]> git.donarmstrong.com Git - qmk_firmware.git/blobdiff - tmk_core/tool/mbed/mbed-sdk/libraries/dsp/cmsis_dsp/FilteringFunctions/arm_lms_f32.c
Cleans up quantum/keymap situation, removes extra lufa folders (#416)
[qmk_firmware.git] / tmk_core / tool / mbed / mbed-sdk / libraries / dsp / cmsis_dsp / FilteringFunctions / arm_lms_f32.c
diff --git a/tmk_core/tool/mbed/mbed-sdk/libraries/dsp/cmsis_dsp/FilteringFunctions/arm_lms_f32.c b/tmk_core/tool/mbed/mbed-sdk/libraries/dsp/cmsis_dsp/FilteringFunctions/arm_lms_f32.c
deleted file mode 100644 (file)
index cca785f..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,442 +0,0 @@
-/* ----------------------------------------------------------------------    
-* Copyright (C) 2010-2013 ARM Limited. All rights reserved.    
-*    
-* $Date:        17. January 2013
-* $Revision:   V1.4.1
-*    
-* Project:         CMSIS DSP Library    
-* Title:           arm_lms_f32.c    
-*    
-* Description: Processing function for the floating-point LMS filter.    
-*    
-* Target Processor: Cortex-M4/Cortex-M3/Cortex-M0
-*  
-* Redistribution and use in source and binary forms, with or without 
-* modification, are permitted provided that the following conditions
-* are met:
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-* ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
-* POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.    
-* -------------------------------------------------------------------- */
-
-#include "arm_math.h"
-
-/**    
- * @ingroup groupFilters    
- */
-
-/**    
- * @defgroup LMS Least Mean Square (LMS) Filters    
- *    
- * LMS filters are a class of adaptive filters that are able to "learn" an unknown transfer functions.    
- * LMS filters use a gradient descent method in which the filter coefficients are updated based on the instantaneous error signal.    
- * Adaptive filters are often used in communication systems, equalizers, and noise removal.    
- * The CMSIS DSP Library contains LMS filter functions that operate on Q15, Q31, and floating-point data types.    
- * The library also contains normalized LMS filters in which the filter coefficient adaptation is indepedent of the level of the input signal.    
- *    
- * An LMS filter consists of two components as shown below.    
- * The first component is a standard transversal or FIR filter.    
- * The second component is a coefficient update mechanism.    
- * The LMS filter has two input signals.    
- * The "input" feeds the FIR filter while the "reference input" corresponds to the desired output of the FIR filter.    
- * That is, the FIR filter coefficients are updated so that the output of the FIR filter matches the reference input.    
- * The filter coefficient update mechanism is based on the difference between the FIR filter output and the reference input.    
- * This "error signal" tends towards zero as the filter adapts.    
- * The LMS processing functions accept the input and reference input signals and generate the filter output and error signal.    
- * \image html LMS.gif "Internal structure of the Least Mean Square filter"    
- *    
- * The functions operate on blocks of data and each call to the function processes    
- * <code>blockSize</code> samples through the filter.    
- * <code>pSrc</code> points to input signal, <code>pRef</code> points to reference signal,    
- * <code>pOut</code> points to output signal and <code>pErr</code> points to error signal.    
- * All arrays contain <code>blockSize</code> values.    
- *    
- * The functions operate on a block-by-block basis.    
- * Internally, the filter coefficients <code>b[n]</code> are updated on a sample-by-sample basis.    
- * The convergence of the LMS filter is slower compared to the normalized LMS algorithm.    
- *    
- * \par Algorithm:    
- * The output signal <code>y[n]</code> is computed by a standard FIR filter:    
- * <pre>    
- *     y[n] = b[0] * x[n] + b[1] * x[n-1] + b[2] * x[n-2] + ...+ b[numTaps-1] * x[n-numTaps+1]    
- * </pre>    
- *    
- * \par    
- * The error signal equals the difference between the reference signal <code>d[n]</code> and the filter output:    
- * <pre>    
- *     e[n] = d[n] - y[n].    
