htswanalysis/MACS/lib/gsl/gsl-1.11/fft/hc_pass_5.c

   1 /* fft/hc_pass_5.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_5) (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                                   const TYPE(gsl_complex) twiddle4[])
  31 {
  32
  33   size_t i, j, k, k1, jump;
  34   size_t factor, q, m, product_1;
  35
  36   const ATOMIC sina = sin (2.0 * M_PI / 5.0);
  37   const ATOMIC sinb = sin (2.0 * M_PI / 10.0);
  38
  39   i = 0;
  40   j = 0;
  41
  42   factor = 5;
  43   m = n / factor;
  44   q = n / product;
  45   product_1 = product / factor;
  46   jump = (factor - 1) * q;
  47
  48   for (k1 = 0; k1 < product_1; k1++)
  49     {
  50       const size_t from0 = 5 * k1 * q;
  51       const size_t from1 = from0 + 2 * q - 1;
  52       const size_t from2 = from1 + 2 * q;
  53
  54       const ATOMIC z0_real = VECTOR(in,istride,from0);
  55       const ATOMIC z1_real = VECTOR(in,istride,from1);
  56       const ATOMIC z1_imag = VECTOR(in,istride,from1 + 1);
  57       const ATOMIC z2_real = VECTOR(in,istride,from2);
  58       const ATOMIC z2_imag = VECTOR(in,istride,from2 + 1);
  59
  60       const ATOMIC t1_real = 2 * (z1_real + z2_real);
  61       const ATOMIC t2_real = 2 * (sqrt (5.0) / 4.0) * (z1_real - z2_real);
  62       const ATOMIC t3_real = z0_real - t1_real / 4.0;
  63       const ATOMIC t4_real = t2_real + t3_real;
  64       const ATOMIC t5_real = -t2_real + t3_real;
  65       const ATOMIC t6_imag = 2 * (sina * z1_imag + sinb * z2_imag);
  66       const ATOMIC t7_imag = 2 * (sinb * z1_imag - sina * z2_imag);
  67
  68       const ATOMIC x0_real = z0_real + t1_real;
  69       const ATOMIC x1_real = t4_real - t6_imag;
  70       const ATOMIC x2_real = t5_real - t7_imag;
  71       const ATOMIC x3_real = t5_real + t7_imag;
  72       const ATOMIC x4_real = t4_real + t6_imag;
  73
  74       const size_t to0 = q * k1;
  75       const size_t to1 = to0 + m;
  76       const size_t to2 = to1 + m;
  77       const size_t to3 = to2 + m;
  78       const size_t to4 = to3 + m;
  79
  80       VECTOR(out,ostride,to0) = x0_real;
  81       VECTOR(out,ostride,to1) = x1_real;
  82       VECTOR(out,ostride,to2) = x2_real;
  83       VECTOR(out,ostride,to3) = x3_real;
  84       VECTOR(out,ostride,to4) = x4_real;
  85     }
  86
  87   if (q == 1)
  88     return;
  89
  90   for (k = 1; k < (q + 1) / 2; k++)
  91     {
  92       const ATOMIC w1_real = GSL_REAL(twiddle1[k - 1]);
  93       const ATOMIC w1_imag = GSL_IMAG(twiddle1[k - 1]);
  94       const ATOMIC w2_real = GSL_REAL(twiddle2[k - 1]);
  95       const ATOMIC w2_imag = GSL_IMAG(twiddle2[k - 1]);
  96       const ATOMIC w3_real = GSL_REAL(twiddle3[k - 1]);
  97       const ATOMIC w3_imag = GSL_IMAG(twiddle3[k - 1]);
  98       const ATOMIC w4_real = GSL_REAL(twiddle4[k - 1]);
  99       const ATOMIC w4_imag = GSL_IMAG(twiddle4[k - 1]);
 100
 101       for (k1 = 0; k1 < product_1; k1++)
 102         {
 103           const size_t from0 = 5 * k1 * q + 2 * k - 1;
 104           const size_t from1 = from0 + 2 * q;
 105           const size_t from2 = from1 + 2 * q;
 106           const size_t from3 = 5 * k1 * q - 2 * k + 2 * q - 1;
 107           const size_t from4 = from3 + 2 * q;
