htswanalysis/MACS/lib/gsl/gsl-1.11/fft/real_pass_4.c

   1 /* fft/real_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_real,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 k, k1;
  32
  33   const size_t factor = 4;
  34   const size_t m = n / factor;
  35   const size_t q = n / product;
  36   const size_t product_1 = product / factor;
  37
  38   for (k1 = 0; k1 < q; k1++)
  39     {
  40       const size_t from0 = k1 * product_1;
  41       const size_t from1 = from0 + m;
  42       const size_t from2 = from1 + m;
  43       const size_t from3 = from2 + m;
  44
  45       const ATOMIC z0_real = VECTOR(in,istride,from0);
  46       const ATOMIC z1_real = VECTOR(in,istride,from1);
  47       const ATOMIC z2_real = VECTOR(in,istride,from2);
  48       const ATOMIC z3_real = VECTOR(in,istride,from3);
  49
  50       /* compute x = W(4) z */
  51
  52       /* t1 = z0 + z2 */
  53       const ATOMIC t1_real = z0_real + z2_real;
  54
  55       /* t2 = z1 + z3 */
  56       const ATOMIC t2_real = z1_real + z3_real;
  57
  58         /* t3 = z0 - z2 */
  59       const ATOMIC t3_real = z0_real - z2_real;
  60
  61       /* t4 = - (z1 - z3) */
  62       const ATOMIC t4_real = -(z1_real - z3_real);
  63
  64       /* x0 = t1 + t2 */
  65       const ATOMIC x0_real = t1_real + t2_real;
  66
  67       /* x1 = t3 + i t4 */
  68       const ATOMIC x1_real = t3_real;
  69       const ATOMIC x1_imag = t4_real;
  70
  71       /* x2 = t1 - t2 */
  72       const ATOMIC x2_real = t1_real - t2_real;
  73
  74       const size_t to0 = product * k1;
  75       const size_t to1 = to0 + 2 * product_1 - 1;
  76       const size_t to2 = to1 + 2 * product_1;
  77
  78       VECTOR(out,ostride,to0) = x0_real;
  79       VECTOR(out,ostride,to1) = x1_real;
  80       VECTOR(out,ostride,to1 + 1) = x1_imag;
  81       VECTOR(out,ostride,to2) = x2_real;
  82     }
  83
  84   if (product_1 == 1)
  85     return;
  86
  87   for (k = 1; k < (product_1 + 1) / 2; k++)
  88     {
  89       ATOMIC w1_real, w1_imag, w2_real, w2_imag, w3_real, w3_imag;
  90       w1_real = GSL_REAL(twiddle1[k - 1]);
  91       w1_imag = -GSL_IMAG(twiddle1[k - 1]);
  92       w2_real = GSL_REAL(twiddle2[k - 1]);
  93       w2_imag = -GSL_IMAG(twiddle2[k - 1]);
  94       w3_real = GSL_REAL(twiddle3[k - 1]);
  95       w3_imag = -GSL_IMAG(twiddle3[k - 1]);
  96
  97       for (k1 = 0; k1 < q; k1++)
  98         {
  99           const size_t from0 = k1 * product_1 + 2 * k - 1;
 100           const size_t from1 = from0 + m;
 101           const size_t from2 = from1 + m;
 102           const size_t from3 = from2 + m;
 103
 104           const ATOMIC f0_real = VECTOR(in,istride,from0);
 105           const ATOMIC f0_imag = VECTOR(in,istride,from0 + 1);
 106           const ATOMIC f1_real = VECTOR(in,istride,from1);
 107           const ATOMIC f1_imag = VECTOR(in,istride,from1 + 1);
 108           const ATOMIC f2_real = VECTOR(in,istride,from2);
 109           const ATOMIC f2_imag = VECTOR(in,istride,from2 + 1);
 110           const ATOMIC f3_real = VECTOR(in,istride,from3);
 111           const ATOMIC f3_imag = VECTOR(in,istride,from3 + 1);
 112
 113           const ATOMIC z0_real = f0_real;
 114           const ATOMIC z0_imag = f0_imag;
 115           const ATOMIC z1_real = w1_real * f1_real - w1_imag * f1_imag;
