root/applications/pmsm/simulator_zdenek/ekf_example/matrix_vs.cpp @ 1333

Revision 1333, 19.6 kB (checked in by smidl, 13 years ago)

error corrected

Line 
1/************************************
2        Extended Kalman Filter
3        Matrix operations
4
5        V. Smidl, Z. Peroutka
6
7Rev. 28.10.2010   (ZP)
8
926.10.2010      Prvni verze (VS)
10
1126.10.2010      Upravena chyba v Thorton_fast - spatne shiftovani o vypoctu SIGMA.
1227.10.2010      Pokus o odstraneni problemu v Thorton_fast - potize dela omezovani (orezavani) varianci.
1328.10.2010      Drobne upravy v kodu.
14
15*************************************/
16
17#include "matrix_vs.h"
18#include <math.h>
19#include "matrix.h"
20
21#include <stdio.h>
22/* Matrix multiply Full matrix by upper diagonal matrix; */
23void mmultAU(int16 *m1, int16 *up, int16 *result, unsigned int16 rows, unsigned int16 columns) {
24    unsigned int16 i, j, k;
25    int32 tmp_sum=0L; //in 15+qAU
26    int16 *m2pom;
27    int16 *m1pom=m1;
28    int16 *respom=result;
29
30    for (i=0; i<rows; i++) //rows of result
31    {
32        for (j=0; j<columns; j++) //columns of result
33        {
34            m2pom=up+j;//??
35
36            for (k=0; k<j; k++) //inner loop up to "j" - U(j,j)==1;
37            {
38                tmp_sum+=((int32)(*(m1pom++))**m2pom)>>(15-qAU);
39                m2pom+=columns;
40            }
41            // add the missing A(i,j)
42            tmp_sum +=(int32)(*m1pom)<<qAU; // no need to shift
43            m1pom-=(j); // shift back to first element
44
45            *respom++=tmp_sum>>15;
46
47            tmp_sum=0;
48        }
49        m1pom+=(columns);
50    }
51};
52
53//same as mmultAU but different precision
54void mmultCU(int16 *m1, int16 *up, int16 *result, unsigned int16 rows, unsigned int16 columns) {
55        unsigned int16 i, j, k;
56        int32 tmp_sum=0L; //in 15+qAU
57        int16 *m2pom;
58        int16 *m1pom=m1;
59        int16 *respom=result;
60       
61        for (i=0; i<rows; i++) //rows of result
62    {
63                for (j=0; j<columns; j++) //columns of result
64        {
65                m2pom=up+j;//??
66               
67                for (k=0; k<j; k++) //inner loop up to "j" - U(j,j)==1;
68            {
69                                tmp_sum+=((int32)(*(m1pom++))**m2pom)>>(15-qCU);
70                                m2pom+=columns;
71                        }
72                        // add the missing A(i,j)
73                        tmp_sum +=(int32)(*m1pom)<<qCU; // no need to shift
74                        m1pom-=(j); // shift back to first element
75                       
76                        *respom++=tmp_sum>>15;
77               
78                tmp_sum=0;
79        }
80        m1pom+=(columns);
81        }
82};
83
84
85void bierman_fast(int16 *difz, int16 *xp, int16 *U, int16 *D, int16 *R, unsigned int16 dimy, unsigned int16 dimx )
86{
87    int16 alpha;
88    int16 beta,lambda;
89    int16 b[5]; // ok even for 4-dim state
90    int16 *a; // in [0,1] -> q15
91    unsigned int16 iy,j,i;
92
93    int16 *b_j,*b_i;
94    int16 *a_j;
95    int16 *D_j;
96    int16 *U_ij;
97    int16 *x_i;
98
99    int32 z_pom;
100    int16 z_pom_int16;
101       
102        int16 Ucopy[16];
