include/filter.h

   1 #ifndef FILTER_H
   2 #define FILTER_H
   3
   4
   5 class SignalFilter {
   6  public:
   7
   8     typedef enum {
   9         FILTER_INVALID,
  10         FILTER_BANDLIMIT,
  11         FILTER_SINC,
  12         FILTER_G_HAMMING,
  13         FILTER_COSINE,
  14         FILTER_TRIANGLE,
  15         FILTER_ABS_BANDLIMIT,   // filter times |x|
  16         FILTER_ABS_SINC,
  17         FILTER_ABS_G_HAMMING,
  18         FILTER_ABS_COSINE,
  19         FILTER_SHEPP
  20     } FilterID;
  21
  22     typedef enum {
  23         DOMAIN_INVALID,
  24         DOMAIN_FREQ,
  25         DOMAIN_SPATIAL
  26     } DomainID;
  27
  28     static const char FILTER_ABS_BANDLIMIT_STR[]= "abs_bandlimit";
  29     static const char FILTER_ABS_SINC_STR[]=      "abs_sinc";
  30     static const char FILTER_ABS_COS_STR[]=       "abs_cos";
  31     static const char FILTER_ABS_HAMMING_STR[]=   "abs_hamming";
  32     static const char FILTER_SHEPP_STR[]=         "shepp";
  33     static const char FILTER_BANDLIMIT_STR[]=     "bandlimit";
  34     static const char FILTER_SINC_STR[]=          "sinc";
  35     static const char FILTER_COS_STR[]=           "cos";
  36     static const char FILTER_HAMMING_STR[]=       "hamming";
  37     static const char FILTER_TRIANGLE_STR[]=      "triangle";
  38
  39     static const char DOMAIN_FREQ_STR[]=    "freq";
  40     static const char DOMAIN_SPATIAL_STR[]= "spatial";
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  43     SignalFilter (const char* filterName, double bw, double xmin, double xmax, int n, double param, const char* domainName, const int numIntegral = 0);
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  45     SignalFilter (const FilterID filt_type, double bw, double xmin, double xmax, int n, double param, const DomainID domain, const int numIntegral = 0);
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  47     SignalFilter (const char* filterName, const char* domainName, double bw, double param, int numIntegral = 0);
  48
  49     ~SignalFilter (void);
  50
  51     double* getFilter (void) const
  52       { return m_vecFilter; }
  53
  54     double convolve (const double f[], const double dx, const int n, const int np) const;
  55
  56     double convolve (const float f[], const double dx, const int n, const int np) const;
  57
  58     bool fail(void) const       {return m_fail;}
  59     const string& failMessage(void) const {return m_failMessage;}
  60
  61     const string& nameFilter(void) const        { return m_nameFilter;}
  62     const string& nameDomain(void) const        { return m_nameDomain;}
  63     const FilterID idFilter(void) const         { return m_idFilter;}
  64     const DomainID idDomain(void) const         { return m_idDomain;}
  65
  66     double response (double x);
  67
  68     static double spatialResponse (FilterID fType, double bw, double x, double param, int nIntegral = 0);
  69
  70     static double frequencyResponse (FilterID fType, double bw, double u, double param);
  71
  72     static double spatialResponseCalc (FilterID fType, double bw, double x, double param, int n);
  73
  74     static double spatialResponseAnalytic (FilterID fType, double bw, double x, double param);
  75
  76  private:
  77     double m_bw;
  78     int m_nPoints;
  79     double m_xmin;
  80     double m_xmax;
  81     double* m_vecFilter;
  82     bool m_fail;
  83     string m_failMessage;
  84     string m_nameFilter;
  85     string m_nameDomain;
  86     FilterID m_idFilter;
  87     DomainID m_idDomain;
  88     double m_filterParam;
  89     int m_numIntegral;
  90
  91     static FilterID convertFilterNameToID (const char* filterName);
  92     static const char* convertFilterIDToName (const FilterID filterID);
  93     static const DomainID convertDomainNameToID (const char* domainName);
  94     static const char* convertDomainIDToName (const DomainID domainID);
  95
  96     void init (const FilterID filt_type, double bw, double xmin, double xmax, int n, double param, const DomainID domain, const int numInt);
  97
  98 double spatialResponseCalc (double x, double param, int n) const;
  99
 100     double spatialResponseAnalytic (double x, double param) const;
 101
 102     double frequencyResponse (double u, double param) const;
 103
 104     static double sinc (double x, double mult)
 105       { return (fabs(x) > F_EPSILON ? (sin (x * mult) / x) : 1.0); }
 106
 107     static double integral_abscos (double u, double w);
 108
 109 };
 110
 111
 112 #endif