不韋 呂
HanningWindow, HammingWindow, BlackmanWindow の各クラス． このライブラリを登録した際のプログラム： Demo_Window
Dependents: TrG_FFT_Analyzer Demo_Window TrG_Spectrogram
Revision 0:823e9a4ab223, committed 2021-05-23
- Comitter:
- MikamiUitOpen
- Date:
- Sun May 23 06:25:26 2021 +0000
- Child:
- 1:d8673bf6f89c
- Commit message:
- 1
Changed in this revision
--- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/Blackman.hpp Sun May 23 06:25:26 2021 +0000
@@ -0,0 +1,38 @@
+//-------------------------------------------------------------------
+// Blackman 窓による窓掛け
+// ゼロ詰め（zero-padding）の機能を持つ
+//
+// 2021/05/22, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
+//-------------------------------------------------------------------
+
+#ifndef BLACKMAN_WINDOW_HPP
+#define BLACKMAN_WINDOW_HPP
+
+#include "WindowBase.hpp"
+
+namespace Mikami
+{
+ class BlackmanWindow : public WindowBase
+ {
+ public:
+ // コンストラクタ
+ BlackmanWindow(uint16_t nFft, uint16_t nData)
+ : WindowBase(nFft, nData) { Generate(nData); }
+ BlackmanWindow(uint16_t nFft)
+ : WindowBase(nFft, nFft) { Generate(nFft); }
+
+ private:
+ // 窓関数を生成
+ virtual void Generate(uint16_t nData)
+ {
+ const float PI2L = 6.283185f/(float)nData;
+ for (int k=0; k<nData; k++)
+ Set(k, 0.42f - 0.5f*cosf(k*PI2L) + 0.08f*cosf(k*2*PI2L));
+ }
+
+ // コピー･コンストラクタおよび代入演算子の禁止のため
+ BlackmanWindow(const BlackmanWindow& );
+ BlackmanWindow& operator=(const BlackmanWindow& );
+ };
+}
+#endif // BLACKMAN_WINDOW_HPP
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--- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/Hamming.hpp Sun May 23 06:25:26 2021 +0000
@@ -0,0 +1,38 @@
+//-------------------------------------------------------------------
+// Hamming 窓による窓掛け
+// ゼロ詰め（zero-padding）の機能を持つ
+//
+// 2021/05/22, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
+//-------------------------------------------------------------------
+
+#ifndef HAMMING_WINDOW_HPP
+#define HAMMING_WINDOW_HPP
+
+#include "WindowBase.hpp"
+
+namespace Mikami
+{
+ class HammingWindow : public WindowBase
+ {
+ public:
+ // コンストラクタ
+ HammingWindow(uint16_t nFft, uint16_t nData)
+ : WindowBase(nFft, nData) { Generate(nData); }
+ HammingWindow(uint16_t nFft)
+ : WindowBase(nFft, nFft) { Generate(nFft); }
+
+ private:
+ // 窓関数を生成
+ virtual void Generate(uint16_t nData)
+ {
+ const float PI2L = 6.283185f/(float)nData;
+ for (int k=0; k<nData; k++)
+ Set(k, 0.54f - 0.46f*cosf(k*PI2L));
+ }
+
+ // コピー･コンストラクタおよび代入演算子の禁止のため
+ HammingWindow(const HammingWindow& );
+ HammingWindow& operator=(const HammingWindow& );
+ };
+}
+#endif // HAMMING_WINDOW_HPP
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--- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/Hanning.hpp Sun May 23 06:25:26 2021 +0000
@@ -0,0 +1,38 @@
+//-------------------------------------------------------------------
+// Hanning 窓による窓掛け
+// ゼロ詰め（zero-padding）の機能を持つ
+//
+// 2021/05/22, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
+//-------------------------------------------------------------------
+
+#ifndef HANNING_WINDOW_HPP
+#define HANNING_WINDOW_HPP
+
+#include "WindowBase.hpp"
+
+namespace Mikami
+{
+ class HanningWindow : public WindowBase
+ {
+ public:
+ // コンストラクタ
+ HanningWindow(uint16_t nFft, uint16_t nData)
+ : WindowBase(nFft, nData) { Generate(nData); }
+ HanningWindow(uint16_t nFft)
+ : WindowBase(nFft, nFft) { Generate(nFft); }
+
+ private:
+ // 窓関数を生成
+ virtual void Generate(uint16_t nData)
+ {
+ const float PI2L = 6.283185f/(float)nData;
+ for (int k=0; k<nData; k++)
+ Set(k, 0.5f - 0.5f*cosf(k*PI2L));
+ }
+
+ // コピー･コンストラクタおよび代入演算子の禁止のため
+ HanningWindow(const HanningWindow& );
+ HanningWindow& operator=(const HanningWindow& );
+ };
+}
+#endif // HANNING_WINDOW_HPP
\ No newline at end of file
--- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/WindowBase.hpp Sun May 23 06:25:26 2021 +0000
@@ -0,0 +1,65 @@
+//-------------------------------------------------------------------
+// 窓掛け処理の抽象基底クラス
+// ゼロ詰め（zero-padding）の機能を持つ
+//
+// 2021/05/22, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
+//-------------------------------------------------------------------
+
+#ifndef WINDOW_BASE_HPP
+#define WINDOW_BASE_HPP
+
+#include "mbed.h"
+#include "Array.hpp"
+
+namespace Mikami
+{
+ class WindowBase
+ {
+ public:
+ // コンストラクタ
+ WindowBase(uint16_t nFft, uint16_t nData)
+ : NFFT_(nFft), N_(nData), y_(nFft), w_(nData)
+ { IsOk(); }
+
+ WindowBase(uint16_t nFft)
+ : NFFT_(nFft), N_(nFft), y_(nFft), w_(nFft)
+ { IsOk(); }
+
+ // 窓掛けを実行
+ Array<float>& Execute(const Array<float> &x)
+ {
+ for (int n=0; n<N_; n++) y_[n] = x[n]*w_[n];
+ for (int n=N_; n<NFFT_; n++) y_[n] = 0.0f;
+ return y_;
+ }
+
+ protected:
+ void Set(int n, float win) { w_[n] = win; }
+
+ private:
+ const uint16_t NFFT_; // この窓掛けを使う FFT の点数
+ const uint16_t N_; // 解析に使うデータ数
+ Array<float> y_; // 窓掛けされたデータ
+ Array<float> w_; // 窓関数のデータ
+
+ // コンストラクタの引数をチェックする
+ void IsOk()
+ {
+ // nFft が２のべき乗であることをチェックする
+ // __clz(): リーディング 0 の数を取得する命令に対応
+ uint32_t shifted = NFFT_ << (__clz(NFFT_)+1);
+ MBED_ASSERT(shifted == 0);
+
+ // nData <= nFft であることをチェックする
+ MBED_ASSERT(N_ <= NFFT_);
+ }
+
+ // 窓関数を生成
+ virtual void Generate(uint16_t nData) = 0;
+
+ // コピー･コンストラクタおよび代入演算子の禁止のため
+ WindowBase(const WindowBase& );
+ WindowBase& operator=(const WindowBase& );
+ };
+}
+#endif // WINDOW_BASE_HPP
\ No newline at end of file