htswanalysis/MACS/lib/gsl/gsl-1.11/fft/hc_pass_4.c

   1 /* fft/hc_pass_4.c
   2  *
   3  * Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2007 Brian Gough
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  * the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at
   8  * your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
  18  */
  19
  20 static void
  21 FUNCTION(fft_halfcomplex,pass_4) (const BASE in[],
  22                                   const size_t istride,
  23                                   BASE out[],
  24                                   const size_t ostride,
  25                                   const size_t product,
  26                                   const size_t n,
  27                                   const TYPE(gsl_complex) twiddle1[],
  28                                   const TYPE(gsl_complex) twiddle2[],
  29                                   const TYPE(gsl_complex) twiddle3[])
  30 {
  31   size_t i, j, k, k1, jump;
  32   size_t factor, q, m, product_1;
  33
  34   i = 0;
  35   j = 0;
  36
  37   factor = 4;
  38   m = n / factor;
  39   q = n / product;
  40   product_1 = product / factor;
  41   jump = (factor - 1) * q;
  42
  43   for (k1 = 0; k1 < product_1; k1++)
  44     {
  45       const size_t from0 = 4 * k1 * q;
  46       const size_t from1 = from0 + 2 * q - 1;
  47       const size_t from2 = from1 + 2 * q;
  48
  49       const ATOMIC z0_real = VECTOR(in,istride,from0);
  50       const ATOMIC z1_real = VECTOR(in,istride,from1);
  51       const ATOMIC z1_imag = VECTOR(in,istride,from1 + 1);
  52       const ATOMIC z2_real = VECTOR(in,istride,from2);
  53
  54       const ATOMIC t1_real = z0_real + z2_real;
  55       const ATOMIC t2_real = 2 * z1_real;
  56       const ATOMIC t3_real = z0_real - z2_real;
  57       const ATOMIC t4_imag = 2 * z1_imag;
  58
  59       const size_t to0 = q * k1;
  60       const size_t to1 = to0 + m;
  61       const size_t to2 = to1 + m;
  62       const size_t to3 = to2 + m;
  63
  64       VECTOR(out,ostride,to0) = t1_real + t2_real;
  65       VECTOR(out,ostride,to1) = t3_real - t4_imag;
  66       VECTOR(out,ostride,to2) = t1_real - t2_real;
  67       VECTOR(out,ostride,to3) = t3_real + t4_imag;
  68     }
  69
  70   if (q == 1)
  71     return;
  72
  73   for (k = 1; k < (q + 1) / 2; k++)
  74     {
  75       const ATOMIC w1_real = GSL_REAL(twiddle1[k - 1]);
  76       const ATOMIC w1_imag = GSL_IMAG(twiddle1[k - 1]);
  77       const ATOMIC w2_real = GSL_REAL(twiddle2[k - 1]);
  78       const ATOMIC w2_imag = GSL_IMAG(twiddle2[k - 1]);
  79       const ATOMIC w3_real = GSL_REAL(twiddle3[k - 1]);
  80       const ATOMIC w3_imag = GSL_IMAG(twiddle3[k - 1]);
  81
  82       for (k1 = 0; k1 < product_1; k1++)
  83         {
  84           const size_t from0 = 4 * k1 * q + 2 * k - 1;
  85           const size_t from1 = from0 + 2 * q;
  86           const size_t from2 = 4 * k1 * q - 2 * k + 2 * q - 1;
  87           const size_t from3 = from2 + 2 * q;
  88
  89           const ATOMIC z0_real = VECTOR(in,istride,from0);
  90           const ATOMIC z0_imag = VECTOR(in,istride,from0 + 1);
  91
  92           const ATOMIC z1_real = VECTOR(in,istride,from1);
  93           const ATOMIC z1_imag = VECTOR(in,istride,from1 + 1);
  94
  95           const ATOMIC z2_real = VECTOR(in,istride,from3);
  96           const ATOMIC z2_imag = -VECTOR(in,istride,from3 + 1);
  97
  98           const ATOMIC z3_real = VECTOR(in,istride,from2);
