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470
CMSIS/DSP/Source/TransformFunctions/arm_cfft_radix2_f32.c
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470
CMSIS/DSP/Source/TransformFunctions/arm_cfft_radix2_f32.c
Normal file
@@ -0,0 +1,470 @@
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/* ----------------------------------------------------------------------
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* Project: CMSIS DSP Library
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* Title: arm_cfft_radix2_f32.c
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* Description: Radix-2 Decimation in Frequency CFFT & CIFFT Floating point processing function
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* $Date: 23 April 2021
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* $Revision: V1.9.0
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* Target Processor: Cortex-M and Cortex-A cores
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* -------------------------------------------------------------------- */
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/*
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* Copyright (C) 2010-2021 ARM Limited or its affiliates. All rights reserved.
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*
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* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
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*
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* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the License); you may
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* not use this file except in compliance with the License.
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* You may obtain a copy of the License at
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*
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* www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
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*
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* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
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* distributed under the License is distributed on an AS IS BASIS, WITHOUT
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* WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
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* See the License for the specific language governing permissions and
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* limitations under the License.
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*/
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#include "dsp/transform_functions.h"
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void arm_radix2_butterfly_f32(
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||||
float32_t * pSrc,
|
||||
uint32_t fftLen,
|
||||
const float32_t * pCoef,
|
||||
uint16_t twidCoefModifier);
|
||||
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||||
void arm_radix2_butterfly_inverse_f32(
|
||||
float32_t * pSrc,
|
||||
uint32_t fftLen,
|
||||
const float32_t * pCoef,
|
||||
uint16_t twidCoefModifier,
|
||||
float32_t onebyfftLen);
|
||||
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||||
extern void arm_bitreversal_f32(
|
||||
float32_t * pSrc,
|
||||
uint16_t fftSize,
|
||||
uint16_t bitRevFactor,
|
||||
const uint16_t * pBitRevTab);
|
||||
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||||
/**
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||||
@ingroup groupTransforms
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||||
*/
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||||
/**
|
||||
@addtogroup ComplexFFT
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@{
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*/
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/**
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||||
@brief Radix-2 CFFT/CIFFT.
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||||
@deprecated Do not use this function. It has been superseded by \ref arm_cfft_f32 and will be removed in the future
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||||
@param[in] S points to an instance of the floating-point Radix-2 CFFT/CIFFT structure
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||||
@param[in,out] pSrc points to the complex data buffer of size <code>2*fftLen</code>. Processing occurs in-place
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@return none
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*/
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||||
void arm_cfft_radix2_f32(
|
||||
const arm_cfft_radix2_instance_f32 * S,
|
||||
float32_t * pSrc)
|
||||
{
|
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|
||||
if (S->ifftFlag == 1U)
|
||||
{
|
||||
/* Complex IFFT radix-2 */
|
||||
arm_radix2_butterfly_inverse_f32(pSrc, S->fftLen, S->pTwiddle,
|
||||
S->twidCoefModifier, S->onebyfftLen);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
/* Complex FFT radix-2 */
|
||||
arm_radix2_butterfly_f32(pSrc, S->fftLen, S->pTwiddle,
|
||||
S->twidCoefModifier);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (S->bitReverseFlag == 1U)
|
||||
{
|
||||
/* Bit Reversal */
|
||||
arm_bitreversal_f32(pSrc, S->fftLen, S->bitRevFactor, S->pBitRevTable);
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
/**
|
||||
@} end of ComplexFFT group
|
||||
*/
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
/* ----------------------------------------------------------------------
|
||||
** Internal helper function used by the FFTs
|
||||
** ------------------------------------------------------------------- */
|
||||
|
||||
/**
|
||||
brief Core function for the floating-point CFFT butterfly process.