103       
104        /* copy U for vector a */
105        int16 *Uc_i=Ucopy;
106        int16 *U_i=U;
107        for (i=0;i<dimx*dimx;i++) *(Uc_i++)=*(U_i++);
108
109    a = Ucopy; // iyth row of U
110    for (iy=0; iy<dimy; iy++, a+=dimx) {
111        // a is a row
112        for (j=0,a_j=a,b_j=b,D_j=D; j<dimx; j++,b_j++,D_j++,a_j++)
113            *b_j=((int32)(*D_j)*(*a_j))>>15;
114
115        alpha = R[iy]; //\alpha = R+vDv = R+a*b
116        // R in q15, a in q15, b=q15
117//              gamma = (1<<15)/alpha; //(in q15)
118        //min alpha = R[iy] = 164
119        //max gamma = 0.0061 => gamma_ref = q7
120        for (j=0,a_j=a,b_j=b,D_j=D; j<dimx; j++,a_j++,b_j++,D_j++) {
121/*            beta=alpha;
122            lambda = -((int32)(*a_j)<<15)/beta;
123            alpha  += ((int32)(*a_j)*(*b_j))>>15;
124            D[j] = ((int32)beta**D_j)/alpha;*/
125/*xx*/
126            lambda=alpha;
127            alpha  += ((int32)(*a_j)*(*b_j))>>15;
128            D[j] = ((int32)lambda**D_j)/alpha;
129            z_pom_int16 = -((int32)(*a_j)<<15)/lambda;
130/*xx*/
131
132            if (*D_j==0) *D_j=1;
133
134            for (i=0,b_i=b,U_ij=U+j; i<j; i++, b_i++,U_ij+=dimx) {
135                beta   = *U_ij;
136//                *U_ij +=  ((int32)lambda*(*b_i))>>15;         // puvodni reseni
137                *U_ij -=  ((int32)(*a_j)*(*b_i))/lambda;         // pozadovane optimalni reseni
138//                *U_ij -=  ((int32)((int16)((int32)(*a_j)<<15)/lambda)**b_i)>>15;      // tohle funguje - problem je s tim pretypovanim na (int16)
139//                              *U_ij -= (int16)((int32)(*a_j)*(*b_i))/lambda;
140//                              z_pom = (((int32)(*a_j)*(*b_i))/lambda);
141/*                          z_pom = (int32)(*U_ij)-(int16)((int32)(*a_j)*(*b_i))/lambda;
142                                if (z_pom > 32767) z_pom = 32767;
143                                if (z_pom < - 32768) z_pom = -32768;
144                                *U_ij = z_pom;                      /**/
145//                *U_ij +=  ((int32)z_pom_int16*(*b_i))>>15;            // puvodni reseni - jen jina konstanta
146                *b_i  +=  ((int32)beta*(*b_j))>>15;
147            }
148        }
149        // no shift due to gamma
150        for (i=0,x_i=xp,b_i=b; i<dimx; i++,x_i++,b_i++) {
151            *x_i  += ((int32)difz[iy]*(*b_i))/alpha; // multiply by unscaled Kalman gain
152        }
153    }
154}
155
156void bierman_fastC(int16 *difz, int16 *xp, int16 *U, int16 *D, int16 *C, int16 *R, unsigned int16 dimy, unsigned int16 dimx )
157{
158        int16 alpha;
159        int16 beta,lambda;
160        int16 b[5]; // ok even for 4-dim state
161        int16 *a; // in [0,1] -> qCU
162        unsigned int16 iy,j,i;
163       
164        int16 *b_j,*b_i;
165        int16 *a_j;
166        int16 *D_j;
167        int16 *U_ij;
168        int16 *x_i;
169       
170//      int32 z_pom;
171//      int16 z_pom_int16;
172       
173        int16 UC[16]; // in q15
174       
175        /* copy U for vector a */
176        mmultCU(C,U,UC,dimy,dimx);
177       
178        a = UC; // iyth row of U
179        for (iy=0; iy<dimy; iy++, a+=dimx) {
180                // a is a row
