| [3000] | 1 | #include "FFTW/fftw3.h"
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| 3 |
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| 4 | static void FillSizes4FFTW(const BaseArray & in, int * sz)
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| 5 | {
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| 6 | int k1 = 0;
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|---|
| 7 | int k2 = 0;
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|---|
| 8 | for(k1=in.NbDimensions()-1; k1>=0; k1--) {
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|---|
| 9 | sz[k2] = in.Size(k1); k2++;
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|---|
| 10 | }
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|---|
| 11 | }
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| 12 |
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| 13 | /* --Methode-- */
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| 14 | //! Constructor - If preserve_input==true, input arrays will not be overwritten.
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| 15 | FFTWServer::FFTWServer(bool preserve_input)
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| 16 | : FFTServerInterface("FFTServer using FFTW3 package")
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| 17 | , ckR8("FFTWServer - ", true, false),
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| 18 | _preserve_input(preserve_input)
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| 19 | {
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|---|
| 20 | }
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| 21 |
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|---|
| 22 |
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|---|
| 23 | /* --Methode-- */
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|---|
| 24 | FFTWServer::~FFTWServer()
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| 25 | {
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|---|
| 26 | }
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|---|
| 27 |
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|---|
| 28 | /* --Methode-- */
|
|---|
| 29 | FFTServerInterface * FFTWServer::Clone()
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| 30 | {
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|---|
| 31 | return (new FFTWServer) ;
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|---|
| 32 | }
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| 33 |
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|---|
| 34 | /* --Methode-- */
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| 35 | void
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| 36 | FFTWServer::FFTForward(TArray< complex<r_8> > & in, TArray< complex<r_8> > & out)
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|---|
| 37 | {
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|---|
| 38 | int rank = ckR8.CheckResize(in, out);
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|---|
| 39 | if (rank == 1) { // One dimensional transform
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|---|
| 40 | fftw_plan p = fftw_plan_dft_1d(in.Size(), (fftw_complex *)in.Data(),
|
|---|
| 41 | (fftw_complex *)out.Data(),
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|---|
| 42 | FFTW_FORWARD, FFTW_ESTIMATE);
|
|---|
| 43 | if (p == NULL)
|
|---|
| 44 | throw ParmError("FFTWServer::FFTForward( complex<r_8>, complex<r_8> ) Error creating fftw_plan");
|
|---|
| 45 | fftw_execute(p);
|
|---|
| 46 | fftw_destroy_plan(p);
|
|---|
| 47 | }
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|---|
| 48 | else { // Multi dimensional
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|---|
| 49 | if (in.NbDimensions() > MAXND_FFTW)
|
|---|
| 50 | throw ParmError("FFTWServer::FFTForward( complex<r_8>, complex<r_8> ) rank > MAXND_FFTW !");
|
|---|
| 51 | int sz[MAXND_FFTW];
|
|---|
| 52 | FillSizes4FFTW(in, sz);
|
|---|
| 53 | fftw_plan p = fftw_plan_dft(rank, sz,
|
|---|
| 54 | (fftw_complex *)in.Data(), (fftw_complex *)out.Data(),
|
|---|
| 55 | FFTW_FORWARD, FFTW_ESTIMATE);
|
|---|
| 56 | if (p == NULL)
|
|---|
| 57 | throw ParmError("FFTWServer::FFTForward( complex<r_8>, complex<r_8> ) Error creating fftw_plan");
|
|---|
| 58 | fftw_execute(p);
|
|---|
| 59 | fftw_destroy_plan(p);