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||||
param[in,out] pSrc points to in-place buffer of floating-point data type
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||||
param[in] fftLen length of the FFT
|
||||
param[in] pCoef points to twiddle coefficient buffer
|
||||
param[in] twidCoefModifier twiddle coefficient modifier that supports different size FFTs with the same twiddle factor table
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||||
return none
|
||||
*/
|
||||
|
||||
void arm_radix2_butterfly_f32(
|
||||
float32_t * pSrc,
|
||||
uint32_t fftLen,
|
||||
const float32_t * pCoef,
|
||||
uint16_t twidCoefModifier)
|
||||
{
|
||||
|
||||
uint32_t i, j, k, l;
|
||||
uint32_t n1, n2, ia;
|
||||
float32_t xt, yt, cosVal, sinVal;
|
||||
float32_t p0, p1, p2, p3;
|
||||
float32_t a0, a1;
|
||||
|
||||
#if defined (ARM_MATH_DSP)
|
||||
|
||||
/* Initializations for the first stage */
|
||||
n2 = fftLen >> 1;
|
||||
ia = 0;
|
||||
i = 0;
|
||||
|
||||
// loop for groups
|
||||
for (k = n2; k > 0; k--)
|
||||
{
|
||||
cosVal = pCoef[ia * 2];
|
||||
sinVal = pCoef[(ia * 2) + 1];
|
||||
|
||||
/* Twiddle coefficients index modifier */
|
||||
ia += twidCoefModifier;
|
||||
|
||||
/* index calculation for the input as, */
|
||||
/* pSrc[i + 0], pSrc[i + fftLen/1] */
|
||||
l = i + n2;
|
||||
|
||||
/* Butterfly implementation */
|
||||
a0 = pSrc[2 * i] + pSrc[2 * l];
|
||||
xt = pSrc[2 * i] - pSrc[2 * l];
|
||||
|
||||
yt = pSrc[2 * i + 1] - pSrc[2 * l + 1];
|
||||
a1 = pSrc[2 * l + 1] + pSrc[2 * i + 1];
|
||||
|
||||
p0 = xt * cosVal;
|
||||
p1 = yt * sinVal;
|
||||
p2 = yt * cosVal;
|
||||
p3 = xt * sinVal;
|
||||
|
||||
pSrc[2 * i] = a0;
|
||||
pSrc[2 * i + 1] = a1;
|
||||
|
||||
pSrc[2 * l] = p0 + p1;
|
||||
pSrc[2 * l + 1] = p2 - p3;
|
||||
|
||||
i++;
|
||||
} // groups loop end
|
||||
|
||||
twidCoefModifier <<= 1U;
|
||||
|
||||
// loop for stage
|
||||
for (k = n2; k > 2; k = k >> 1)
|
||||
{
|
||||
n1 = n2;
|
||||
n2 = n2 >> 1;
|
||||
ia = 0;
|
||||
|
||||
// loop for groups
|
||||
j = 0;
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
cosVal = pCoef[ia * 2];
|
||||
sinVal = pCoef[(ia * 2) + 1];
|
||||
ia += twidCoefModifier;
|
||||
|
||||
// loop for butterfly
|
||||
i = j;
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
l = i + n2;
|
||||
a0 = pSrc[2 * i] + pSrc[2 * l];
|
||||
xt = pSrc[2 * i] - pSrc[2 * l];
|
||||
|
||||
yt = pSrc[2 * i + 1] - pSrc[2 * l + 1];
|
||||
a1 = pSrc[2 * l + 1] + pSrc[2 * i + 1];
|
||||
|
||||
p0 = xt * cosVal;
|
||||
p1 = yt * sinVal;
|
||||
p2 = yt * cosVal;
|
||||
p3 = xt * sinVal;
|
||||
|
||||
pSrc[2 * i] = a0;
|
||||
pSrc[2 * i + 1] = a1;
|
||||
|
||||
pSrc[2 * l] = p0 + p1;
|
||||
pSrc[2 * l + 1] = p2 - p3;
|
||||
|
||||
i += n1;
|
||||
} while ( i < fftLen ); // butterfly loop end
|
||||
j++;
|
||||
} while ( j < n2); // groups loop end
|
||||
twidCoefModifier <<= 1U;
|
||||
} // stages loop end
|
||||
|
||||
// loop for butterfly
|
||||
for (i = 0; i < fftLen; i += 2)
|
||||
{
|
||||
a0 = pSrc[2 * i] + pSrc[2 * i + 2];
|
||||