181                for (j=0,a_j=a,b_j=b,D_j=D; j<dimx; j++,b_j++,D_j++,a_j++)
182                        *b_j=((int32)(*D_j)*(*a_j))>>15;
183               
184                alpha = R[iy]; //\alpha = R+vDv = R+a*b
185                // R in q15, a in q15, b=q15
186                //              gamma = (1<<15)/alpha; //(in q15)
187                //min alpha = R[iy] = 164
188                //max gamma = 0.0061 => gamma_ref = q7
189                for (j=0,a_j=a,b_j=b,D_j=D; j<dimx; j++,a_j++,b_j++,D_j++) {
190                        /*            beta=alpha;
191                         *            lambda = -((int32)(*a_j)<<15)/beta;
192                         *            alpha  += ((int32)(*a_j)*(*b_j))>>15;
193                         *            D[j] = ((int32)beta**D_j)/alpha;*/
194                        /*xx*/
195                        lambda=alpha;
196                        alpha  += ((int32)(*a_j)*(*b_j))>>15;
197                        D[j] = ((int32)lambda**D_j)/alpha;
198//                      z_pom_int16 = -((int32)(*a_j)<<15)/lambda;
199                        /*xx*/
200                       
201                        if (*D_j==0) *D_j=1;
202                       
203                        for (i=0,b_i=b,U_ij=U+j; i<j; i++, b_i++,U_ij+=dimx) {
204                                beta   = *U_ij;
205                                //                *U_ij +=  ((int32)lambda*(*b_i))>>15;         // puvodni reseni
206                                *U_ij -=  ((int32)(*a_j)*(*b_i))/lambda;         // pozadovane optimalni reseni
207                                 *b_i  +=  ((int32)beta*(*b_j))>>15;
208                                 //printf("%d, %d, %d\n", ((int32)(*a_j)*(*b_i))/lambda, *b_i, beta);
209                        }
210                }
211                // no shift due to gamma
212                for (i=0,x_i=xp,b_i=b; i<dimx; i++,x_i++,b_i++) {
213                        *x_i  += ((int32)difz[iy]*(*b_i))/alpha; // multiply by unscaled Kalman gain
214                }
215        }
216}
217
218// Thorton procedure - Kalman predictive variance in UD
219void thorton(int16 *U, int16 *D, int16 *PSIU, int16 *Q, int16 *G, int16 *Dold, unsigned int16 rows) {
220        thorton_fast(U, D, PSIU, Q, G, Dold, rows);
221}
222       
223// Thorton procedure - Kalman predictive variance in UD
224void thorton_fast(int16 *U, int16 *D, int16 *PSIU, int16 *Q, int16 *G, int16 *Dold, unsigned int16 rows) {
225    unsigned int16 i,j,k;
226    // copy D to Dold
227    int16 *Dold_i,*Dold_k;
228    int16 *D_i;
229    int16 *PSIU_ij,*PSIU_ik,*PSIU_jk;
230    int16 *Q_jj,*Q_ii,*Q_kk;
231    int16 *U_ji;
232    int16 *G_ik,*G_jk;
233    int16 irows,jrows;
234    int32 sigma; // in qAU+15!!
235    int32 z;
236
237    for (i=0,Dold_i=Dold,D_i=D;i<rows;i++,Dold_i++,D_i++) {
238        *Dold_i=*D_i;
239    }
240
241    // initialize G = eye()
242    G_ik= G;
243    *G_ik++=32767;
244    for (i=0;i<rows-1;i++) {
245        // clean elem before diag
246        for (k=0; k<rows; k++) {
247            *G_ik++=0;
248        }
249        *G_ik++=32767;
250    }
251    // eye created
252
253    for (i=rows-1, Dold_i=Dold+i, D_i=D+i;
254            1; i--, Dold_i--,D_i--) { // stop if i==0 at the END!
