forked from buddhabrot/fusion-zauberstab
refactor fft to be type generic
Signed-off-by: Thomas Schmid <tom@lfence.de>
This commit is contained in:
parent
5140512b56
commit
3d8e9deddd
@ -2,5 +2,75 @@
|
|||||||
|
|
||||||
#include <complex>
|
#include <complex>
|
||||||
|
|
||||||
void fft(std::complex<float> *input, std::complex<float> *output, uint32_t N);
|
template <class T>
|
||||||
void rfft(std::complex<float> *input, std::complex<float> *output, uint32_t N);
|
struct FFT
|
||||||
|
{
|
||||||
|
static void fft(std::complex<T> *samples, std::complex<T> *output, uint32_t N)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
uint8_t log2n = (uint8_t)std::log2(N) + 0.5f;
|
||||||
|
std::complex<T> I(0.0, 1.0);
|
||||||
|
if (N == 1)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
output[0] = samples[0];
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// shuffle array
|
||||||
|
for (int i = 0; i < N; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
|
||||||
|
output[i] = samples[FFT::bitReverse(i, log2n)];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
for (int s = 1; s <= log2n; s++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
uint32_t m = 1 << s; // 2^s
|
||||||
|
std::complex<T> wm = std::exp(-2.0f * (T)M_PI * I / (std::complex<T>)m);
|
||||||
|
for (int k = 0; k < N; k += m)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
std::complex<T> w = 1.f;
|
||||||
|
for (int j = 0; j < m / 2; j++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
std::complex<T> t = w * output[k + j + m / 2];
|
||||||
|
std::complex<T> u = output[k + j];
|
||||||
|
output[k + j] = u + t;
|
||||||
|
output[k + j + m / 2] = u - t;
|
||||||
|
w = w * wm;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void rfft(std::complex<T> *input, std::complex<T> *output, uint32_t N)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
std::complex<T> I(0.0, 1.0);
|
||||||
|
for (int i = 0; i < N / 2; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
input[i] = input[i] + I * input[i + N / 2];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
FFT<T>::fft(input, output, N / 2);
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < N / 2; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
output[i] = (output[i] + std::conj(output[(N / 2) - i])) / 2.;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = N / 2; i < N; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
output[i] = -I * (output[i] - std::conj(output[(N / 2) - i])) / 2.;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
static unsigned int bitReverse(unsigned int x, int log2n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int n = 0;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < log2n; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
n <<= 1;
|
||||||
|
n |= (x & 1);
|
||||||
|
x >>= 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return n;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
@ -4,13 +4,13 @@
|
|||||||
|
|
||||||
#define N_SAMPLES 256
|
#define N_SAMPLES 256
|
||||||
|
|
||||||
std::complex<float> samples[N_SAMPLES];
|
static std::complex<float> samples[N_SAMPLES];
|
||||||
std::complex<float> z[N_SAMPLES];
|
static std::complex<float> z[N_SAMPLES];
|
||||||
double vReal[N_SAMPLES];
|
static double vReal[N_SAMPLES];
|
||||||
double vImag[N_SAMPLES];
|
static double vImag[N_SAMPLES];
|
||||||
uint32_t sample_counter = 0;
|
static uint32_t sample_counter = 0;
|
||||||
unsigned long max_dt = 0;
|
static unsigned long max_dt = 0;
|
||||||
unsigned long last_sample = 0;
|
static unsigned long last_sample = 0;
|
||||||
|
|
||||||
void FFTTestApp::init()
|
void FFTTestApp::init()
|
||||||
{
|
{
|
||||||
@ -37,7 +37,7 @@ void FFTTestApp::loop()
|
|||||||
if (sample_counter == N_SAMPLES)
|
if (sample_counter == N_SAMPLES)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
unsigned long start = micros();
|
unsigned long start = micros();
|
||||||
fft(samples, z, N_SAMPLES);
|
FFT<float>::fft(samples, z, N_SAMPLES);
|
||||||
unsigned long end = micros();
|
unsigned long end = micros();
|
||||||
|
|
||||||
float max = 0.f;
|
float max = 0.f;
|
||||||
|
@ -1,70 +0,0 @@
|
|||||||
#include "fft.h"
|
|
||||||
#include "math.h"
|
|
||||||
|
|
||||||
unsigned int bitReverse(unsigned int x, int log2n)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
int n = 0;
|
|
||||||
for (int i = 0; i < log2n; i++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
n <<= 1;
|
|
||||||
n |= (x & 1);
|
|
||||||
x >>= 1;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return n;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void fft(std::complex<float> *samples, std::complex<float> *output, uint32_t N)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
uint8_t log2n = (uint8_t)std::log2(N) + 0.5f;
|
|
||||||
std::complex<float> I(0.0, 1.0);
|
|
||||||
if (N == 1)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
output[0] = samples[0];
|
|
||||||
return;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// shuffle array
|
|
||||||
for (int i = 0; i < N; i++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
|
|
||||||
output[i] = samples[bitReverse(i, log2n)];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int s = 1; s <= log2n; s++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
uint32_t m = 1 << s; // 2^s
|
|
||||||
std::complex<float> wm = std::exp(-2.0f * (float)M_PI * I / (std::complex<float>)m);
|
|
||||||
for (int k = 0; k < N; k += m)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
std::complex<float> w = 1.f;
|
|
||||||
for (int j = 0; j < m / 2; j++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
std::complex<float> t = w * output[k + j + m / 2];
|
|
||||||
std::complex<float> u = output[k + j];
|
|
||||||
output[k + j] = u + t;
|
|
||||||
output[k + j + m / 2] = u - t;
|
|
||||||
w = w * wm;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void rfft(std::complex<float> *input, std::complex<float> *output, uint32_t N)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
std::complex<float> I(0.0, 1.0);
|
|
||||||
for (int i = 0; i < N / 2; i++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
input[i] = input[i] + I * input[i + N / 2];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
fft(input, output, N / 2);
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = 0; i < N / 2; i++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
output[i] = (output[i] + std::conj(output[(N / 2) - i])) / 2.f;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = N / 2; i < N; i++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
output[i] = -I * (output[i] - std::conj(output[(N / 2) - i])) / 2.f;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
Loading…
Reference in New Issue
Block a user