xt = pSrc[2 * i] - pSrc[2 * i + 2];
|
||||
|
||||
yt = pSrc[2 * i + 1] - pSrc[2 * i + 3];
|
||||
a1 = pSrc[2 * i + 3] + pSrc[2 * i + 1];
|
||||
|
||||
pSrc[2 * i] = a0;
|
||||
pSrc[2 * i + 1] = a1;
|
||||
pSrc[2 * i + 2] = xt;
|
||||
pSrc[2 * i + 3] = yt;
|
||||
} // groups loop end
|
||||
|
||||
#else /* #if defined (ARM_MATH_DSP) */
|
||||
|
||||
n2 = fftLen;
|
||||
|
||||
// loop for stage
|
||||
for (k = fftLen; k > 1; k = k >> 1)
|
||||
{
|
||||
n1 = n2;
|
||||
n2 = n2 >> 1;
|
||||
ia = 0;
|
||||
|
||||
// loop for groups
|
||||
j = 0;
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
cosVal = pCoef[ia * 2];
|
||||
sinVal = pCoef[(ia * 2) + 1];
|
||||
ia += twidCoefModifier;
|
||||
|
||||
// loop for butterfly
|
||||
i = j;
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
l = i + n2;
|
||||
a0 = pSrc[2 * i] + pSrc[2 * l];
|
||||
xt = pSrc[2 * i] - pSrc[2 * l];
|
||||
|
||||
yt = pSrc[2 * i + 1] - pSrc[2 * l + 1];
|
||||
a1 = pSrc[2 * l + 1] + pSrc[2 * i + 1];
|
||||
|
||||
p0 = xt * cosVal;
|
||||
p1 = yt * sinVal;
|
||||
p2 = yt * cosVal;
|
||||
p3 = xt * sinVal;
|
||||
|
||||
pSrc[2 * i] = a0;
|
||||
pSrc[2 * i + 1] = a1;
|
||||
|
||||
pSrc[2 * l] = p0 + p1;
|
||||
pSrc[2 * l + 1] = p2 - p3;
|
||||
|
||||
i += n1;
|
||||
} while (i < fftLen);
|
||||
j++;
|
||||
} while (j < n2);
|
||||
twidCoefModifier <<= 1U;
|
||||
}
|
||||
|
||||
#endif /* #if defined (ARM_MATH_DSP) */
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void arm_radix2_butterfly_inverse_f32(
|
||||
float32_t * pSrc,
|
||||
uint32_t fftLen,
|
||||
const float32_t * pCoef,
|
||||
uint16_t twidCoefModifier,
|
||||
float32_t onebyfftLen)
|
||||
{
|
||||
|
||||
uint32_t i, j, k, l;
|
||||
uint32_t n1, n2, ia;
|
||||
float32_t xt, yt, cosVal, sinVal;
|
||||
float32_t p0, p1, p2, p3;
|
||||
float32_t a0, a1;
|
||||
|
||||
#if defined (ARM_MATH_DSP)
|
||||
|
||||
n2 = fftLen >> 1;
|
||||
ia = 0;
|
||||
|
||||
// loop for groups
|
||||
for (i = 0; i < n2; i++)
|
||||
{
|
||||
cosVal = pCoef[ia * 2];
|
||||
sinVal = pCoef[(ia * 2) + 1];
|
||||
ia += twidCoefModifier;
|
||||
|
||||
l = i + n2;
|
||||
a0 = pSrc[2 * i] + pSrc[2 * l];
|
||||
xt = pSrc[2 * i] - pSrc[2 * l];
|
||||
|
||||
yt = pSrc[2 * i + 1] - pSrc[2 * l + 1];
|
||||
a1 = pSrc[2 * l + 1] + pSrc[2 * i + 1];
|
||||
|
||||
p0 = xt * cosVal;
|
||||
p1 = yt * sinVal;
|
||||
p2 = yt * cosVal;
|
||||
p3 = xt * sinVal;
|
||||
|
||||
pSrc[2 * i] = a0;
|
||||
pSrc[2 * i + 1] = a1;
|
||||
|
||||
pSrc[2 * l] = p0 - p1;
|
||||
pSrc[2 * l + 1] = p2 + p3;
|
||||
} // groups loop end
|
||||
|
||||
twidCoefModifier <<= 1U;
|
||||
|
||||
// loop for stage
|
||||
for (k = fftLen / 2; k > 2; k = k >> 1)
|
||||
{
|
||||
n1 = n2;
|
||||
n2 = n2 >> 1;
|
||||
ia = 0;
|
||||
|
||||
// loop for groups
|
||||
j = 0;
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
cosVal = pCoef[ia * 2];
|
||||
sinVal = pCoef[(ia * 2) + 1];
|
||||
ia += twidCoefModifier;
|
||||
|
||||
// loop for butterfly
|
||||
i = j;
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
l = i + n2;
|
||||
a0 = pSrc[2 * i] + pSrc[2 * l];