- * </pre>    
- *    
- * \par    
- * After each sample of the error signal is computed, the filter coefficients <code>b[k]</code> are updated on a sample-by-sample basis:    
- * <pre>    
- *     b[k] = b[k] + e[n] * mu * x[n-k],  for k=0, 1, ..., numTaps-1    
- * </pre>    
- * where <code>mu</code> is the step size and controls the rate of coefficient convergence.    
- *\par    
- * In the APIs, <code>pCoeffs</code> points to a coefficient array of size <code>numTaps</code>.    
- * Coefficients are stored in time reversed order.    
- * \par    
- * <pre>    
- *    {b[numTaps-1], b[numTaps-2], b[N-2], ..., b[1], b[0]}    
- * </pre>    
- * \par    
- * <code>pState</code> points to a state array of size <code>numTaps + blockSize - 1</code>.    
- * Samples in the state buffer are stored in the order:    
- * \par    
- * <pre>    
- *    {x[n-numTaps+1], x[n-numTaps], x[n-numTaps-1], x[n-numTaps-2]....x[0], x[1], ..., x[blockSize-1]}    
- * </pre>    
- * \par    
- * Note that the length of the state buffer exceeds the length of the coefficient array by <code>blockSize-1</code> samples.    
- * The increased state buffer length allows circular addressing, which is traditionally used in FIR filters,    
- * to be avoided and yields a significant speed improvement.    
- * The state variables are updated after each block of data is processed.    
- * \par Instance Structure    
- * The coefficients and state variables for a filter are stored together in an instance data structure.    
- * A separate instance structure must be defined for each filter and    
- * coefficient and state arrays cannot be shared among instances.    
- * There are separate instance structure declarations for each of the 3 supported data types.    
- *    
- * \par Initialization Functions    
- * There is also an associated initialization function for each data type.    
- * The initialization function performs the following operations:    
- * - Sets the values of the internal structure fields.    
- * - Zeros out the values in the state buffer.    
- * To do this manually without calling the init function, assign the follow subfields of the instance structure:
- * numTaps, pCoeffs, mu, postShift (not for f32), pState. Also set all of the values in pState to zero. 
- *
- * \par    
- * Use of the initialization function is optional.    
- * However, if the initialization function is used, then the instance structure cannot be placed into a const data section.    
- * To place an instance structure into a const data section, the instance structure must be manually initialized.    
- * Set the values in the state buffer to zeros before static initialization.    
- * The code below statically initializes each of the 3 different data type filter instance structures    
- * <pre>    
- *    arm_lms_instance_f32 S = {numTaps, pState, pCoeffs, mu};    
- *    arm_lms_instance_q31 S = {numTaps, pState, pCoeffs, mu, postShift};    
- *    arm_lms_instance_q15 S = {numTaps, pState, pCoeffs, mu, postShift};    
- * </pre>    
- * where <code>numTaps</code> is the number of filter coefficients in the filter; <code>pState</code> is the address of the state buffer;    
- * <code>pCoeffs</code> is the address of the coefficient buffer; <code>mu</code> is the step size parameter; and <code>postShift</code> is the shift applied to coefficients.    
- *    
- * \par Fixed-Point Behavior:    
- * Care must be taken when using the Q15 and Q31 versions of the LMS filter.    
- * The following issues must be considered:    
- * - Scaling of coefficients    
- * - Overflow and saturation    
- *    
- * \par Scaling of Coefficients:    
- * Filter coefficients are represented as fractional values and    
- * coefficients are restricted to lie in the range <code>[-1 +1)</code>.    
- * The fixed-point functions have an additional scaling parameter <code>postShift</code>.    
- * At the output of the filter's accumulator is a shift register which shifts the result by <code>postShift</code> bits.    
- * This essentially scales the filter coefficients by <code>2^postShift</code> and    
- * allows the filter coefficients to exceed the range <code>[+1 -1)</code>.    
- * The value of <code>postShift</code> is set by the user based on the expected gain through the system being modeled.    
- *    
- * \par Overflow and Saturation:    
- * Overflow and saturation behavior of the fixed-point Q15 and Q31 versions are    
- * described separately as part of the function specific documentation below.    