255        irows=i*rows;
256        sigma = 0;
257        for (k=0, PSIU_ik=PSIU+irows,Dold_k=Dold;
258                k<rows; k++, PSIU_ik++,Dold_k++) {
259                        sigma += (((int32)(*PSIU_ik)**PSIU_ik)>>(qAU))*(*Dold_k);
260        }
261        sigma += (int32)(*(Q+i+irows))<<qAU;
262        for (j=i+1, G_ik=G+irows+i+1; j<rows; j++,G_ik++) {
263            sigma += (((int32)(*G_ik)**G_ik)>>(30-qAU))**(Q+j+j*rows);
264        }
265
266                if (sigma>((int32)1<<(qAU+15))) {
267                        *D_i = 32767;
268//                      *(Dold+i)-=*(Q+i+irows);
269                } else {
270                        *D_i=sigma>>qAU;
271                }
272        if (*D_i==0) *D_i=1;
273
274        for (j=0;j<i;j++) {
275            jrows = j*rows;
276
277            sigma =0;
278            for (k=0, PSIU_ik=PSIU+irows, PSIU_jk=PSIU+jrows, Dold_k=Dold;
279                    k<rows; k++, PSIU_ik++, PSIU_jk++, Dold_k++) {
280
281                                sigma += ((((int32)(*PSIU_ik)**PSIU_jk)>>qAU)**Dold_k);
282            }
283
284            for (k=i,G_ik=G+irows+i,G_jk=G+jrows+i,Q_kk=Q+k*rows+k;
285                    k<rows;k++,G_ik++,G_jk++,Q_kk+=rows+1) {
286                sigma += ((((int32)*G_ik)**G_jk)>>(30-qAU))**Q_kk;
287            }
288
289            z=(sigma/(*D_i))<<(15-qAU); // shift to q15
290            if (z>32767) z=32767;
291            if (z<-32768) z=-32768;
292
293            U_ji=U+jrows+i;
294            *U_ji = (int16)z;
295
296
297            for (k=0,PSIU_ik=PSIU+irows,PSIU_jk=PSIU+jrows;
298                    k<rows;k++,PSIU_ik++,PSIU_jk++) {
299                *PSIU_jk -= ((int32)*U_ji**PSIU_ik)>>15;
300            }
301
302            for (k=0,G_jk=G+jrows,G_ik=G+irows;
303                    k<rows;k++, G_jk++, G_ik++) {
304                *G_jk -=  ((int32)*U_ji**G_ik)>>15;
305            }
306
307        }
308                if (i==0) return;
309    }
310}
311
312/* square root of 0<a<1 using taylor at 0.5 in q15*/
313int16 int_sqrt(int16 x) {
314        double xd(double(x)/32768.);
315        return round(sqrt(xd)*32768);
316
317    //sqrt(x) == 1/2*2^(1/2)+1/2*2^(1/2)*(x-1/2)-1/4*2^(1/2)*(x-1/2)^2
318    //         = k1 + k1*(x-0.5) - k2*(x-0.5)(x-0.5);
319#define k1 23170 //0.5*sqrt(2)*32768
320#define k2 11585 //0.25*sqrt(2)*32768
321
322    int16 tmp;
323    if (x>6554) {
324        int16 xm05=x-16384;
325        tmp = ((int32)k1*xm05)>>15;
326        tmp-=(((int32(k2)*xm05)>>15)*xm05)>>15;
327        tmp +=k1;
328    } else {
329        tmp = 4*x;
330        tmp-=int32(8*x)*x>>15;
331    }
332    return tmp;
333}
334
335void householder(int16 *Ch /*= int16 *PSICh*/, int16 *Q, unsigned int16 dimx) {
336    int16 k,j,i;
337    int16 alpha,beta;
338    int32  sigma; // 2*qCh
339    int32  tmp_long;
340    int16 B[25];//Q in qCh
341    int16 w[5];
342    int16 v[5];
343
344    // copy Q to B
345    for (i=0;i<dimx*dimx;i++)
346    {
347        B[i]=Q[i]>>(15-qCh);
348    }
349
350    for (k=dimx-1; k>=0; k--)
351    {
352        sigma=0;
353        for (j=0;j<dimx;j++)
354        {
355            sigma+=((int32)B[k*dimx+j]*B[k*dimx+j]);
356        }
357        for (j=0;j<=k;j++)
358        {
359            sigma+=((int32)Ch[k*dimx+j]*Ch[k*dimx+j]);
360        }
361       
362        //alpha in qCh
363        alpha = (int16)(sqrt((double)sigma)+0.5);   // predelat pro DSP
364
365                sigma=0;
366        for (j=0;j<dimx;j++) {
367            w[j]=B[k*dimx+j];
368            sigma+=(int32)w[j]*w[j];
369        }
370        for (j=0; j<=k;j++) {
371            if (j==k) {
372                v[j]=Ch[k*dimx+j]-alpha;
