1 | #include "mltaln.h" |
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2 | #include "mtxutl.h" |
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3 | |
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4 | /* |
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5 | from "C gengo niyoru saishin algorithm jiten" ISBN4-87408-414-1 Haruhiko Okumura |
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6 | */ |
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7 | static void make_sintbl(int n, float sintbl[]) |
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8 | { |
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9 | int i, n2, n4, n8; |
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10 | double c, s, dc, ds, t; |
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11 | |
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12 | n2 = n / 2; n4 = n / 4; n8 = n / 8; |
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13 | t = sin(PI / n); |
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14 | dc = 2 * t * t; ds = sqrt(dc * (2 - dc)); |
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15 | t = 2 * dc; c = sintbl[n4] = 1; s = sintbl[0] = 0; |
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16 | for (i = 1; i < n8; i++) { |
---|
17 | c -= dc; dc += t * c; |
---|
18 | s += ds; ds -= t * s; |
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19 | sintbl[i] = s; sintbl[n4 - i] = c; |
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20 | } |
---|
21 | if (n8 != 0) sintbl[n8] = sqrt(0.5); |
---|
22 | for (i = 0; i < n4; i++) |
---|
23 | sintbl[n2 - i] = sintbl[i]; |
---|
24 | for (i = 0; i < n2 + n4; i++) |
---|
25 | sintbl[i + n2] = - sintbl[i]; |
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26 | } |
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27 | /* |
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28 | {\tt fft()}. |
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29 | */ |
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30 | static void make_bitrev(int n, int bitrev[]) |
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31 | { |
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32 | int i, j, k, n2; |
---|
33 | |
---|
34 | n2 = n / 2; i = j = 0; |
---|
35 | for ( ; ; ) { |
---|
36 | bitrev[i] = j; |
---|
37 | if (++i >= n) break; |
---|
38 | k = n2; |
---|
39 | while (k <= j) { j -= k; k /= 2; } |
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40 | j += k; |
---|
41 | } |
---|
42 | } |
---|
43 | /* |
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44 | */ |
---|
45 | int fft(int n, Fukusosuu *x, int freeflag) |
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46 | { |
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47 | static TLS int last_n = 0; /* {\tt n} */ |
---|
48 | static TLS int *bitrev = NULL; /* */ |
---|
49 | static TLS float *sintbl = NULL; /* */ |
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50 | int i, j, k, ik, h, d, k2, n4, inverse; |
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51 | float t, s, c, dR, dI; |
---|
52 | |
---|
53 | if (freeflag) |
---|
54 | { |
---|
55 | if (bitrev) free(bitrev); bitrev = NULL; |
---|
56 | if (sintbl) free(sintbl); sintbl = NULL; |
---|
57 | return( 0 ); |
---|
58 | } |
---|
59 | |
---|
60 | /* */ |
---|
61 | if (n < 0) { |
---|
62 | n = -n; inverse = 1; /* */ |
---|
63 | } else inverse = 0; |
---|
64 | n4 = n / 4; |
---|
65 | if (n != last_n || n == 0) { |
---|
66 | last_n = n; |
---|
67 | #if 0 |
---|
68 | if (sintbl != NULL) { |
---|
69 | free(sintbl); |
---|
70 | sintbl = NULL; |
---|
71 | } |
---|
72 | if (bitrev != NULL) { |
---|
73 | free(bitrev); |
---|
74 | bitrev = NULL; |
---|
75 | } |
---|
76 | if (n == 0) return 0; /* */ |
---|
77 | sintbl = (float *)malloc((n + n4) * sizeof(float)); |
---|
78 | bitrev = (int *)malloc(n * sizeof(int)); |
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79 | #else /* by T. Nishiyama */ |
---|
80 | sintbl = realloc(sintbl, (n + n4) * sizeof(float)); |
---|
81 | bitrev = realloc(bitrev, n * sizeof(int)); |
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82 | #endif |
---|
83 | if (sintbl == NULL || bitrev == NULL) { |
---|
84 | fprintf(stderr, "\n"); return 1; |
---|
85 | } |
---|
86 | make_sintbl(n, sintbl); |
---|
87 | make_bitrev(n, bitrev); |
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88 | } |
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89 | for (i = 0; i < n; i++) { /* */ |
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90 | j = bitrev[i]; |
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91 | if (i < j) { |
---|
92 | t = x[i].R; x[i].R = x[j].R; x[j].R = t; |
---|
93 | t = x[i].I; x[i].I = x[j].I; x[j].I = t; |
---|
94 | } |
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95 | } |
---|
96 | for (k = 1; k < n; k = k2) { /* */ |
---|
97 | #if 0 |
---|
98 | fprintf( stderr, "%d / %d\n", k, n ); |
---|
99 | #endif |
---|
100 | h = 0; k2 = k + k; d = n / k2; |
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101 | for (j = 0; j < k; j++) { |
---|
102 | #if 0 |
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103 | if( j % 1 == 0 ) |
---|
104 | fprintf( stderr, "%d / %d\r", j, k ); |
---|
105 | #endif |
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106 | c = sintbl[h + n4]; |
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107 | if (inverse) s = - sintbl[h]; |
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108 | else s = sintbl[h]; |
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109 | for (i = j; i < n; i += k2) { |
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110 | #if 0 |
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111 | if( k>=4194000 ) fprintf( stderr, "in loop %d - %d < %d, k2=%d\r", j, i, n, k2 ); |
---|
112 | #endif |
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113 | ik = i + k; |
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114 | dR = s * x[ik].I + c * x[ik].R; |
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115 | dI = c * x[ik].I - s * x[ik].R; |
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116 | x[ik].R = x[i].R - dR; x[i].R += dR; |
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117 | x[ik].I = x[i].I - dI; x[i].I += dI; |
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118 | } |
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119 | h += d; |
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120 | } |
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121 | } |
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122 | if (! inverse) /* n */ |
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123 | for (i = 0; i < n; i++) { x[i].R /= n; x[i].I /= n; } |
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124 | return 0; /* */ |
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125 | } |
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