- */
-
-/**    
- * @addtogroup LMS    
- * @{    
- */
-
-/**           
- * @details           
- * This function operates on floating-point data types.       
- *    
- * @brief Processing function for floating-point LMS filter.    
- * @param[in]  *S points to an instance of the floating-point LMS filter structure.    
- * @param[in]  *pSrc points to the block of input data.    
- * @param[in]  *pRef points to the block of reference data.    
- * @param[out] *pOut points to the block of output data.    
- * @param[out] *pErr points to the block of error data.    
- * @param[in]  blockSize number of samples to process.    
- * @return     none.    
- */
-
-void arm_lms_f32(
-  const arm_lms_instance_f32 * S,
-  float32_t * pSrc,
-  float32_t * pRef,
-  float32_t * pOut,
-  float32_t * pErr,
-  uint32_t blockSize)
-{
-  float32_t *pState = S->pState;                 /* State pointer */
-  float32_t *pCoeffs = S->pCoeffs;               /* Coefficient pointer */
-  float32_t *pStateCurnt;                        /* Points to the current sample of the state */
-  float32_t *px, *pb;                            /* Temporary pointers for state and coefficient buffers */
-  float32_t mu = S->mu;                          /* Adaptive factor */
-  uint32_t numTaps = S->numTaps;                 /* Number of filter coefficients in the filter */
-  uint32_t tapCnt, blkCnt;                       /* Loop counters */
-  float32_t sum, e, d;                           /* accumulator, error, reference data sample */
-  float32_t w = 0.0f;                            /* weight factor */
-
-  e = 0.0f;
-  d = 0.0f;
-
-  /* S->pState points to state array which contains previous frame (numTaps - 1) samples */
-  /* pStateCurnt points to the location where the new input data should be written */
-  pStateCurnt = &(S->pState[(numTaps - 1u)]);
-
-  blkCnt = blockSize;
-
-
-#ifndef ARM_MATH_CM0_FAMILY
-
-  /* Run the below code for Cortex-M4 and Cortex-M3 */
-
-  while(blkCnt > 0u)
-  {
-    /* Copy the new input sample into the state buffer */
-    *pStateCurnt++ = *pSrc++;
-
-    /* Initialize pState pointer */
-    px = pState;
-
-    /* Initialize coeff pointer */
-    pb = (pCoeffs);
-
-    /* Set the accumulator to zero */
-    sum = 0.0f;
-
-    /* Loop unrolling.  Process 4 taps at a time. */
-    tapCnt = numTaps >> 2;
-
-    while(tapCnt > 0u)
-    {
-      /* Perform the multiply-accumulate */
-      sum += (*px++) * (*pb++);
-      sum += (*px++) * (*pb++);
-      sum += (*px++) * (*pb++);
-      sum += (*px++) * (*pb++);
-
-      /* Decrement the loop counter */
-      tapCnt--;
-    }
-
-    /* If the filter length is not a multiple of 4, compute the remaining filter taps */
-    tapCnt = numTaps % 0x4u;
-
-    while(tapCnt > 0u)
-    {
-      /* Perform the multiply-accumulate */
-      sum += (*px++) * (*pb++);
-
-      /* Decrement the loop counter */
-      tapCnt--;
-    }
-
-    /* The result in the accumulator, store in the destination buffer. */
-    *pOut++ = sum;
-
-    /* Compute and store error */
-    d = (float32_t) (*pRef++);
-    e = d - sum;
-    *pErr++ = e;
-
-    /* Calculation of Weighting factor for the updating filter coefficients */
-    w = e * mu;
-
-    /* Initialize pState pointer */
-    px = pState;
-
-    /* Initialize coeff pointer */
-    pb = (pCoeffs);
-
-    /* Loop unrolling.  Process 4 taps at a time. */
-    tapCnt = numTaps >> 2;
-
-    /* Update filter coefficients */
-    while(tapCnt > 0u)
-    {
-      /* Perform the multiply-accumulate */
