【安富莱——DSP教程】第18章 ComplexMathFunctions的使用（二）

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第18章 ComplexMathFunctions的使用（二）

本期教程主要讲解复数运算中的模平方，复数乘法和复数乘实数的求解。

18.1 复数模平方ComplexMagSquared

18.2 复数乘法ComplexMultComplex

18.3 复数乘实数ComplexMultComplex

18.4 总结

硬汉Eric2013 · 2015-6-18 14:30:49

18.1 复数模平方 ComplexMagSquared
18.1.1 arm_cmplx_mag_squared_f32

公式描述：

for(n=0;n

pDst[n] = pSrc[(2*n)+0]^2 + pSrc[(2*n)+1]^2;

}

函数定义如下：

voidarm_cmplx_mag_squared_f32(float32_t * pSrc, float32_t * pDst, uint32_tnumSamples)

参数定义：

[in] *pSrc points to the complex input vector

[out] *pDst pointsto the real output vector

[in] numSamples number of complex samples in the inputvector

注意事项：

1. 数组pSrc和pDst中存储的数据格式是（实部，虚部，实部，虚部……………）

18.1.2 arm_cmplx_mag_squared_q31

公式描述：

for(n=0; n

pDst[n] = pSrc[(2*n)+0]^2 + pSrc[(2*n)+1]^2;

}

函数定义如下：

voidarm_cmplx_mag_squared_q31(q31_t * pSrc, q31_t * pDst, uint32_t numSamples)

参数定义：

[in] *pSrc points to the complex input vector

[out] *pDst pointsto the real output vector

[in] numSamples number of complex samples in the inputvector

注意事项：

1. 数组pSrc和pDst中存储的数据格式是（实部，虚部，实部，虚部……………）

18.1.3 arm_cmplx_mag_squared_q15

公式描述：

for(n=0;n

pDst[n] = pSrc[(2*n)+0]^2 + pSrc[(2*n)+1]^2;

}

函数定义如下：

voidarm_cmplx_mag_squared_q15(q15_t * pSrc, q15_t * pDst, uint32_t numSamples)

参数定义：

[in] *pSrc points to the complex input vector

[out] *pDst pointsto the real output vector

[in] numSamples number of complex samples in the inputvector

注意事项：

1. 数组pSrc和pDst中存储的数据格式是（实部，虚部，实部，虚部……………）

18.1.4 实例讲解

实验目的：

1. 学习ComplexMathFunctions中模平方的求解

实验内容：

1. 按下按键K1, 串口打印函数DSP_MagSquared的输出结果

实验现象：

通过窗口上位机软件SecureCRT（V5光盘里面有此软件）查看打印信息现象如下：

程序设计：

/*

*********************************************************************************************************

* 函数名: DSP_MagSquared

* 功能说明: 复数模的平方

* 形参：无

* 返回值: 无

*********************************************************************************************************

*/

static void DSP_MagSquared(void)

{

   uint8_t i;

   float32_t pSrc[10] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f, 5.1f};

   float32_t pDst[10];

   q31_t pSrc1[10] = {1*268435456, 1*268435456, 2*268435456, 2*268435456, 3*268435456, 3*268435456,

                     4*268435456, 4*268435456, 5*268435456, 5*268435456};

   q31_t pDst1[10];

   q15_t pSrc2[10] = {5000, 10000, 15000, 20000, 25000,  5000, 10000, 15000, 20000, 25000};

   q15_t pDst2[10];

   /***浮点数模平方*******************************************************************************/

   arm_cmplx_mag_squared_f32(pSrc, pDst, 5);

   for(i = 0; i < 5; i++)

   {

      printf("pDst[%d] = %frn", i, pDst[i]);

   }

   /***定点数模平方Q31*******************************************************************************/

   arm_cmplx_mag_squared_q31(pSrc1, pDst1, 5);

   for(i = 0; i < 5; i++)

   {

      printf("pDst1[%d] = %drn", i, pDst1[i]);

