#ifndef __FFT_H
#define	__FFT_H
//--------------------------------------------------------
/*
 FFT class library
  (C)Mathematical Assist Design Lab.
  (C)数理設計研究所
  1999/3 Hal.T  クラスライブラリ化
  P5-150 1024point fft 50msec

  2004/12/14
  試験部分は　test4fft を定義することによってアクティブとなる
  逆FFTではSIN値を正負逆にする FFT(int fdir=1)はFFT、FFT(int fdir=-1)は逆FFT
  RevComp()　FFT,逆FFTの規格化

  変換速度　P4-2.8G　1Gメモリ
          最適化無し最適化あり
  1024    300usec
  64k     40msec    37msec
  1M      2sec      1.5sec
*/
//--------------------------------------------------------
//#define test4fft    //試験SW
//--------------------------------------------------------
#include <math.h>
#include  "vecmath.h"
//--------------------------------------------------------
//#define PI     3.1415926535897932384626433832795028841971
//--------------------------------------------------------
/*
  説明：完全複素型のFFT

  生成
  1024点FFTは　FFT(10) で作成する
  256=8,  512=9,  1024=10, 2048=11, 4096=12,  8192=13,  16384=14  32768=15

  fft_mode　ビット割り当て
    bit0
      0 srcバッファ（src）を自分で作り廃棄する
      1 srcバッファ（src）は外部所有のポインタとして扱う

　外部データは  Vec2<double> *src;

    fft_modeのbit0=0のとき
    srcバッファはクラスが自己所有する、結果もここに書き出される

    fft_modeのbit0=1のとき
    srcバッファは外部所有としてこのクラスに与える。
    連続して同じような処理をするときには高速となる。
    しかし、ソフトとして完結性が無くなる。

　整数形式へは
  void	SetIntData(int	*);   実数値としてsrcに書き込まれる
  void	GetIntData(int	*);
　で変換される

　FFT変換は
  void  fft_cnv(void);
　で実行できるが、ありとあらゆるMASKや規格化は事前や事後に別途すること

  窓関数
  void	DoNothing(void); が規定値である。

*/
//--------------------------------------------------------
//原理的でかなり低速バージョン
class FFT
{
  private:
  int mode_memo;  //モードの記憶用、今はsrcの所有関係のみ
  int FFT_BIT;
  int FFT_N; // 2^Bit

  protected:
  void  init(void);
  void  bit_rev(void);
  double sinf(int n)  {	return sin_d[n];  }
  double cosf(int n)  { return cos_d[n];  }

  double  *sin_d, *cos_d, *Mask_d;

  public:
  //内部バッファ、このクラスが自分で作る、最終結果もここに上書き
  Vec2<double> *src;

  enum 	MaskTag	{
  	MDoNothing,	MTriangle,	MSine,	MHunning,	MHumming
  }	Mask;   //MDoNothing;   //何もMASKしないのが規定値

  FFT(int Bit,  int fft_mode=0);  //fft_mode=0　は内部メモリ確保

  ~FFT();

  int	GetFFT_N(void)	{	return	FFT_N;	}
  void	SetIntData(int	*); //外部INTデータを内部データとして書き込む
  void	GetIntData(int	*);

  //fdir=1 はFFT　fdir=-1は逆FFT　ビットリバース
  void  fft_cnv(int fdir=1);

  /*
    MASKの設定とパラメータ計算
    ＦＦＴの使い方、産報出版　安居院　猛　ｐ１２１
    Window Mask               3dB帯域　側波帯最大値   DC    harm @FFT_N=64
  */
  void	DoNothing(void);    //	0.89/T -13dB 矩形窓   64    32
  void	Triangle(void);	    //  1.25/T -26dB          32    16
  void	Sine(void);         //  1.17/T -23dB          40.73 20.41
  void	Hunning(void);      //  1.44/T -32dB          34.56 17.28
  void	Humming(void);      //  1.36/T -42dB          32    16

  void	MaskExe(void);      //マスクをかける

  //スペクトル計算のための規格化　前半分(0-FFT/N+1)が有効
  //マスクに応じてDC,ACごとに規格化
  void  SpecComp(void);

  void  RevComp(void);  //FFT→逆FFTしたときの規格化　全部をFFT_Nで除する
  void  GetDBCnv(int *p,  int Dot10, int Zero=1000);  //dB に変換して得る
};
//--------------------------------------------------------
//固定小数点　３２ビット幅のFFT、小数点位置は中心
/*
class FFT_V2I
{
  private:

  int mode_memo;  //モードの記憶用、今はsrcの所有関係のみ
  int FFT_BIT;
  int FFT_N; // 2^Bit

  protected:
  void  init(void);
  void  bit_rev(void);
  int sinf(int n)  {	return sin_d[n];  }
  int cosf(int n)  { return cos_d[n];  }

  int  *sin_d, *cos_d, *Mask_d;

  public:
  //内部バッファ、このクラスが自分で作る、最終結果もここに上書き
  Vec2<double> *src;

  enum 	MaskTag	{
  	MDoNothing,	MTriangle,	MSine,	MHunning,	MHumming
  }	Mask;   //MDoNothing;   //何もMASKしないのが規定値

  FFT(int Bit,  int fft_mode=0);  //fft_mode=0　は内部メモリ確保

  ~FFT();

  int	GetFFT_N(void)	{	return	FFT_N;	}
  void	SetIntData(int	*); //外部INTデータを内部データとして書き込む
  void	GetIntData(int	*);

  //fdir=1 はFFT　fdir=-1は逆FFT　ビットリバース
  void  fft_cnv(int fdir=1);

};       */
//--------------------------------------------------------
#ifdef  test4fft  //試験部分

void  fft_test01(void);   //スペクトル検査
void  fft_test02(void);   //FFT、逆FFTの検査
void  fft_test03(void);   //速度検査




#endif  //#ifdef  test4fft
//--------------------------------------------------------
#endif	//__FFT_H 再帰定義の抑制用