 116           const ATOMIC z1_imag = w1_real * f1_imag + w1_imag * f1_real;
 117           const ATOMIC z2_real = w2_real * f2_real - w2_imag * f2_imag;
 118           const ATOMIC z2_imag = w2_real * f2_imag + w2_imag * f2_real;
 119           const ATOMIC z3_real = w3_real * f3_real - w3_imag * f3_imag;
 120           const ATOMIC z3_imag = w3_real * f3_imag + w3_imag * f3_real;
 121
 122           /* compute x = W(4) z */
 123
 124           /* t1 = z0 + z2 */
 125           const ATOMIC t1_real = z0_real + z2_real;
 126           const ATOMIC t1_imag = z0_imag + z2_imag;
 127
 128           /* t2 = z1 + z3 */
 129           const ATOMIC t2_real = z1_real + z3_real;
 130           const ATOMIC t2_imag = z1_imag + z3_imag;
 131
 132           /* t3 = z0 - z2 */
 133           const ATOMIC t3_real = z0_real - z2_real;
 134           const ATOMIC t3_imag = z0_imag - z2_imag;
 135
 136           /* t4 = - (z1 - z3) */
 137           const ATOMIC t4_real = -(z1_real - z3_real);
 138           const ATOMIC t4_imag = -(z1_imag - z3_imag);
 139
 140           /* x0 = t1 + t2 */
 141           const ATOMIC x0_real = t1_real + t2_real;
 142           const ATOMIC x0_imag = t1_imag + t2_imag;
 143
 144           /* x1 = t3 + i t4 */
 145           const ATOMIC x1_real = t3_real - t4_imag;
 146           const ATOMIC x1_imag = t3_imag + t4_real;
 147
 148           /* x2 = t1 - t2 */
 149           const ATOMIC x2_real = t1_real - t2_real;
 150           const ATOMIC x2_imag = t1_imag - t2_imag;
 151
 152           /* x3 = t3 - i t4 */
 153           const ATOMIC x3_real = t3_real + t4_imag;
 154           const ATOMIC x3_imag = t3_imag - t4_real;
 155
 156           const size_t to0 = k1 * product + 2 * k - 1;
 157           const size_t to1 = to0 + 2 * product_1;
 158           const size_t to2 = 2 * product_1 - 2 * k + k1 * product - 1;
 159           const size_t to3 = to2 + 2 * product_1;
 160
 161           VECTOR(out,ostride,to0) = x0_real;
 162           VECTOR(out,ostride,to0 + 1) = x0_imag;
 163
 164           VECTOR(out,ostride,to1) = x1_real;
 165           VECTOR(out,ostride,to1 + 1) = x1_imag;
 166
 167           VECTOR(out,ostride,to3) = x2_real;
 168           VECTOR(out,ostride,to3 + 1) = -x2_imag;
 169
 170           VECTOR(out,ostride,to2) = x3_real;
 171           VECTOR(out,ostride,to2 + 1) = -x3_imag;
 172         }
 173     }
 174
 175   if (product_1 % 2 == 1)
 176     return;
 177
 178   for (k1 = 0; k1 < q; k1++)
 179     {
 180       const size_t from0 = k1 * product_1 + product_1 - 1;
 181       const size_t from1 = from0 + m;
 182       const size_t from2 = from1 + m;
 183       const size_t from3 = from2 + m;
 184
 185       const ATOMIC x0 = VECTOR(in,istride,from0);
 186       const ATOMIC x1 = VECTOR(in,istride,from1);
 187       const ATOMIC x2 = VECTOR(in,istride,from2);
 188       const ATOMIC x3 = VECTOR(in,istride,from3);
 189
 190       const ATOMIC t1 = (1.0 / sqrt (2.0)) * (x1 - x3);
 191       const ATOMIC t2 = (1.0 / sqrt (2.0)) * (x1 + x3);
 192
 193       const size_t to0 = k1 * product + 2 * k - 1;
 194       const size_t to1 = to0 + 2 * product_1;
 195
 196       VECTOR(out,ostride,to0) = x0 + t1;
 197       VECTOR(out,ostride,to0 + 1) = -x2 - t2;
 198
 199       VECTOR(out,ostride,to1) = x0 - t1;
 200       VECTOR(out,ostride,to1 + 1) = x2 - t2;
 201     }
 202   return;
 203 }