   }

   /***定点数模平方Q15*******************************************************************************/

   arm_cmplx_mag_squared_q15(pSrc2, pDst2, 5);

   for(i = 0; i < 5; i++)

   {

      printf("pDst2[%d] = %drn", i, pDst2[i]);

   }

}
复制代码

硬汉Eric2013 · 2015-6-18 14:33:29

18.2 复数乘法 ComplexMultComplex
18.2.1 arm_cmplx_mult_cmplx_f32

公式描述：

for(n=0;n

pDst[(2*n)+0] = pSrcA[(2*n)+0] * pSrcB[(2*n)+0] - pSrcA[(2*n)+1] *pSrcB[(2*n)+1];

pDst[(2*n)+1] = pSrcA[(2*n)+0] * pSrcB[(2*n)+1] + pSrcA[(2*n)+1] *pSrcB[(2*n)+0];

}

函数定义如下：

voidarm_cmplx_mult_cmplx_f32(

float32_t * pSrcA,

float32_t * pSrcB,

float32_t * pDst,

uint32_t numSamples)

参数定义：

[in] *pSrcA points to the first input vector

[in] *pSrcB points to the second input vector

[out] *pDst points to the output vector

[in] numSamples number of complex samples in eachvector

注意事项：

1. 数组pSrcA, pSrcB和pDst中存储的数据格式是（实部，虚部，实部，虚部……………）

18.2.2 arm_ cmplx_mult_cmplx_q31

公式描述：

for(n=0;n

pDst[(2*n)+0] = pSrcA[(2*n)+0] * pSrcB[(2*n)+0] - pSrcA[(2*n)+1] *pSrcB[(2*n)+1];

pDst[(2*n)+1] = pSrcA[(2*n)+0] * pSrcB[(2*n)+1] + pSrcA[(2*n)+1] *pSrcB[(2*n)+0];

}

函数定义如下：

voidarm_cmplx_mult_cmplx_q31(

q31_t * pSrcA,

q31_t * pSrcB,

q31_t * pDst,

uint32_t numSamples)

参数定义：

[in] *pSrc points to the complex input vector

[out] *pDst pointsto the real output vector

[in] numSamples number of complex samples in the inputvector

注意事项：

1. 数组pSrcA, pSrcB和pDst中存储的数据格式是（实部，虚部，实部，虚部……………）

18.2.3 arm_cmplx_mult_cmplx_q15

公式描述：

for(n=0;n

pDst[(2*n)+0] = pSrcA[(2*n)+0] * pSrcB[(2*n)+0] - pSrcA[(2*n)+1] *pSrcB[(2*n)+1];

pDst[(2*n)+1] = pSrcA[(2*n)+0] * pSrcB[(2*n)+1] + pSrcA[(2*n)+1] *pSrcB[(2*n)+0];

}

函数定义如下：

voidarm_cmplx_mult_cmplx_q15(

q15_t * pSrcA,

q15_t * pSrcB,

q15_t * pDst,

uint32_t numSamples)

参数定义：

[in] *pSrc points to the complex input vector

[out] *pDst pointsto the real output vector

[in] numSamples number of complex samples in the inputvector

注意事项：

1. 数组pSrcA, pSrcB和pDst中存储的数据格式是（实部，虚部，实部，虚部……………）

18.2.4 实例讲解

实验目的：

1. 学习ComplexMathFunctions中复数乘法的求解

实验内容：

1. 按下按键K2, 串口打印函数DSP_CmplxMult的输出结果

实验现象：

通过窗口上位机软件SecureCRT（V5光盘里面有此软件）查看打印信息现象如下：

程序设计：

/*

*********************************************************************************************************

* 函数名: DSP_CmplxMult

* 功能说明: 复数乘法

* 形参：无

* 返回值: 无

*********************************************************************************************************

*/

static void DSP_CmplxMult(void)

