kopia lustrzana https://github.com/Dsplib/libdspl-2.0
368 wiersze
16 KiB
Plaintext
368 wiersze
16 KiB
Plaintext
|
||
/*! ****************************************************************************
|
||
\ingroup FILTER_CONV_GROUP
|
||
\fn int conv(double* a, int na, double* b, int nb, double* c)
|
||
\brief Линейная свертка двух вещественных векторов
|
||
|
||
Функция рассчитывает линейную свертку двух векторов \f$ c = a * b\f$.
|
||
|
||
\param[in] a Указатель на первый вектор \f$a\f$.<BR>
|
||
Размер вектора `[na x 1]`.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[in] na Размер первого вектора.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[in] b Указатель на второй вектор \f$b\f$.<BR>
|
||
Размер вектора `[nb x 1]`.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[in] nb Размер второго вектора.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[out] c Указатель на вектор свертки \f$ c = a * b\f$.<BR>
|
||
Размер вектора `[na + nb - 1 x 1]`.<BR>
|
||
Память должна быть выделена.<BR><BR>
|
||
|
||
\return
|
||
`RES_OK` если свертка расчитана успешно.<BR>
|
||
В противном случае \ref ERROR_CODE_GROUP "код ошибки".
|
||
|
||
\note Если вектора `a` и `b` представляют собой коэффициенты двух полиномов,
|
||
то результат линейной свертки представляет собой коэффициенты произведения
|
||
исходных полиномов.
|
||
|
||
Пример использования функции:
|
||
|
||
\code{.cpp}
|
||
double ar[3] = {1.0, 2.0, 3.0};
|
||
double br[4] = {3.0, -1.0, 2.0, 4.0};
|
||
double cr[6];
|
||
|
||
int n;
|
||
|
||
conv(ar, 3, br, 4, cr);
|
||
|
||
for(n = 0; n < 6; n++)
|
||
printf("cr[%d] = %5.1f\n", n, cr[n]);
|
||
|
||
\endcode
|
||
<BR>
|
||
|
||
Результат работы:
|
||
\verbatim
|
||
cr[0] = 3.0
|
||
cr[1] = 5.0
|
||
cr[2] = 9.0
|
||
cr[3] = 5.0
|
||
cr[4] = 14.0
|
||
cr[5] = 12.0
|
||
\endverbatim
|
||
|
||
\author Бахурин Сергей www.dsplib.org
|
||
**************************************************************************** */
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
/*! ****************************************************************************
|
||
\ingroup FILTER_CONV_GROUP
|
||
\fn int conv_cmplx(complex_t* a, int na, complex_t* b, int nb, complex_t* c)
|
||
\brief Линейная свертка двух комплексных векторов
|
||
|
||
Функция рассчитывает линейную свертку двух векторов \f$ c = a * b\f$.
|
||
|
||
|
||
|
||
\param[in] a Указатель на первый вектор \f$a\f$.<BR>
|
||
Размер вектора `[na x 1]`.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[in] na Размер первого вектора.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[in] b Указатель на второй вектор \f$b\f$.<BR>
|
||
Размер вектора `[nb x 1]`.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[in] nb Размер второго вектора.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[out] c Указатель на вектор свертки \f$ c = a * b\f$.<BR>
|
||
Размер вектора `[na + nb - 1 x 1]`.<BR>
|
||
Память должна быть выделена.<BR><BR>
|
||
|
||
\return
|
||
`RES_OK` если свертка рассчитана успешно.<BR>
|
||
В противном случае \ref ERROR_CODE_GROUP "код ошибки".
|
||
|
||
|
||
\note Если вектора `a` и `b` представляют собой коэффициенты двух полиномов,
|
||
то результат линейной свертки представляет собой коэффициенты произведения
|
||
исходных полиномов.