|
|---|
| 60 | }
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|---|
| 61 | if(this->getNormalize()) out=out/complex<r_8>((double)in.Size(),0.);
|
|---|
| 62 | return;
|
|---|
| 63 | }
|
|---|
| 64 |
|
|---|
| 65 | /* --Methode-- */
|
|---|
| 66 | void FFTWServer::FFTBackward(TArray< complex<r_8> > & in, TArray< complex<r_8> > & out)
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|---|
| 67 | {
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|---|
| 68 | int rank = ckR8.CheckResize(in, out);
|
|---|
| 69 | if (rank == 1) { // One dimensional transform
|
|---|
| 70 | fftw_plan p = fftw_plan_dft_1d(in.Size(), (fftw_complex *)in.Data(),
|
|---|
| 71 | (fftw_complex *)out.Data(),
|
|---|
| 72 | FFTW_BACKWARD, FFTW_ESTIMATE);
|
|---|
| 73 | if (p == NULL)
|
|---|
| 74 | throw ParmError("FFTWServer::FFTBackward( complex<r_8>, complex<r_8> ) Error creating fftw_plan");
|
|---|
| 75 | fftw_execute(p);
|
|---|
| 76 | fftw_destroy_plan(p);
|
|---|
| 77 | }
|
|---|
| 78 | else { // Multi dimensional
|
|---|
| 79 | if (in.NbDimensions() > MAXND_FFTW)
|
|---|
| 80 | throw ParmError("FFTWServer::FFTBackward( complex<r_8>, complex<r_8> ) rank > MAXND_FFTW !");
|
|---|
| 81 | int sz[MAXND_FFTW];
|
|---|
| 82 | FillSizes4FFTW(in, sz);
|
|---|
| 83 | fftw_plan p = fftw_plan_dft(rank, sz,
|
|---|
| 84 | (fftw_complex *)in.Data(), (fftw_complex *)out.Data(),
|
|---|
| 85 | FFTW_BACKWARD, FFTW_ESTIMATE);
|
|---|
| 86 | if (p == NULL)
|
|---|
| 87 | throw ParmError("FFTWServer::FFTBackward( complex<r_8>, complex<r_8> ) Error creating fftw_plan");
|
|---|
| 88 | fftw_execute(p);
|
|---|
| 89 | fftw_destroy_plan(p);
|
|---|
| 90 | }
|
|---|
| 91 |
|
|---|
| 92 | return;
|
|---|
| 93 | }
|
|---|
| 94 |
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|---|
| 95 |
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|---|
| 96 | void FFTWServer::FFTForward(TArray< r_8 > & in, TArray< complex<r_8> > & out)
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|---|
| 97 | {
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|---|
| 98 | int rank = ckR8.CheckResize(in, out);
|
|---|
| 99 | if (rank == 1) { // One dimensional transform
|
|---|
| 100 | fftw_plan p = fftw_plan_dft_r2c_1d(in.Size(), in.Data(),
|
|---|
| 101 | (fftw_complex *)out.Data(),
|
|---|
| 102 | FFTW_ESTIMATE);
|
|---|
| 103 | if (p == NULL)
|
|---|
| 104 | throw ParmError("FFTWServer::FFTForward(r_8, complex<r_8> ) Error creating fftw_plan");
|
|---|
| 105 | fftw_execute(p);
|
|---|
| 106 | fftw_destroy_plan(p);
|
|---|
| 107 |
|
|---|
| 108 |
|
|---|
| 109 | }
|
|---|
| 110 | else { // Multi dimensional
|
|---|
| 111 | if (in.NbDimensions() > MAXND_FFTW)
|
|---|
| 112 | throw ParmError("FFTWServer::FFTForward(r_8, complex<r_8> ) rank > MAXND_FFTW !");
|
|---|
| 113 | int sz[MAXND_FFTW];
|
|---|
| 114 | FillSizes4FFTW(in, sz);
|
|---|
| 115 | fftw_plan p = fftw_plan_dft_r2c(rank, sz, in.Data(),
|
|---|
| 116 | (fftw_complex *)out.Data(),
|
|---|
| 117 | FFTW_ESTIMATE);
|
|---|
| 118 | if (p == NULL)
|
|---|
| 119 | throw ParmError("FFTWServer::FFTForward(r_8, complex<r_8> ) Error creating fftw_plan");
|
|---|
| 120 | fftw_execute(p);
|
|---|
| 121 | fftw_destroy_plan(p);
|
|---|
| 122 | }
|
|---|
| 123 | if(this->getNormalize()) out=out/complex<r_8>((double)in.Size(),0.);
|
|---|
| 124 | return;
|
|---|
| 125 |
|
|---|
| 126 | }
|
|---|
| 127 |
|
|---|
| 128 |
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|---|
| 129 |
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|---|
| 130 | void FFTWServer::FFTBackward(TArray< complex<r_8> > & in, TArray< r_8 > & out,
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|---|
| 131 | bool usoutsz)
|
|---|
| 132 | {
|
|---|
| 133 | // ATTENTION dans les TF (Complex->Reel), c'est la taille logique de la TF
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|---|
| 134 | // qu'il faut indiquer lors de la creation des plans, cad taille tableau reel
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|---|
| 135 | int rank = ckR8.CheckResize(in, out, usoutsz);
|
|---|
| 136 | bool share = (_preserve_input) ? false : true;
|
|---|
| 137 | TArray< complex<r_8> > inp(in, share);
|
|---|
| 138 | if (rank == 1) { // One dimensional transform
|
|---|
| 139 | fftw_plan p = fftw_plan_dft_c2r_1d(out.Size(), (fftw_complex *)inp.Data(),
