должна быть выделена. \n
|
||
|
||
\return
|
||
`RES_OK` фазовая задержка фильтра рассчитана успешно. \n
|
||
В противном случае \ref ERROR_CODE_GROUP "код ошибки". \n
|
||
|
||
\author Бахурин Сергей www.dsplib.org
|
||
***************************************************************************** */
|
||
#endif
|
||
int DSPL_API phase_delay(double* b, double* a, int ord, int flag,
|
||
double* w, int n, double* tau)
|
||
{
|
||
int err, i;
|
||
double *phi = NULL;
|
||
|
||
if(n > 0)
|
||
phi = (double*)malloc(n*sizeof(double));
|
||
else
|
||
return ERROR_SIZE;
|
||
|
||
err = filter_freq_resp(b, a, ord, w, n, flag | DSPL_FLAG_UNWRAP,
|
||
NULL, phi, NULL);
|
||
if(err!=RES_OK)
|
||
goto exit_label;
|
||
for(i = 0; i < n; i++)
|
||
{
|
||
tau[i] = w[i] ? ( - phi[i] / w[i]) : ( - phi[i] / (w[i] + 1E-9) );
|
||
}
|
||
exit_label:
|
||
if(phi)
|
||
free(phi);
|
||
return err;
|
||
}
|
||
|