|
||
|
||
Пример использования функции:
|
||
|
||
\code{.cpp}
|
||
complex_t ac[3] = {{0.0, 1.0}, {1.0, 1.0}, {2.0, 2.0}};
|
||
complex_t bc[4] = {{3.0, 3.0}, {4.0, 4.0}, {5.0, 5.0}, {6.0, 6.0}};
|
||
complex_t cc[6];
|
||
|
||
int n;
|
||
|
||
conv_cmplx(ac, 3, bc, 4, cc);
|
||
|
||
for(n = 0; n < 6; n++)
|
||
printf("cc[%d] = %5.1f%+5.1fj\n", n, RE(cc[n]),IM(cc[n]));
|
||
|
||
\endcode
|
||
<BR>
|
||
|
||
Результат работы:
|
||
\verbatim
|
||
cc[0] = -3.0 +3.0j
|
||
cc[1] = -4.0+10.0j
|
||
cc[2] = -5.0+25.0j
|
||
cc[3] = -6.0+32.0j
|
||
cc[4] = 0.0+32.0j
|
||
cc[5] = 0.0+24.0j
|
||
\endverbatim
|
||
|
||
\author Бахурин Сергей www.dsplib.org
|
||
***************************************************************************** */
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
/*! ****************************************************************************
|
||
\ingroup FILTER_CONV_GROUP
|
||
\fn int conv_fft(double* a, int na, double* b, int nb,
|
||
fft_t* pfft, double* c)
|
||
\brief Линейная свертка двух вещественных векторов с использованием алгоритмов
|
||
быстрого преобразования Фурье
|
||
|
||
Функция рассчитывает линейную свертку двух векторов \f$ c = a * b\f$ используя
|
||
секционную обработку с перекрытием в частотной области. Это позволяет сократить
|
||
вычислительные операции при расчете длинных сверток.
|
||
|
||
|
||
|
||
\param[in] a Указатель на первый вектор \f$a\f$.<BR>
|
||
Размер вектора `[na x 1]`.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[in] na Размер первого вектора.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[in] b Указатель на второй вектор \f$b\f$.<BR>
|
||
Размер вектора `[nb x 1]`.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[in] nb Размер второго вектора.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[in] pfft Указатель на структуру `fft_t` алгоритма
|
||
быстрого преобразования Фурье.<BR>
|
||
Функция изменит состояние полей структуры `fft_t`,
|
||
поэтому структура должна быть очищена перед выходом из
|
||
программы для исключения утечек памяти.<BR>
|
||
|
||
\param[in] nfft Размер алгоритма БПФ который будет использован для расчета
|
||
секционной свертки с перекрытием.<BR>
|
||
Данный параметр должен быть больше чем минимальное значение
|
||
размеров сворачиваемых векторов.<BR>
|
||
Например если `na=10`, а `nb=4`, то параметр `nfft` должен
|
||
быть больше 4.<BR>
|
||
Библиотека поддерживает алгоритмы БПФ составной длины
|
||
\f$n = n_0 \times n_1 \times n_2 \times n_3 \times \ldots \times n_p \times m\f$,
|
||
где \f$n_i = 2,3,5,7\f$, а \f$m \f$ --
|
||
произвольный простой множитель не превосходящий 46340.
|
||
(см. описание функции \ref fft_create). Однако, максимальное
|
||
быстродействие достигается при использовании длин равных
|
||
степени двойки.
|
||
|
||
\param[out] c Указатель на вектор свертки \f$ c = a * b\f$.<BR>
|
||
Размер вектора `[na + nb - 1 x 1]`.<BR>
|
||
Память должна быть выделена.<BR><BR>
|
||
|
||
\return
|
||
`RES_OK` если свертка рассчитана успешно.<BR>
|
||
В противном случае \ref ERROR_CODE_GROUP "код ошибки".
|
||
|
||
|
||
\note Данная функция наиболее эффективна при вычислении длинных сверток.