373            } else {
374                v[j]=Ch[k*dimx+j];
375            }
376            sigma+=(int32)v[j]*v[j];
377        }
378       
379        alpha=sigma>>(qCh+1); // alpha = sigma /2;
380        if (alpha==0) alpha =1;
381
382        for (i=0;i<=k;i++) {
383            sigma=0;
384            for (j=0;j<dimx;j++) {
385                sigma+=((int32)B[i*dimx+j]*w[j]);
386            }
387            for (j=0;j<=k;j++) {
388                sigma+=(int32)Ch[i*dimx+j]*v[j];
389            }
390
391            sigma = sigma >> 15;               // navrat do Q15
392          //  if (sigma>32767)sigma=32767;
393                       
394            for (j=0;j<dimx;j++) 
395            {
396                                tmp_long=B[i*dimx+j]-(sigma*w[j])/alpha;
397                                if (tmp_long>32767) {
398                                        B[i*dimx+j]=32767;
399                                } else {
400                                        if (tmp_long<-32767){
401                                                B[i*dimx+j]=-32767;
402                                        } else {
403                                                B[i*dimx+j]=tmp_long;
404                                        }
405                                }                       
406            };
407           
408            for (j=0;j<=k;j++)
409            {
410                tmp_long=Ch[i*dimx+j]-(sigma*v[j])/alpha;
411                                if (tmp_long>32767) {
412                                        Ch[i*dimx+j]=32767;
413                                } else {
414                                        if (tmp_long<-32767){
415                                                Ch[i*dimx+j]=-32767;
416                                        } else {
417                                                Ch[i*dimx+j]=tmp_long;
418                                        }
419                                }
420                        }
421        }
422    }
423
424}
425
426void carlson(int16 *difz, int16 *xp, int16 *Ch, int16 *R, unsigned int16 dimy, unsigned int16 dimx ) {
427    int16 alpha,beta,gamma;
428    int16 delta, eta,epsilon,zeta,sigma,tau;
429    int16 i,j,iy;
430    int16 w[5];
431        int32 tmp_long;
432
433    for (iy=0; iy<dimy; iy++)
434    {
435        alpha=R[iy];
436        delta = difz[iy];
437
438        for (j=0;j<dimx;j++)
439        {
440            sigma=Ch[iy*dimx+j];
441            beta=alpha;
442            alpha+=((int32)sigma*sigma)>>15;
443//                      double ab=(double)alpha*beta/32768./32768.;
444//                      double s_ab=sqrt(ab);
445            gamma=(int16)(sqrt((double)((int32)alpha*beta))+0.5);            // predelat v DSP
446            //gamma = round(s_ab*(1<<15));
447//            eta=((long)beta<<15) / gamma;
448            //zeta=(long(sigma)<<15)/ gamma;
449            w[j]=0;
450            for (i=0;i<=j;i++) {
451                tau=Ch[i*dimx+j];
452                                tmp_long=((int32)beta*Ch[i*dimx+j] -(int32)sigma*w[i])/gamma;
453                /*              if (tmp_long>32767) {
454                                        Ch[i*dimx+j]=32767;
455                                } else {
456                                        if (tmp_long<-32767){
457                                                Ch[i*dimx+j]=-32767;
458                                        } else {
459                */                              Ch[i*dimx+j]=tmp_long;
460                        /*              }
461                                }
462                        */     
463                w[i]+=((int32)tau*sigma)>>15;