{

   uint8_t i;

   float32_t pSrcA[10] = {1.1f, 1.2f, 2.1f, 2.2f, 3.1f, 3.2f, 4.1f, 4.2f, 5.1f, 5.2f};

   float32_t pSrcB[10] = {1.2f, 1.2f, 2.2f, 2.2f, 3.2f, 3.2f, 4.2f, 4.2f, 5.2f, 5.2f};

   float32_t pDst[10];

   q31_t pSrcA1[10] = {1*268435456, 1*268435456, 2*268435456, 2*268435456, 3*268435456, 3*268435456,

                     4*268435456, 4*268435456, 5*268435456, 5*268435456};

   q31_t pSrcB1[10] = {1*268435456, 1*268435456, 2*268435456, 2*268435456, 3*268435456, 3*268435456,

                     4*268435456, 4*268435456, 5*268435456, 5*268435456};

   q31_t pDst1[10];

   q15_t pSrcA2[10] = {5000, 10000, 15000, 20000, 25000,  5000, 10000, 15000, 20000, 25000};

   q15_t pSrcB2[10] = {6000, 11000, 15000, 20000, 25000,  5000, 10000, 15000, 20000, 25000};

   q15_t pDst2[10];

   /***浮点数乘法*******************************************************************************/

   arm_cmplx_mult_cmplx_f32(pSrcA, pSrcB, pDst, 5);

   for(i = 0; i < 5; i++)

   {

      printf("pDst[%d] = %f %fjrn", i, pDst[2*i], pDst[2*i+1]);

   }

   /***定点数乘法Q31*******************************************************************************/

   arm_cmplx_mult_cmplx_q31(pSrcA1, pSrcB1, pDst1, 5);

   for(i = 0; i < 5; i++)

   {

      printf("pDst1[%d] = %d %djrn", i, pDst1[2*i], pDst1[2*i+1]);

   }

   /***定点数乘法Q15*******************************************************************************/

   arm_cmplx_mult_cmplx_q15(pSrcA2, pSrcB2, pDst2, 5);

   for(i = 0; i < 5; i++)

   {

      printf("pDst1[%d] = %d %djrn", i, pDst2[2*i], pDst2[2*i+1]);

   }

}
复制代码

硬汉Eric2013 · 2015-6-18 14:36:47

18.3 复数乘实数 ComplexMultComplex
18.3.1 arm_cmplx_mult_cmplx_f32

公式描述：

for(n=0;n

pCmplxDst[(2*n)+0] = pSrcCmplx[(2*n)+0] *pSrcReal[n];

pCmplxDst[(2*n)+1] = pSrcCmplx[(2*n)+1] *pSrcReal[n];

}

函数定义如下：

void arm_cmplx_mult_real_f32(

float32_t * pSrcCmplx,

float32_t * pSrcReal,

float32_t * pCmplxDst,

uint32_t numSamples)

参数定义：

[in] *pSrcCmplx points to the complexinput vector

[in] *pSrcReal points to the realinput vector

[out] *pCmplxDst points to the complexoutput vector

[in] numSamples number of samples ineach vector

注意事项：

1. 数组pSrcCmplx, pCmplxDst中存储的数据格式是（实部，虚部，实部，虚部……………）

18.3.2 arm_ cmplx_mult_cmplx_q31

公式描述：

for(n=0;n

pCmplxDst[(2*n)+0] = pSrcCmplx[(2*n)+0] *pSrcReal[n];

pCmplxDst[(2*n)+1] = pSrcCmplx[(2*n)+1] *pSrcReal[n];

}

函数定义如下：

voidarm_cmplx_mult_real_q31(

q31_t * pSrcCmplx,

q31_t * pSrcReal,

q31_t * pCmplxDst,

uint32_t numSamples)