 108
 109           const ATOMIC z0_real = VECTOR(in,istride,from0);
 110           const ATOMIC z0_imag = VECTOR(in,istride,from0 + 1);
 111
 112           const ATOMIC z1_real = VECTOR(in,istride,from1);
 113           const ATOMIC z1_imag = VECTOR(in,istride,from1 + 1);
 114
 115           const ATOMIC z2_real = VECTOR(in,istride,from2);
 116           const ATOMIC z2_imag = VECTOR(in,istride,from2 + 1);
 117
 118           const ATOMIC z3_real = VECTOR(in,istride,from4);
 119           const ATOMIC z3_imag = -VECTOR(in,istride,from4 + 1);
 120
 121           const ATOMIC z4_real = VECTOR(in,istride,from3);
 122           const ATOMIC z4_imag = -VECTOR(in,istride,from3 + 1);
 123
 124           /* compute x = W(5) z */
 125
 126           /* t1 = z1 + z4 */
 127           const ATOMIC t1_real = z1_real + z4_real;
 128           const ATOMIC t1_imag = z1_imag + z4_imag;
 129
 130           /* t2 = z2 + z3 */
 131           const ATOMIC t2_real = z2_real + z3_real;
 132           const ATOMIC t2_imag = z2_imag + z3_imag;
 133
 134           /* t3 = z1 - z4 */
 135           const ATOMIC t3_real = z1_real - z4_real;
 136           const ATOMIC t3_imag = z1_imag - z4_imag;
 137
 138           /* t4 = z2 - z3 */
 139           const ATOMIC t4_real = z2_real - z3_real;
 140           const ATOMIC t4_imag = z2_imag - z3_imag;
 141
 142           /* t5 = t1 + t2 */
 143           const ATOMIC t5_real = t1_real + t2_real;
 144           const ATOMIC t5_imag = t1_imag + t2_imag;
 145
 146           /* t6 = (sqrt(5)/4)(t1 - t2) */
 147           const ATOMIC t6_real = (sqrt (5.0) / 4.0) * (t1_real - t2_real);
 148           const ATOMIC t6_imag = (sqrt (5.0) / 4.0) * (t1_imag - t2_imag);
 149
 150           /* t7 = z0 - ((t5)/4) */
 151           const ATOMIC t7_real = z0_real - t5_real / 4.0;
 152           const ATOMIC t7_imag = z0_imag - t5_imag / 4.0;
 153
 154           /* t8 = t7 + t6 */
 155           const ATOMIC t8_real = t7_real + t6_real;
 156           const ATOMIC t8_imag = t7_imag + t6_imag;
 157
 158           /* t9 = t7 - t6 */
 159           const ATOMIC t9_real = t7_real - t6_real;
 160           const ATOMIC t9_imag = t7_imag - t6_imag;
 161
 162           /* t10 = sin(2 pi/5) t3 + sin(2 pi/10) t4 */
 163           const ATOMIC t10_real = sina * t3_real + sinb * t4_real;
 164           const ATOMIC t10_imag = sina * t3_imag + sinb * t4_imag;
 165
 166           /* t11 = sin(2 pi/10) t3 - sin(2 pi/5) t4 */
 167           const ATOMIC t11_real = sinb * t3_real - sina * t4_real;
 168           const ATOMIC t11_imag = sinb * t3_imag - sina * t4_imag;
 169
 170           /* x0 = z0 + t5 */
 171           const ATOMIC x0_real = z0_real + t5_real;
 172           const ATOMIC x0_imag = z0_imag + t5_imag;
 173
 174           /* x1 = t8 + i t10 */
 175           const ATOMIC x1_real = t8_real - t10_imag;
 176           const ATOMIC x1_imag = t8_imag + t10_real;
 177
 178           /* x2 = t9 + i t11 */
 179           const ATOMIC x2_real = t9_real - t11_imag;
 180           const ATOMIC x2_imag = t9_imag + t11_real;
 181
 182           /* x3 = t9 - i t11 */
 183           const ATOMIC x3_real = t9_real + t11_imag;