  99           const ATOMIC z3_imag = -VECTOR(in,istride,from2 + 1);
 100
 101           /* compute x = W(4) z */
 102
 103           /* t1 = z0 + z2 */
 104           const ATOMIC t1_real = z0_real + z2_real;
 105           const ATOMIC t1_imag = z0_imag + z2_imag;
 106
 107           /* t2 = z1 + z3 */
 108           const ATOMIC t2_real = z1_real + z3_real;
 109           const ATOMIC t2_imag = z1_imag + z3_imag;
 110
 111           /* t3 = z0 - z2 */
 112           const ATOMIC t3_real = z0_real - z2_real;
 113           const ATOMIC t3_imag = z0_imag - z2_imag;
 114
 115           /* t4 = (z1 - z3) */
 116           const ATOMIC t4_real = (z1_real - z3_real);
 117           const ATOMIC t4_imag = (z1_imag - z3_imag);
 118
 119           /* x0 = t1 + t2 */
 120           const ATOMIC x0_real = t1_real + t2_real;
 121           const ATOMIC x0_imag = t1_imag + t2_imag;
 122
 123           /* x1 = t3 + i t4 */
 124           const ATOMIC x1_real = t3_real - t4_imag;
 125           const ATOMIC x1_imag = t3_imag + t4_real;
 126
 127           /* x2 = t1 - t2 */
 128           const ATOMIC x2_real = t1_real - t2_real;
 129           const ATOMIC x2_imag = t1_imag - t2_imag;
 130
 131           /* x3 = t3 - i t4 */
 132           const ATOMIC x3_real = t3_real + t4_imag;
 133           const ATOMIC x3_imag = t3_imag - t4_real;
 134
 135           const size_t to0 = k1 * q + 2 * k - 1;
 136           const size_t to1 = to0 + m;
 137           const size_t to2 = to1 + m;
 138           const size_t to3 = to2 + m;
 139
 140           VECTOR(out,ostride,to0) = x0_real;
 141           VECTOR(out,ostride,to0 + 1) = x0_imag;
 142
 143           VECTOR(out,ostride,to1) = w1_real * x1_real - w1_imag * x1_imag;
 144           VECTOR(out,ostride,to1 + 1) = w1_imag * x1_real + w1_real * x1_imag;
 145
 146           VECTOR(out,ostride,to2) = w2_real * x2_real - w2_imag * x2_imag;
 147           VECTOR(out,ostride,to2 + 1) = w2_imag * x2_real + w2_real * x2_imag;
 148
 149           /* to3 = w3 * x3 */
 150           VECTOR(out,ostride,to3) = w3_real * x3_real - w3_imag * x3_imag;
 151           VECTOR(out,ostride,to3 + 1) = w3_real * x3_imag + w3_imag * x3_real;
 152
 153         }
 154     }
 155
 156   if (q % 2 == 1)
 157     return;
 158
 159   for (k1 = 0; k1 < product_1; k1++)
 160     {
 161       const size_t from0 = 4 * k1 * q + q - 1;
 162       const size_t from1 = from0 + 2 * q;
 163
 164       const ATOMIC z0_real = VECTOR(in,istride,from0);
 165       const ATOMIC z0_imag = VECTOR(in,istride,from0 + 1);
 166
 167       const ATOMIC z1_real = VECTOR(in,istride,from1);
 168       const ATOMIC z1_imag = VECTOR(in,istride,from1 + 1);
 169
 170       const ATOMIC t1_real = sqrt (2.0) * (z0_imag + z1_imag);
 171       const ATOMIC t2_real = sqrt (2.0) * (z0_real - z1_real);
 172
 173       const ATOMIC x0_real = 2 * (z0_real + z1_real);
 174       const ATOMIC x1_real = t2_real - t1_real;
 175       const ATOMIC x2_real = 2 * (z1_imag - z0_imag);
 176       const ATOMIC x3_real = -(t2_real + t1_real);
 177
 178       const size_t to0 = k1 * q + q - 1;
 179       const size_t to1 = to0 + m;
 180       const size_t to2 = to1 + m;
 181       const size_t to3 = to2 + m;
 182
 183       VECTOR(out,ostride,to0) = x0_real;
 184       VECTOR(out,ostride,to1) = x1_real;
 185       VECTOR(out,ostride,to2) = x2_real;
 186       VECTOR(out,ostride,to3) = x3_real;
 187     }
 188   return;
 189 }