参数定义：

[in] *pSrcCmplx points to the complex input vector

[in] *pSrcReal points to the real input vector

[out] *pCmplxDst points to the complex output vector

[in] numSamples number of samples in each vector

注意事项：

1. 数组pSrcCmplx, pCmplxDst中存储的数据格式是（实部，虚部，实部，虚部……………）

18.3.3 arm_cmplx_mult_cmplx_q15

公式描述：

for(n=0; n

pCmplxDst[(2*n)+0] = pSrcCmplx[(2*n)+0] *pSrcReal[n];

pCmplxDst[(2*n)+1] = pSrcCmplx[(2*n)+1] *pSrcReal[n];

}

函数定义如下：

voidarm_cmplx_mult_real_q15(

q15_t * pSrcCmplx,

q15_t * pSrcReal,

q15_t * pCmplxDst,

uint32_t numSamples)

参数定义：

[in] *pSrcCmplx points to the complex input vector

[in] *pSrcReal points to the real input vector

[out] *pCmplxDst points to the complex output vector

[in] numSamples number of samples in each vector

注意事项：

1. 数组pSrcCmplx, pCmplxDst中存储的数据格式是（实部，虚部，实部，虚部……………）

18.3.4 实例讲解

实验目的：

1. 学习ComplexMathFunctions中复数乘法的求解

实验内容：

1. 按下按键K3, 串口打印函数DSP_CmplxMultReal的输出结果

实验现象：

通过窗口上位机软件SecureCRT（V5光盘里面有此软件）查看打印信息现象如下：

程序设计：

/*

*********************************************************************************************************

* 函数名: DSP_CmplxMultReal

* 功能说明: 复数乘实数

* 形参：无

* 返回值: 无

*********************************************************************************************************

*/

static void DSP_CmplxMultReal(void)

{

   uint8_t i;

   float32_t pSrcCmplx[10] = {1.1f, 1.2f, 2.1f, 2.2f, 3.1f, 3.2f, 4.1f, 4.2f, 5.1f, 5.2f};

   float32_t pSrcReal[5] = {1.2f, 1.2f, 2.2f, 2.2f, 3.2f};

   float32_t pCmplxDst[10];

   q31_t pSrcCmplx1[10] = {1*268435456, 1*268435456, 2*268435456, 2*268435456, 3*268435456, 3*268435456,

                     4*268435456, 4*268435456, 5*268435456, 5*268435456};

   q31_t pSrcReal1[10] = {1*268435456, 1*268435456, 2*268435456, 2*268435456, 3*268435456};

   q31_t pCmplxDst1[10];

   q15_t pSrcCmplx2[10] = {14000, 16000, 20000, 20000, 30000, 31000, 12000, 13000, 14000, 25000};

   q15_t pSrcReal2[10] =  {15000, 17000, 20000, 20000, 30000};

   q15_t pCmplxDst2[10];

   /***浮点数*******************************************************************************/

   arm_cmplx_mult_cmplx_f32(pSrcCmplx, pSrcReal, pCmplxDst, 5);

   for(i = 0; i < 5; i++)

   {

      printf("pCmplxDst[%d] = %f %fjrn", i, pCmplxDst[2*i], pCmplxDst[2*i+1]);

   }

   /***定点数Q31*******************************************************************************/

   arm_cmplx_mult_cmplx_q31(pSrcCmplx1, pSrcReal1, pCmplxDst1, 5);

   for(i = 0; i < 5; i++)

   {

      printf("pCmplxDst1[%d] = %d %djrn", i, pCmplxDst1[2*i], pCmplxDst1[2*i+1]);

   }

   /***定点数Q15*******************************************************************************/

   arm_cmplx_mult_cmplx_q15(pSrcCmplx2, pSrcReal2, pCmplxDst2, 5);

   for(i = 0; i < 5; i++)

   {

      printf("pCmplxDst2[%d] = %d %djrn", i, pCmplxDst2[2*i], pCmplxDst2[2*i+1]);

   }

}
复制代码

硬汉Eric2013 · 2015-6-18 14:37:39

18.4 总结
本期教程就跟大家讲这么多，有兴趣的可以深入研究下算法的具体实现。

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