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

   1 /* fft/real_init.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 TYPE(gsl_fft_real_wavetable) *
  21 FUNCTION(gsl_fft_real_wavetable,alloc) (size_t n)
  22 {
  23   int status;
  24   size_t i;
  25   size_t n_factors;
  26   size_t t, product, product_1, q;
  27   double d_theta;
  28
  29   TYPE(gsl_fft_real_wavetable) * wavetable;
  30
  31   if (n == 0)
  32     {
  33       GSL_ERROR_VAL ("length n must be positive integer", GSL_EDOM, 0);
  34     }
  35
  36   wavetable = (TYPE(gsl_fft_real_wavetable) *)
  37     malloc(sizeof(TYPE(gsl_fft_real_wavetable)));
  38
  39   if (wavetable == NULL)
  40     {
  41       GSL_ERROR_VAL ("failed to allocate struct", GSL_ENOMEM, 0);
  42     }
  43
  44   if (n == 1)
  45     {
  46       wavetable->trig = 0;
  47     }
  48   else
  49     {
  50       wavetable->trig = (TYPE(gsl_complex) *)
  51         malloc ((n / 2) * sizeof (TYPE(gsl_complex)));
  52
  53       if (wavetable->trig == NULL)
  54         {
  55           /* error in constructor, prevent memory leak */
  56
  57           free(wavetable) ;
  58
  59           GSL_ERROR_VAL ("failed to allocate trigonometric lookup table",
  60                             GSL_ENOMEM, 0);
  61         }
  62     }
  63
  64   wavetable->n = n;
  65
  66   status = fft_real_factorize (n, &n_factors, wavetable->factor);
  67
  68   if (status)
  69     {
  70       /* error in constructor, prevent memory leak */
  71
  72       free(wavetable->trig);
  73       free(wavetable) ;
  74
  75       GSL_ERROR_VAL ("factorization failed", GSL_EFACTOR, 0);
  76     }
  77
  78   wavetable->nf = n_factors;
  79
  80   d_theta = 2.0 * M_PI / ((double) n);
  81
  82   t = 0;
  83   product = 1;
  84   for (i = 0; i < wavetable->nf; i++)
  85     {
  86       size_t j;
  87       const size_t factor = wavetable->factor[i];
  88       wavetable->twiddle[i] = wavetable->trig + t;
  89       product_1 = product;      /* product_1 = p_(i-1) */
  90       product *= factor;
  91       q = n / product;
  92
  93       for (j = 1; j < factor; j++)
  94         {
  95           size_t k;
  96           size_t m = 0;
  97           for (k = 1; k < (product_1 + 1) / 2; k++)
  98             {
  99               double theta;
 100               m = m + j * q;
 101               m = m % n;
 102               theta = d_theta * m;      /*  d_theta*j*k*q */
 103               GSL_REAL(wavetable->trig[t]) = cos (theta);
 104               GSL_IMAG(wavetable->trig[t]) = sin (theta);
 105
 106               t++;
 107             }
 108         }
 109     }
 110
 111   if (t > (n / 2))
 112     {
 113       /* error in constructor, prevent memory leak */
 114
 115       free(wavetable->trig);
 116       free(wavetable) ;
 117
 118       GSL_ERROR_VAL ("overflowed trigonometric lookup table",
 119                         GSL_ESANITY, 0);
 120     }
 121
 122   return wavetable;
 123 }
 124
 125 TYPE(gsl_fft_real_workspace) *
 126 FUNCTION(gsl_fft_real_workspace,alloc) (size_t n)
 127 {
 128   TYPE(gsl_fft_real_workspace) * workspace;
 129
 130   if (n == 0)
 131     {
 132       GSL_ERROR_VAL ("length n must be positive integer", GSL_EDOM, 0);
 133     }
 134
 135   workspace = (TYPE(gsl_fft_real_workspace) *)
 136     malloc(sizeof(TYPE(gsl_fft_real_workspace)));
 137
 138   if (workspace == NULL)
 139     {
 140       GSL_ERROR_VAL ("failed to allocate struct", GSL_ENOMEM, 0);
 141     }
 142
 143   workspace->n = n;
 144
 145   workspace->scratch = (BASE *) malloc (n * sizeof (BASE));
 146
 147   if (workspace->scratch == NULL)
 148     {
 149       /* error in constructor, prevent memory leak */
 150
 151       free(workspace) ;
 152
 153       GSL_ERROR_VAL ("failed to allocate scratch space", GSL_ENOMEM, 0);
 154     }
 155
 156   return workspace;
 157 }
 158
 159
 160
 161 void
 162 FUNCTION(gsl_fft_real_wavetable,free) (TYPE(gsl_fft_real_wavetable) * wavetable)
 163 {
 164
 165   /* release trigonometric lookup tables */
 166
 167   free (wavetable->trig);
 168   wavetable->trig = NULL;
 169
 170   free (wavetable) ;
 171 }
 172
 173 void
 174 FUNCTION(gsl_fft_real_workspace,free) (TYPE(gsl_fft_real_workspace) * workspace)
 175 {
 176
 177   /* release scratch space */
 178
 179   free (workspace->scratch);
 180   workspace->scratch = NULL;
 181
 182   free (workspace) ;
 183 }