464            }
465        }
466
467        //epsilon=(long(difz)<<15) / (alpha); // q15*q13/q13 = q15
468        for (i=0;i<dimx;i++) {
469            xp[i]+=((int32)w[i]*delta)/alpha;
470        }
471    }
472}
473
474/* perform Householder update of Ch matrix using PSI*Ch , Q, */
475extern void givens(int16 *Ch /*= int16 *PSICh*/, int16 *Q, unsigned int16 dimx){
476        int16 i,j,k;
477        int16 rho,s,c,tau;
478        int32  tmp_long;
479
480        int16 A[25];//beware
481        // copy Q to A
482        for (i=0;i<dimx*dimx;i++) {
483                A[i]=Q[i]>>(15-qCh);
484        }
485
486
487        for (i=dimx-1; i>=0; i--){
488                for (j=0; j<dimx; j++) {
489                        tmp_long=(int32)Ch[i*dimx+i]*Ch[i*dimx+i]+int32(A[i*dimx+j])*A[i*dimx+j];
490                        if (tmp_long>0){
491                                rho=sqrt(double(tmp_long));
492                                s=(int32(A[i*dimx+j])<<15)/rho;
493                                c=(int32(Ch[i*dimx+i])<<15)/rho;
494                                for (k=0;k<=i; k++){
495                                        tau=(int32(c)*A[k*dimx+j]-int32(s)*Ch[k*dimx+i])>>15;
496                                        Ch[k*dimx +i]=(int32(s)*A[k*dimx+j]+int32(c)*Ch[k*dimx+i])>>15;
497                                        A[k*dimx +j]=tau;
498                                }
499                        }
500                }
501
502                for (j=0; j<i; j++){
503                        tmp_long=(int32(Ch[i*dimx+i])*Ch[i*dimx+i]+int32(Ch[i*dimx+j])*Ch[i*dimx+j]);
504                        if (tmp_long>0){
505                                rho=sqrt((double)(tmp_long));
506                                s=(int32(Ch[i*dimx+j])<<15)/rho;
507                                c=(int32(Ch[i*dimx+i])<<15)/rho;
508                                for (k=0; k<=i; k++){
509                                        tau=(int32(c)*Ch[k*dimx+j]-int32(s)*Ch[k*dimx+i])>>15;
510                                        Ch[k*dimx+i]=(int32(s)*Ch[k*dimx+j]+int32(c)*Ch[k*dimx+i])>>15;
511                                        Ch[k*dimx+j]=tau;
512                                }
513                        }
514                }
515
516        }
517}
518
519/* Matrix multiply Full matrix by upper diagonal matrix; */
520void mmultACh(int16 *m1, int16 *up, int16 *result, unsigned int16 rows, unsigned int16 columns) {
521        unsigned int16 i, j, k;
522        int32 tmp_sum=0L;
523        int16 *m2pom;
524        int16 *m1pom=m1;
525        int16 *respom=result;
526       
527        for (i=0; i<rows; i++) //rows of result
528    {
529                for (j=0; j<columns; j++) //columns of result
530        {
531                        m2pom=up+j;//??
532                       
533                        for (k=0; k<=j; k++) //inner loop up to "j" - U(j,j)==1;
534            {
535                                tmp_sum+=(int32)(*(m1pom++))**m2pom;
536                                m2pom+=columns;
537                        }
538                        m1pom-=(j+1); // shift back to first element
539       
540                /*      if (tmp_sum>(1<<29)-1)
541                                *respom++=(1<<14);
542                        else
543                */     
544                *respom++=(tmp_sum+(1<<14))>>15;
545               
546                        tmp_sum=0;
547                }
548                m1pom+=(columns);
549        }
550}
551
552
553void givens_fast(int16 *Ch, int16 *Q, unsigned int16 dimx)
554{
555        int16 i,j,k;
556        int16 rho,s,c,tau;
557        int32  tmp_long;
558       
559        //c,s in q14!!