|
|---|
| 140 | out.Data(),
|
|---|
| 141 | FFTW_ESTIMATE);
|
|---|
| 142 | if (p == NULL)
|
|---|
| 143 | throw ParmError("FFTWServer::FFTBackward(r_8, complex<r_8> ) Error creating fftw_plan");
|
|---|
| 144 | fftw_execute(p);
|
|---|
| 145 | fftw_destroy_plan(p);
|
|---|
| 146 | }
|
|---|
| 147 | else { // Multi dimensional
|
|---|
| 148 | if (in.NbDimensions() > MAXND_FFTW)
|
|---|
| 149 | throw ParmError("FFTWServer::FFTBackward(r_8, complex<r_8> ) rank > MAXND_FFTW !");
|
|---|
| 150 | int sz[MAXND_FFTW];
|
|---|
| 151 | FillSizes4FFTW(out, sz);
|
|---|
| 152 | fftw_plan p = fftw_plan_dft_c2r(rank, sz, (fftw_complex *)inp.Data(),
|
|---|
| 153 | out.Data(),
|
|---|
| 154 | FFTW_ESTIMATE);
|
|---|
| 155 | if (p == NULL)
|
|---|
| 156 | throw ParmError("FFTWServer::FFTBackward(r_8, complex<r_8> ) Error creating fftw_plan");
|
|---|
| 157 | fftw_execute(p);
|
|---|
| 158 | fftw_destroy_plan(p);
|
|---|
| 159 | }
|
|---|
| 160 | return;
|
|---|
| 161 | }
|
|---|
| 162 |
|
|---|
| 163 |
|
|---|
| 164 |
|
|---|
| 165 | /* --Methode-- */
|
|---|
| 166 | void FFTWServer::ReShapetoReal(TArray< complex<r_8> > const & ina, TArray< r_8 > & outa,
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|---|
| 167 | bool usz)
|
|---|
| 168 | {
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|---|
| 169 | TVector< complex<r_8> > in(ina);
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|---|
| 170 | TVector< r_8> out(outa);
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|---|
| 171 | int n = in.NElts();
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|---|
| 172 | r_8 thr = FFTArrayChecker<r_8>::ZeroThreshold();
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|---|
| 173 | sa_size_t ncs;
|
|---|
| 174 | if (usz) {
|
|---|
| 175 | if ( (out.NElts() != 2*n-1) && (out.NElts() != 2*n-2) )
|
|---|
| 176 | throw SzMismatchError("FFTWServer::ReShapetoReal(..., true) - Wrong output array size ");
|
|---|
| 177 | ncs = out.NElts();
|
|---|
| 178 | }
|
|---|
| 179 | else {
|
|---|
| 180 | ncs = ( (in(n-1).imag() < -thr) || (in(n-1).imag() > thr) ) ?
|
|---|
| 181 | ncs = 2*n-1 : ncs = 2*n-2;
|
|---|
| 182 |
|
|---|
| 183 | if (out.NElts() != ncs) {
|
|---|
| 184 | cerr << " DEBUG-FFTWServer::ReShapetoReal() ncs= " << ncs
|
|---|
| 185 | << " out.NElts()= " << out.NElts() << endl;
|
|---|
| 186 | throw SzMismatchError("FFTWServer::ReShapetoReal() - Wrong output array size !");
|
|---|
| 187 | }
|
|---|
| 188 | }
|
|---|
| 189 | // if (ncs == 2*n-2) {
|
|---|
| 190 | out(0) = in(0).real();
|
|---|
| 191 | for(int k=1; k<n; k++) {
|
|---|
| 192 | out(k) = in(k).real();
|
|---|
| 193 | out(ncs-k) = in(k).imag();
|
|---|
| 194 | }
|
|---|
| 195 | if (ncs == 2*n-2)
|
|---|
| 196 | out(n-1) = in(n-1).real();
|
|---|
| 197 |
|
|---|
| 198 | // for(int k=0; k<out.NElts(); k++) cout << "ReShapetoReal out " << k << " " << out(k) << endl;
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|---|
| 199 | }
|
|---|
| 200 |
|
|---|
| 201 |
|
|---|
| 202 | /* --Methode-- */
|
|---|
| 203 | void FFTWServer::ReShapetoCompl(TArray< r_8 > const & ina, TArray< complex<r_8> > & outa)
|
|---|
| 204 | {
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|---|
| 205 | TVector< r_8> in(ina);
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|---|
| 206 | TVector< complex<r_8> > out(outa);
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|---|
| 207 |
|
|---|
| 208 | sa_size_t n = in.NElts();
|
|---|
| 209 | sa_size_t ncs = n/2+1;
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|---|
| 210 | sa_size_t nc = (n%2 != 0) ? n/2+1 : n/2;
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|---|
| 211 | if (out.NElts() != ncs)
|
|---|
| 212 | throw SzMismatchError("FFTWServer::ReShapetoCompl() - Wrong output array size !");
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|---|
| 213 |
|
|---|
| 214 | out(0) = complex<r_8> (in(0),0.);
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|---|
| 215 | for(int k=1; k<ncs; k++)
|
|---|
| 216 | out(k) = complex<r_8>(in(k), in(n-k));
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|---|
| 217 | if (n%2 == 0) out(ncs-1) = complex<r_8>(in(n/2), 0.);
|
|---|
| 218 |
|
|---|
| 219 | }
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|---|
| 220 |
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