|
||
|
||
Пример использования функции:
|
||
|
||
\include conv_fft_test.c
|
||
|
||
Результат работы:
|
||
\verbatim
|
||
|
||
conv_fft error: 0x00000000
|
||
conv error: 0x00000000
|
||
c[ 0] = -0.00 d[ 0] = 0.00
|
||
c[ 1] = -0.00 d[ 1] = 0.00
|
||
c[ 2] = 1.00 d[ 2] = 1.00
|
||
c[ 3] = 4.00 d[ 3] = 4.00
|
||
c[ 4] = 10.00 d[ 4] = 10.00
|
||
c[ 5] = 20.00 d[ 5] = 20.00
|
||
c[ 6] = 35.00 d[ 6] = 35.00
|
||
c[ 7] = 56.00 d[ 7] = 56.00
|
||
c[ 8] = 77.00 d[ 8] = 77.00
|
||
c[ 9] = 98.00 d[ 9] = 98.00
|
||
c[ 10] = 119.00 d[ 10] = 119.00
|
||
c[ 11] = 140.00 d[ 11] = 140.00
|
||
c[ 12] = 161.00 d[ 12] = 161.00
|
||
c[ 13] = 182.00 d[ 13] = 182.00
|
||
c[ 14] = 190.00 d[ 14] = 190.00
|
||
c[ 15] = 184.00 d[ 15] = 184.00
|
||
c[ 16] = 163.00 d[ 16] = 163.00
|
||
c[ 17] = 126.00 d[ 17] = 126.00
|
||
c[ 18] = 72.00 d[ 18] = 72.00
|
||
\endverbatim
|
||
|
||
\author Бахурин Сергей www.dsplib.org
|
||
***************************************************************************** */
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
/*! ****************************************************************************
|
||
\ingroup FILTER_CONV_GROUP
|
||
\fn int conv_fft_cmplx(complex_t* a, int na, complex_t* b, int nb,
|
||
fft_t* pfft, complex_t* c)
|
||
\brief Линейная свертка двух комплексных векторов с использованием алгоритмов
|
||
быстрого преобразования Фурье
|
||
|
||
Функция рассчитывает линейную свертку двух векторов \f$ c = a * b\f$ используя
|
||
секционную обработку с перекрытием в частотной области. Это позволяет сократить
|
||
вычислительные операции при расчете длинных сверток.
|
||
|
||
|
||
|
||
\param[in] a Указатель на первый вектор \f$a\f$.<BR>
|
||
Размер вектора `[na x 1]`.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[in] na Размер первого вектора.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[in] b Указатель на второй вектор \f$b\f$.<BR>
|
||
Размер вектора `[nb x 1]`.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[in] nb Размер второго вектора.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[in] pfft Указатель на структуру `fft_t` алгоритма
|
||
быстрого преобразования Фурье.<BR>
|
||
Функция изменит состояние полей структуры `fft_t`,
|
||
поэтому структура должна быть очищена перед выходом из
|
||
программы для исключения утечек памяти.<BR>
|
||
|
||
\param[in] nfft Размер алгоритма БПФ который будет использован для расчета
|
||
секционной свертки с перекрытием.<BR>
|
||
Данный параметр должен быть больше чем минимальное значение
|
||
размеров сворачиваемых векторов.<BR>
|
||
Например если `na=10`, а `nb=4`, то параметр `nfft` должен
|
||
быть больше 4.<BR>
|
||
Библиотека поддерживает алгоритмы БПФ составной длины
|
||
\f$n = n_0 \times n_1 \times n_2 \times n_3 \times \ldots \times n_p \times m\f$,
|
||
где \f$n_i = 2,3,5,7\f$, а \f$m \f$ --
|
||
произвольный простой множитель не превосходящий 46340.
|
||
(см. описание функции \ref fft_create). Однако, максимальное
|
||
быстродействие достигается при использовании длин равных
|
||
степени двойки.
|
||
|
||
\param[out] c Указатель на вектор свертки \f$ c = a * b\f$.<BR>
|
||
Размер вектора `[na + nb - 1 x 1]`.<BR>
|
||
Память должна быть выделена.<BR><BR>
|
||
|
||
\return
|
||
`RES_OK` если свертка рассчитана успешно.<BR>
|
||
В противном случае \ref ERROR_CODE_GROUP "код ошибки".
|
||
|
||
|
||
\note Данная функция наиболее эффективна при вычислении длинных сверток.
