Добавил:
Upload
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:FFT / filter v2 / 06. filter (excess branch) / fft
.cpp#include "fft.h"
void BitReversing(complex<double> *inputSignal, complex<double> *outputSignal, int size, int step, int offset)
{
int bitsCount = 0;
//Определение количества бит для бит-реверсирования. Получается, что bitsCount = log2(size).
for( int tmp_size = size; tmp_size > 1; tmp_size/=2, bitsCount++ );
//Выполнение бит-реверсирования
//ind - индекс элемента в массиве input
//revInd - соответствующие индексу ind индекс (бит-реверсивный) в массиве output
for(int ind = 0; ind < size; ind++)
{
int mask = 1 << (bitsCount - 1);
int revInd = 0;
for(int i=0; i<bitsCount; i++)
{
bool val = ind & mask;
revInd |= val << i;
mask = mask >> 1;
}
outputSignal[revInd*step + offset] = inputSignal[ind*step + offset];
}
}
void Butterfly(complex<double> *signal, complex<double> u, int offset, int butterflySize, int step, int off)
{
complex<double> tem = signal[off + step*(offset + butterflySize)] * u;
signal[off + step*(offset + butterflySize)] = signal[off + step*(offset)] - tem;
signal[off + step*(offset)] += tem;
}
void SerialFFTCalculation(complex<double> *signal, int first, int size, int step, int offset, bool forward=true)
{
if(size==1)
return;
double const coeff=2.0*PI/size;
double wR = cos(coeff),
wI = sin(coeff);
double uR = cos(coeff * first),
uI = sin(coeff * first);
double uRtmp;
if(forward)
{
wI *= -1;
uI *= -1;
}
SerialFFTCalculation( signal, first, size/2, step, offset, forward);
SerialFFTCalculation( signal, first + size/2, size/2, step, offset, forward);
for (int j=first; j<first+size/2; j++ )
{
Butterfly(signal, complex<double>(uR, uI), j , size/2, step, offset );
uRtmp=uR;
uR=uR*wR-uI*wI;
uI=uI*wR+uRtmp*wI;
}
}
void SerialFFT1D(complex<double> *inputSignal, complex<double> *outputSignal, int size, int step, int offset)
{
BitReversing(inputSignal, outputSignal, size, step, offset);
SerialFFTCalculation(outputSignal, 0, size, step, offset);
}
void SerialFFT2D(complex<double> *inputSignal, complex<double> *outputSignal, int w, int h)
{
complex<double> *tem = new complex<double>[w*h];
for(int i=0; i<w; i++)
SerialFFT1D(inputSignal, tem, h, w, i);
for(int j=0; j<h; j++)
SerialFFT1D(tem, outputSignal, w, 1, h*j);
delete[] tem;
}
void SerialInverseFFT1D(complex<double> *inputSignal, complex<double> *outputSignal, int size, int step, int offset)
{
BitReversing(inputSignal, outputSignal, size, step, offset);
SerialFFTCalculation(outputSignal, 0, size, step, offset, false);
complex<double> _size(size);
for (int j=0; j<size; j++ )
outputSignal[offset + step*j] /= _size;
}
void SerialInverseFFT2D(complex<double> *inputSignal, complex<double> *outputSignal, int w, int h)
{
complex<double> *tem = new complex<double>[w*h];
for(int i=0; i<w; i++)
SerialInverseFFT1D(inputSignal, tem, h, w, i);
for(int j=0; j<h; j++)
SerialInverseFFT1D(tem, outputSignal, w, 1, h*j);
delete[] tem;
}