 184           const ATOMIC x3_imag = t9_imag - t11_real;
 185
 186           /* x4 = t8 - i t10 */
 187           const ATOMIC x4_real = t8_real + t10_imag;
 188           const ATOMIC x4_imag = t8_imag - t10_real;
 189
 190           const size_t to0 = k1 * q + 2 * k - 1;
 191           const size_t to1 = to0 + m;
 192           const size_t to2 = to1 + m;
 193           const size_t to3 = to2 + m;
 194           const size_t to4 = to3 + m;
 195
 196           /* apply twiddle factors */
 197
 198           /* to0 = 1 * x0 */
 199           VECTOR(out,ostride,to0) = x0_real;
 200           VECTOR(out,ostride,to0 + 1) = x0_imag;
 201
 202           /* to1 = w1 * x1 */
 203           VECTOR(out,ostride,to1) = w1_real * x1_real - w1_imag * x1_imag;
 204           VECTOR(out,ostride,to1 + 1) = w1_real * x1_imag + w1_imag * x1_real;
 205
 206           /* to2 = w2 * x2 */
 207           VECTOR(out,ostride,to2) = w2_real * x2_real - w2_imag * x2_imag;
 208           VECTOR(out,ostride,to2 + 1) = w2_real * x2_imag + w2_imag * x2_real;
 209
 210           /* to3 = w3 * x3 */
 211           VECTOR(out,ostride,to3) = w3_real * x3_real - w3_imag * x3_imag;
 212           VECTOR(out,ostride,to3 + 1) = w3_real * x3_imag + w3_imag * x3_real;
 213
 214           /* to4 = w4 * x4 */
 215           VECTOR(out,ostride,to4) = w4_real * x4_real - w4_imag * x4_imag;
 216           VECTOR(out,ostride,to4 + 1) = w4_real * x4_imag + w4_imag * x4_real;
 217         }
 218     }
 219
 220   if (q % 2 == 1)
 221     return;
 222
 223   for (k1 = 0; k1 < product_1; k1++)
 224     {
 225       const size_t from0 = 5 * k1 * q + q - 1;
 226       const size_t from1 = from0 + 2 * q;
 227       const size_t from2 = from1 + 2 * q;
 228
 229       const ATOMIC z0_real = 2 * VECTOR(in,istride,from0);
 230       const ATOMIC z0_imag = 2 * VECTOR(in,istride,from0 + 1);
 231
 232       const ATOMIC z1_real = 2 * VECTOR(in,istride,from1);
 233       const ATOMIC z1_imag = 2 * VECTOR(in,istride,from1 + 1);
 234
 235       const ATOMIC z2_real = VECTOR(in,istride,from2);
 236
 237       const ATOMIC t1_real = z0_real + z1_real;
 238       const ATOMIC t2_real = (t1_real / 4.0) - z2_real;
 239       const ATOMIC t3_real = (sqrt (5.0) / 4.0) * (z0_real - z1_real);
 240       const ATOMIC t4_real = sinb * z0_imag + sina * z1_imag;
 241       const ATOMIC t5_real = sina * z0_imag - sinb * z1_imag;
 242       const ATOMIC t6_real = t3_real + t2_real;
 243       const ATOMIC t7_real = t3_real - t2_real;
 244
 245       const ATOMIC x0_real = t1_real + z2_real;
 246       const ATOMIC x1_real = t6_real - t4_real;
 247       const ATOMIC x2_real = t7_real - t5_real;
 248       const ATOMIC x3_real = -t7_real - t5_real;
 249       const ATOMIC x4_real = -t6_real - t4_real;
 250
 251       const size_t to0 = k1 * q + q - 1;
 252       const size_t to1 = to0 + m;
 253       const size_t to2 = to1 + m;
 254       const size_t to3 = to2 + m;
 255       const size_t to4 = to3 + m;
 256
 257       VECTOR(out,ostride,to0) = x0_real;
 258       VECTOR(out,ostride,to1) = x1_real;
 259       VECTOR(out,ostride,to2) = x2_real;
 260       VECTOR(out,ostride,to3) = x3_real;
 261       VECTOR(out,ostride,to4) = x4_real;
 262     }
 263   return;
 264 }