560       
561        int16 A[25];//beware
562       
563        int16 *A_ij, *Q_i, *Ch_ki, *Ch_kj, *Ch_ii, *Ch_ij, *A_kj;
564       
565        A_ij=A;
566        Q_i=Q;
567        // copy Q to A
568        for (i=0;i<dimx*dimx;i++)
569        {
570                //              A[i]=Q[i]>>(15-qCh);
571                *A_ij++=(*Q_i++)>>(15-qCh);
572        }
573       
574        for (i=dimx-1; i>=0; i--)
575        {
576                Ch_ii=Ch+i*dimx+i;
577                A_ij=A+i*dimx;
578               
579                for (j=0; j<dimx; j++) 
580                {
581                        if (*A_ij!=0)
582                        {
583                                tmp_long=(int32)*Ch_ii**Ch_ii+(int32)*A_ij**A_ij;
584                                //                              rho=qsqrt(tmp_long);                   // verze pro DSP
585                                rho=(int16)(sqrt((double)tmp_long));     // verze pro PC
586                                s=(((int32)*A_ij)<<14)/rho;
587                                c=(((int32)*Ch_ii)<<14)/rho;
588                               
589                                Ch_ki=Ch+i;
590                                A_kj=A+j;
591                               
592                                for (k=0;k<=i; k++)
593                                {
594                                        tau=((int32)c**A_kj-(int32)s**Ch_ki)>>14;
595                                        tmp_long=(int32)s**A_kj+(int32)c**Ch_ki;
596                                        if (tmp_long>(1<<29)) //q14 + q14
597                                                *Ch_ki = (1<<15)-1;
598                                        else 
599                                                *Ch_ki=tmp_long>>14;
600                                        *A_kj=tau;
601                                       
602                                        Ch_ki+=dimx;
603                                        A_kj+=dimx;
604                                }
605                        }
606                        A_ij++;
607                }
608               
609                Ch_ij = Ch+i*dimx;
610               
611                for (j=0; j<i; j++)
612                {
613                       
614                        if (*Ch_ij>0)
615                        {
616                                tmp_long=(int32)*Ch_ii**Ch_ii+(int32)*Ch_ij**Ch_ij;
617                                //                      rho=qsqrt(tmp_long);                     // verze pro DSP
618                                if (tmp_long>(1<<30)-1)
619                                        rho=(1<<15)-1;
620                                else
621                                        rho=(int16)(sqrt((double)tmp_long));       // verze pro PC
622                                               
623                                s=(((int32)*Ch_ij)<<14)/rho;
624                                c=(((int32)*Ch_ii)<<14)/rho;
625                               
626                                Ch_kj = Ch + j;
627                                Ch_ki = Ch + i;
628                               
629                                for (k=0; k<=i; k++)
630                                {
631                                        tau=((int32)c**Ch_kj-(int32)s**Ch_ki)>>14;
632                                        tmp_long =((int32)s**Ch_kj+(int32)c**Ch_ki);
633                                        if (tmp_long>(1<<29))
634                                                *Ch_ki = (1<<15)-1;
635                                        else 
636                                                *Ch_ki=tmp_long>>14;
637                                        *Ch_kj=tau;
638                                       
639                                        Ch_kj += dimx;
640                                        Ch_ki += dimx;
641                                }
642                        }
643                        Ch_ij++;
644                }
645        }
646}
647
648void carlson_fast(int16 *difz, int16 *xp, int16 *Ch, int16 *R, unsigned int16 dimy, unsigned int16 dimx ) {
649        int16 alpha,beta,gamma;
650        int16 delta, eta,epsilon,zeta,sigma,tau;
651        int16 i,j,iy;
652        int16 w[5];
653        int32 tmp_long;
654       
655        int16 *Ch_ij, *w_i, *x_i;
656       
657       
658        for (iy=0; iy<dimy; iy++)
659        {
660                alpha=R[iy];
661                delta = difz[iy];
662               
663                for (j=0;j<dimx;j++)
664                {
665                        sigma=Ch[iy*dimx+j];
666                        beta=alpha;
667                        //            alpha+=((long)sigma*sigma)>>15;
668                        alpha=(((int32)alpha<<15)+(int32)sigma*sigma)>>15;                              // vyssi presnost
669                        //            gamma= qsqrt(((long)alpha*beta));                          // verze pro DSP
670                        gamma= (int16)(sqrt((double)((int32)alpha*beta)));              // verze pro PC
671                       
672                        w[j]=0;
673                       
674                        Ch_ij=Ch+j;