-      *pb = *pb + (w * (*px++));
-      pb++;
-
-      *pb = *pb + (w * (*px++));
-      pb++;
-
-      *pb = *pb + (w * (*px++));
-      pb++;
-
-      *pb = *pb + (w * (*px++));
-      pb++;
-
-      /* Decrement the loop counter */
-      tapCnt--;
-    }
-
-    /* If the filter length is not a multiple of 4, compute the remaining filter taps */
-    tapCnt = numTaps % 0x4u;
-
-    while(tapCnt > 0u)
-    {
-      /* Perform the multiply-accumulate */
-      *pb = *pb + (w * (*px++));
-      pb++;
-
-      /* Decrement the loop counter */
-      tapCnt--;
-    }
-
-    /* Advance state pointer by 1 for the next sample */
-    pState = pState + 1;
-
-    /* Decrement the loop counter */
-    blkCnt--;
-  }
-
-
-  /* Processing is complete. Now copy the last numTaps - 1 samples to the    
-     satrt of the state buffer. This prepares the state buffer for the    
-     next function call. */
-
-  /* Points to the start of the pState buffer */
-  pStateCurnt = S->pState;
-
-  /* Loop unrolling for (numTaps - 1u) samples copy */
-  tapCnt = (numTaps - 1u) >> 2u;
-
-  /* copy data */
-  while(tapCnt > 0u)
-  {
-    *pStateCurnt++ = *pState++;
-    *pStateCurnt++ = *pState++;
-    *pStateCurnt++ = *pState++;
-    *pStateCurnt++ = *pState++;
-
-    /* Decrement the loop counter */
-    tapCnt--;
-  }
-
-  /* Calculate remaining number of copies */
-  tapCnt = (numTaps - 1u) % 0x4u;
-
-  /* Copy the remaining q31_t data */
-  while(tapCnt > 0u)
-  {
-    *pStateCurnt++ = *pState++;
-
-    /* Decrement the loop counter */
-    tapCnt--;
-  }
-
-#else
-
-  /* Run the below code for Cortex-M0 */
-
-  while(blkCnt > 0u)
-  {
-    /* Copy the new input sample into the state buffer */
-    *pStateCurnt++ = *pSrc++;
-
-    /* Initialize pState pointer */
-    px = pState;
-
-    /* Initialize pCoeffs pointer */
-    pb = pCoeffs;
-
-    /* Set the accumulator to zero */
-    sum = 0.0f;
-
-    /* Loop over numTaps number of values */
-    tapCnt = numTaps;
-
-    while(tapCnt > 0u)
-    {
-      /* Perform the multiply-accumulate */
-      sum += (*px++) * (*pb++);
-
-      /* Decrement the loop counter */
-      tapCnt--;
-    }
-
-    /* The result is stored in the destination buffer. */
-    *pOut++ = sum;
-
-    /* Compute and store error */
-    d = (float32_t) (*pRef++);
-    e = d - sum;
-    *pErr++ = e;
-
-    /* Weighting factor for the LMS version */
-    w = e * mu;
-
-    /* Initialize pState pointer */
-    px = pState;
-
-    /* Initialize pCoeffs pointer */
-    pb = pCoeffs;
-
-    /* Loop over numTaps number of values */
-    tapCnt = numTaps;
-
-    while(tapCnt > 0u)
-    {
-      /* Perform the multiply-accumulate */
-      *pb = *pb + (w * (*px++));
-      pb++;
-
-      /* Decrement the loop counter */
-      tapCnt--;
-    }
-
-    /* Advance state pointer by 1 for the next sample */
-    pState = pState + 1;
-
-    /* Decrement the loop counter */
-    blkCnt--;
-  }
-
-
-  /* Processing is complete. Now copy the last numTaps - 1 samples to the        
-   * start of the state buffer. This prepares the state buffer for the        
-   * next function call. */
-
-  /* Points to the start of the pState buffer */
-  pStateCurnt = S->pState;
-
-  /*  Copy (numTaps - 1u) samples  */
-  tapCnt = (numTaps - 1u);
-
-  /* Copy the data */
-  while(tapCnt > 0u)
-  {
-    *pStateCurnt++ = *pState++;
-
-    /* Decrement the loop counter */
-    tapCnt--;
-  }
-
-#endif /*   #ifndef ARM_MATH_CM0_FAMILY */
-
-}
-
-/**    
-   * @} end of LMS group    
-   */