|
||
|
||
Пример использования функции:
|
||
|
||
\include conv_fft_cmplx_test.c
|
||
|
||
Результат работы:
|
||
\verbatim
|
||
c[ 0] = -1.00 -0.00j d[ 0] = -1.00 +0.00j
|
||
c[ 1] = -6.00 +4.00j d[ 1] = -6.00 +4.00j
|
||
c[ 2] = -15.00 +20.00j d[ 2] = -15.00 +20.00j
|
||
c[ 3] = -28.00 +56.00j d[ 3] = -28.00 +56.00j
|
||
c[ 4] = -45.00 +120.00j d[ 4] = -45.00 +120.00j
|
||
c[ 5] = -55.00 +210.00j d[ 5] = -55.00 +210.00j
|
||
c[ 6] = -65.00 +300.00j d[ 6] = -65.00 +300.00j
|
||
c[ 7] = -75.00 +390.00j d[ 7] = -75.00 +390.00j
|
||
c[ 8] = -85.00 +480.00j d[ 8] = -85.00 +480.00j
|
||
c[ 9] = -95.00 +570.00j d[ 9] = -95.00 +570.00j
|
||
c[ 10] = -105.00 +660.00j d[ 10] = -105.00 +660.00j
|
||
c[ 11] = -115.00 +750.00j d[ 11] = -115.00 +750.00j
|
||
c[ 12] = -125.00 +840.00j d[ 12] = -125.00 +840.00j
|
||
c[ 13] = -135.00 +930.00j d[ 13] = -135.00 +930.00j
|
||
c[ 14] = -145.00 +1020.00j d[ 14] = -145.00 +1020.00j
|
||
c[ 15] = -124.00 +1080.00j d[ 15] = -124.00 +1080.00j
|
||
c[ 16] = -99.00 +1016.00j d[ 16] = -99.00 +1016.00j
|
||
c[ 17] = -70.00 +820.00j d[ 17] = -70.00 +820.00j
|
||
c[ 18] = -37.00 +484.00j d[ 18] = -37.00 +484.00j
|
||
\endverbatim
|
||
|
||
\author Бахурин Сергей www.dsplib.org
|
||
***************************************************************************** */
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
/*! ****************************************************************************
|
||
\ingroup FILTER_CONV_GROUP
|
||
\fn int filter_iir(double* b, double* a, int ord, double* x, int n, double* y)
|
||
\brief Фильтрация вещественного сигнала вещественным БИХ-фильтром
|
||
|
||
Функция рассчитывает выход фильтра заданного выражением
|
||
\f[
|
||
H(z) = \frac{\sum_{n = 0}^{N} b_n z^{-n}}
|
||
{1+{\frac{1}{a_0}}\sum_{m = 1}^{M} a_m z^{-n}},
|
||
\f]
|
||
где \f$a_0\f$ не может быть 0, \f$N=M=\f$`ord`.
|
||
|
||
|
||
\param[in] b Указатель на вектор коэффициентов числителя
|
||
передаточной функции БИХ-фильтра.<BR>
|
||
Размер вектора `[ord + 1 x 1]`.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[in] a Указатель на вектор коэффициентов знаменателя
|
||
передаточной функции БИХ-фильтра.<BR>
|
||
Размер вектора `[ord + 1 x 1]`.<BR>
|
||
Этот указатель может быть `NULL`,
|
||
тогда фильтрация производится без использования
|
||
рекурсивной части.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[in] ord Порядок фильтра. Количество коэффициентов числителя
|
||
и знаменателя передаточной функции
|
||
БИХ-фильтра равно `ord + 1`.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[in] x Указатель на вектор отсчетов входного сигнала.<BR>
|
||
Размер вектора `[n x 1]`.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[in] n Длина входного сигнала.<BR><BR>
|
||
|
||
\param[out] y Указатель на вектор выходных отсчетов фильтра.<BR>
|
||
Размер вектора `[n x 1]`.<BR>
|
||
Память должна быть выделена заранее.<BR><BR>
|
||
\return
|
||
`RES_OK` Если фильтрация произведена успешно.<BR>
|
||
В противном случае \ref ERROR_CODE_GROUP "код ошибки":<BR>
|
||
|
||
\author Бахурин Сергей www.dsplib.org
|
||
***************************************************************************** */
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|