QuakeGod
2024-02-24 8b51c78f1b88d94a89bb8c37ae38a54f523cb597
提交 | 用户 | age
8b51c7 1 /* ----------------------------------------------------------------------    
Q 2 * Copyright (C) 2010-2014 ARM Limited. All rights reserved.    
3 *    
4 * $Date:        19. March 2015
5 * $Revision:     V.1.4.5  
6 *    
7 * Project:         CMSIS DSP Library    
8 * Title:        arm_std_f32.c    
9 *    
10 * Description:    Standard deviation of the elements of a floating-point vector.  
11 *    
12 * Target Processor: Cortex-M4/Cortex-M3/Cortex-M0
13 *  
14 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without 
15 * modification, are permitted provided that the following conditions
16 * are met:
17 *   - Redistributions of source code must retain the above copyright
18 *     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
19 *   - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
20 *     notice, this list of conditions and the following disclaimer in
21 *     the documentation and/or other materials provided with the 
22 *     distribution.
23 *   - Neither the name of ARM LIMITED nor the names of its contributors
24 *     may be used to endorse or promote products derived from this
25 *     software without specific prior written permission.
26 *
27 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
28 * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
29 * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
30 * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE 
31 * COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
32 * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
33 * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
34 * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER
35 * CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
36 * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN
37 * ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
38 * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.    
39 * ---------------------------------------------------------------------------- */
40
41 #include "arm_math.h"
42
43 /**    
44  * @ingroup groupStats    
45  */
46
47 /**    
48  * @defgroup STD Standard deviation    
49  *    
50  * Calculates the standard deviation of the elements in the input vector.     
51  * The underlying algorithm is used:    
52  *   
53  * <pre>    
54  *     Result = sqrt((sumOfSquares - sum<sup>2</sup> / blockSize) / (blockSize - 1))   
55  *   
56  *       where, sumOfSquares = pSrc[0] * pSrc[0] + pSrc[1] * pSrc[1] + ... + pSrc[blockSize-1] * pSrc[blockSize-1]   
57  *   
58  *                       sum = pSrc[0] + pSrc[1] + pSrc[2] + ... + pSrc[blockSize-1]   
59  * </pre>   
60  *    
61  * There are separate functions for floating point, Q31, and Q15 data types.    
62  */
63
64 /**    
65  * @addtogroup STD    
66  * @{    
67  */
68
69
70 /**    
71  * @brief Standard deviation of the elements of a floating-point vector.    
72  * @param[in]       *pSrc points to the input vector    
73  * @param[in]       blockSize length of the input vector    
74  * @param[out]      *pResult standard deviation value returned here    
75  * @return none.    
76  *    
77  */
78
79
80 void arm_std_f32(
81   float32_t * pSrc,
82   uint32_t blockSize,
83   float32_t * pResult)
84 {
85   float32_t sum = 0.0f;                          /* Temporary result storage */
86   float32_t sumOfSquares = 0.0f;                 /* Sum of squares */
87   float32_t in;                                  /* input value */
88   uint32_t blkCnt;                               /* loop counter */
89    
90 #ifndef ARM_MATH_CM0_FAMILY
91
92   /* Run the below code for Cortex-M4 and Cortex-M3 */
93
94   float32_t meanOfSquares, mean, squareOfMean;
95
96     if(blockSize == 1)
97     {
98         *pResult = 0;
99         return;
100     }
101
102   /*loop Unrolling */
103   blkCnt = blockSize >> 2u;
104
105   /* First part of the processing with loop unrolling.  Compute 4 outputs at a time.    
106    ** a second loop below computes the remaining 1 to 3 samples. */
107   while(blkCnt > 0u)
108   {
109     /* C = (A[0] * A[0] + A[1] * A[1] + ... + A[blockSize-1] * A[blockSize-1])  */
110     /* Compute Sum of squares of the input samples    
111      * and then store the result in a temporary variable, sum. */
112     in = *pSrc++;
113     sum += in;
114     sumOfSquares += in * in;
115     in = *pSrc++;
116     sum += in;
117     sumOfSquares += in * in;
118     in = *pSrc++;
119     sum += in;
120     sumOfSquares += in * in;
121     in = *pSrc++;
122     sum += in;
123     sumOfSquares += in * in;
124
125     /* Decrement the loop counter */
126     blkCnt--;
127   }
128
129   /* If the blockSize is not a multiple of 4, compute any remaining output samples here.    
130    ** No loop unrolling is used. */
131   blkCnt = blockSize % 0x4u;
132
133   while(blkCnt > 0u)
134   {
135     /* C = (A[0] * A[0] + A[1] * A[1] + ... + A[blockSize-1] * A[blockSize-1]) */
136     /* Compute Sum of squares of the input samples    
137      * and then store the result in a temporary variable, sum. */
138     in = *pSrc++;
139     sum += in;
140     sumOfSquares += in * in;
141
142     /* Decrement the loop counter */
143     blkCnt--;
144   }
145
146   /* Compute Mean of squares of the input samples    
147    * and then store the result in a temporary variable, meanOfSquares. */
148   meanOfSquares = sumOfSquares / ((float32_t) blockSize - 1.0f);
149
150   /* Compute mean of all input values */
151   mean = sum / (float32_t) blockSize;
152
153   /* Compute square of mean */
154   squareOfMean = (mean * mean) * (((float32_t) blockSize) /
155                                   ((float32_t) blockSize - 1.0f));
156
157   /* Compute standard deviation and then store the result to the destination */
158   arm_sqrt_f32((meanOfSquares - squareOfMean), pResult);
159
160 #else
161
162   /* Run the below code for Cortex-M0 */
163
164   float32_t squareOfSum;                         /* Square of Sum */
165   float32_t var;                                 /* Temporary varaince storage */
166
167     if(blockSize == 1)
168     {
169         *pResult = 0;
170         return;
171     }
172
173   /* Loop over blockSize number of values */
174   blkCnt = blockSize;
175
176   while(blkCnt > 0u)
177   {
178     /* C = (A[0] * A[0] + A[1] * A[1] + ... + A[blockSize-1] * A[blockSize-1]) */
179     /* Compute Sum of squares of the input samples     
180      * and then store the result in a temporary variable, sumOfSquares. */
181     in = *pSrc++;
182     sumOfSquares += in * in;
183
184     /* C = (A[0] + A[1] + ... + A[blockSize-1]) */
185     /* Compute Sum of the input samples     
186      * and then store the result in a temporary variable, sum. */
187     sum += in;
188
189     /* Decrement the loop counter */
190     blkCnt--;
191   }
192
193   /* Compute the square of sum */
194   squareOfSum = ((sum * sum) / (float32_t) blockSize);
195
196   /* Compute the variance */
197   var = ((sumOfSquares - squareOfSum) / (float32_t) (blockSize - 1.0f));
198
199   /* Compute standard deviation and then store the result to the destination */
200   arm_sqrt_f32(var, pResult);
201
202 #endif /* #ifndef ARM_MATH_CM0_FAMILY */
203
204 }
205
206 /**    
207  * @} end of STD group    
208  */