|
||||
xt = pSrc[2 * i] - pSrc[2 * l];
|
||||
|
||||
yt = pSrc[2 * i + 1] - pSrc[2 * l + 1];
|
||||
a1 = pSrc[2 * l + 1] + pSrc[2 * i + 1];
|
||||
|
||||
p0 = xt * cosVal;
|
||||
p1 = yt * sinVal;
|
||||
p2 = yt * cosVal;
|
||||
p3 = xt * sinVal;
|
||||
|
||||
pSrc[2 * i] = a0;
|
||||
pSrc[2 * i + 1] = a1;
|
||||
|
||||
pSrc[2 * l] = p0 - p1;
|
||||
pSrc[2 * l + 1] = p2 + p3;
|
||||
|
||||
i += n1;
|
||||
} while ( i < fftLen ); // butterfly loop end
|
||||
j++;
|
||||
} while (j < n2); // groups loop end
|
||||
|
||||
twidCoefModifier <<= 1U;
|
||||
} // stages loop end
|
||||
|
||||
// loop for butterfly
|
||||
for (i = 0; i < fftLen; i += 2)
|
||||
{
|
||||
a0 = pSrc[2 * i] + pSrc[2 * i + 2];
|
||||
xt = pSrc[2 * i] - pSrc[2 * i + 2];
|
||||
|
||||
a1 = pSrc[2 * i + 3] + pSrc[2 * i + 1];
|
||||
yt = pSrc[2 * i + 1] - pSrc[2 * i + 3];
|
||||
|
||||
p0 = a0 * onebyfftLen;
|
||||
p2 = xt * onebyfftLen;
|
||||
p1 = a1 * onebyfftLen;
|
||||
p3 = yt * onebyfftLen;
|
||||
|
||||
pSrc[2 * i] = p0;
|
||||
pSrc[2 * i + 1] = p1;
|
||||
pSrc[2 * i + 2] = p2;
|
||||
pSrc[2 * i + 3] = p3;
|
||||
} // butterfly loop end
|
||||
|
||||
#else /* #if defined (ARM_MATH_DSP) */
|
||||
|
||||
n2 = fftLen;
|
||||
|
||||
// loop for stage
|
||||
for (k = fftLen; k > 2; k = k >> 1)
|
||||
{
|
||||
n1 = n2;
|
||||
n2 = n2 >> 1;
|
||||
ia = 0;
|
||||
|
||||
// loop for groups
|
||||
j = 0;
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
cosVal = pCoef[ia * 2];
|
||||
sinVal = pCoef[(ia * 2) + 1];
|
||||
ia = ia + twidCoefModifier;
|
||||
|
||||
// loop for butterfly
|
||||
i = j;
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
l = i + n2;
|
||||
a0 = pSrc[2 * i] + pSrc[2 * l];
|
||||
xt = pSrc[2 * i] - pSrc[2 * l];
|
||||
|
||||
yt = pSrc[2 * i + 1] - pSrc[2 * l + 1];
|
||||
a1 = pSrc[2 * l + 1] + pSrc[2 * i + 1];
|
||||
|
||||
p0 = xt * cosVal;
|
||||
p1 = yt * sinVal;
|
||||
p2 = yt * cosVal;
|
||||
p3 = xt * sinVal;
|
||||
|
||||
pSrc[2 * i] = a0;
|
||||
pSrc[2 * i + 1] = a1;
|
||||
|
||||
pSrc[2 * l] = p0 - p1;
|
||||
pSrc[2 * l + 1] = p2 + p3;
|
||||
|
||||
i += n1;
|
||||
} while ( i < fftLen ); // butterfly loop end
|
||||
j++;
|
||||
} while ( j < n2 ); // groups loop end
|
||||
|
||||
twidCoefModifier = twidCoefModifier << 1U;
|
||||
} // stages loop end
|
||||
|
||||
n1 = n2;
|
||||
n2 = n2 >> 1;
|
||||
|
||||
// loop for butterfly
|
||||
for (i = 0; i < fftLen; i += n1)
|
||||
{
|
||||
l = i + n2;
|
||||
|
||||
a0 = pSrc[2 * i] + pSrc[2 * l];
|
||||
xt = pSrc[2 * i] - pSrc[2 * l];
|
||||
|
||||
a1 = pSrc[2 * l + 1] + pSrc[2 * i + 1];
|
||||
yt = pSrc[2 * i + 1] - pSrc[2 * l + 1];
|
||||
|
||||
p0 = a0 * onebyfftLen;
|
||||
p2 = xt * onebyfftLen;
|
||||
p1 = a1 * onebyfftLen;
|
||||
p3 = yt * onebyfftLen;
|
||||
|
||||
pSrc[2 * i] = p0;
|
||||
pSrc[2 * l] = p2;
|
||||
|
||||
pSrc[2 * i + 1] = p1;
|
||||
pSrc[2 * l + 1] = p3;
|
||||
} // butterfly loop end
|
||||
|
||||
#endif /* #if defined (ARM_MATH_DSP) */
|
||||
|
||||
}
|
||||
Reference in New Issue
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