675                        w_i=w;
676                       
677                        for (i=0;i<=j;i++)
678                        {
679                                //                tau=Ch[i*dimx+j];
680                                tau=*Ch_ij;
681                                //                              tmp_long=((long)beta*Ch[i*dimx+j] -(long)sigma*w[i])/gamma;
682                                tmp_long=((int32)beta**Ch_ij -(int32)sigma**w_i)/gamma;
683                               
684                                if (tmp_long>32767)
685                                        tmp_long=32767;
686                                if (tmp_long<-32768)
687                                        tmp_long=-32768;
688                                *Ch_ij=tmp_long;
689                               
690                                //                w_i+=((long)tau*sigma)>>15;
691                                *w_i=(((int32)*w_i<<15)+(int32)tau*sigma)>>15;
692                               
693                                w_i++;
694                                Ch_ij+=dimx;
695                        }
696                }
697               
698                x_i=xp;
699                w_i=w;
700                for (i=0;i<dimx;i++) {
701                        //            xp[i]+=((long)w[i]*delta)/alpha;
702                        //            *x_i+=((long)*w_i*delta)/alpha;
703                        *x_i=((int32)*x_i*alpha+(int32)*w_i*delta)/alpha;               // vyssi presnost
704                        x_i++;
705                        w_i++;
706                }
707        }
708}
709
710void carlson_fastC(int16 *difz, int16 *xp, int16 *Ch, int16 *C, int16 *R, unsigned int16 dimy, unsigned int16 dimx ) {
711        int16 alpha,beta,gamma;
712        int16 delta, eta,epsilon,zeta,sigma,tau;
713        int16 i,j,iy;
714        int16 w[5];
715        int32 tmp_long;
716       
717        int16 *Ch_ij, *w_i, *x_i, *C_yi;
718       
719       
720        for (iy=0; iy<dimy; iy++)
721        {
722                alpha=R[iy];
723                delta = difz[iy];
724               
725                for (j=0;j<dimx;j++)
726                {
727                        C_yi = C+iy*dimx; 
728                        sigma = 0;
729                        Ch_ij=Ch+j;
730                        for (i=0;i<=j;i++){
731                                sigma += ((int32)*Ch_ij**C_yi)>>15; //sigma in qCh 
732                                Ch_ij+=dimx;
733                                C_yi++;
734                        }
735                       
736                        //sigma=Ch[iy*dimx+j];
737                        beta=alpha; // in q15
738                        //            alpha+=((long)sigma*sigma)>>15;
739                        tmp_long=((int32)alpha<<15)+(((int32)sigma*sigma)<<(30-2*qCh));
740                        alpha=(tmp_long+(1<<14))>>15;                           // vyssi presnost
741                                       
742                        //            gamma= qsqrt(((long)alpha*beta));                          // verze pro DSP
743                        gamma= (int16)(sqrt((double)((int32)alpha*beta)));              // verze pro PC
744                               // in q15
745                        w[j]=0;
746                       
747                        Ch_ij=Ch+j;
748                        w_i=w; // in q15
749                       
750                        for (i=0;i<=j;i++)
751                        {
752                                //                tau=Ch[i*dimx+j];
753                                tau=*Ch_ij;
754                                //                              tmp_long=((long)beta*Ch[i*dimx+j] -(long)sigma*w[i])/gamma;
755                                tmp_long=((int32)beta**Ch_ij -(int32)sigma**w_i)/gamma; // in qCh
756                               
757/*                              if (tmp_long>32767)
758                                        tmp_long=32767;
759                                if (tmp_long<-32768)
760                                        tmp_long=-32768;*/
761                                *Ch_ij=tmp_long;
762                               
763                                //                w_i+=((long)tau*sigma)>>15;
764                                tmp_long = ((int32)*w_i<<15)+((int32)tau*sigma<<(30-2*qCh));
765                                *w_i=(tmp_long+(1<<14))>>15;
766                               
767                                w_i++;
768                                Ch_ij+=dimx;
769                        }
770                }
771               
772                x_i=xp;
773                w_i=w;
774                for (i=0;i<dimx;i++) {
775                        //            xp[i]+=((long)w[i]*delta)/alpha;
776                        //            *x_i+=((long)*w_i*delta)/alpha;
777                        *x_i=((int32)*x_i*alpha+(int32)*w_i*delta)/alpha;               // vyssi presnost
778                        x_i++;
779                        w_i++;
780                }
781        }
782}
Note: See TracBrowser for help on using the browser.