File peak_detector.c¶

FileList > csrc > peak_detector.c

Median-based impulse detector implementation. More...

#include "peak_detector.h"
#include <limits.h>
#include <math.h>
#include <stdalign.h>
#include <stddef.h>
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

Classes¶

Type	Name
struct	detector_state
struct	heap_node Uzly pro obousměrné haldy mediánu.
struct	per_offset_median

Public Functions¶

Type	Name
void	detector_deinit (struct detector_state * s)
int	detector_feed_block (struct detector_state * s, const int16_t * block, int64_t block_start_offset, struct detector_result * out) Online zpracování jednoho tapu (bloku) vzorků.
enum peak_det_state	detector_init (void * mem, size_t mem_size, const struct median_detector_cfg * cfg, struct detector_state ** out) Inicializuje stav v uživatelem dodaném bufferu (bez malloc).
void	detector_reset (struct detector_state * s)
enum peak_det_state	detector_state_size (const struct median_detector_cfg * cfg, size_t * out_size) Vrátí potřebnou velikost paměťového bloku pro stav podle konfigurace.

Public Static Functions¶

Type	Name
size_t	align_up (size_t v, size_t a)
int	cmp_int16 (const void * a, const void * b)
void	heap_clean_top (struct per_offset_median * m, bool is_max_heap, struct heap_node * heap, size_t * size)
int	heap_cmp_max (const struct heap_node * a, const struct heap_node * b)
int	heap_cmp_min (const struct heap_node * a, const struct heap_node * b)
void	heap_compact (struct heap_node * heap, size_t * size, const uint32_t * gen_per_tap, bool is_max_heap)
void	heap_heapify (struct heap_node * heap, size_t size, bool is_max_heap)
bool	heap_is_stale (const struct heap_node * n, const uint32_t * gen_per_tap)
struct heap_node	heap_pop (struct heap_node * heap, size_t * size, bool is_max_heap)
void	heap_push (struct heap_node * heap, size_t * size, struct heap_node node, bool is_max_heap)
void	heap_sift_down (struct heap_node * heap, size_t size, size_t idx, bool is_max_heap)
void	heap_sift_up (struct heap_node * heap, size_t idx, bool is_max_heap)
struct heap_node *	heap_top (struct heap_node * heap, size_t size)
void	layout_state (void * mem_base, const struct median_detector_cfg * cfg, struct detector_state ** state_out)
void	median_insert (struct per_offset_median * m, int16_t value, uint16_t tap_idx, uint32_t gen)
int16_t	median_of_slice (const int16_t * arr, size_t len)
void	median_rebalance (struct per_offset_median * m)
void	median_update_offset (struct per_offset_median * m, int16_t new_value, uint16_t tap_idx, uint32_t gen)
int16_t	median_value (struct per_offset_median * m, int16_t fallback)

Macros¶

Type	Name
define	MEDIAN_SLICE_MAX_LEN `128`

Detailed Description¶

Algoritmus: * Data přicházejí po tap blocích (o délce tap_size), které se ukládají do kruhového bufferu s num_taps položkami. * Pro každý offset v tapu se udržují dvě haldy (max/min) s lazy invalidací přes gen_per_tap, takže median lze aktualizovat v O(log N) bez mazání starých uzlů. * RMS akumulátor drží sumu čtverců pro celé okno, což umožňuje dynamický práh det_rms * RMS. * Vyhodnocení probíhá nad "middle" tapem: hledá se největší deviation vůči medianu šumu a pak se kontroluje energie before/after.

Hlavní cíle: determinismus (žádné malloc), jednoduchá portace na embedded a auditovatelnost algoritmu.

Public Functions Documentation¶

function detector_deinit¶

void detector_deinit (
    struct detector_state * s
)

function detector_feed_block¶

Online zpracování jednoho tapu (bloku) vzorků.

int detector_feed_block (
    struct detector_state * s,
    const int16_t * block,
    int64_t block_start_offset,
    struct detector_result * out
)

Postup: * Aktualizuje per-offset mediány s lazy invalidací starých generací. * Udržuje RMS akumulátor přes celé okno. * Jakmile je okno naplněné, vyhodnotí deviation v "middle" tapu a provede energetický test before/after.

Parameters:

s Interní stav.
block Vstupní vzorky délky tap_size.
block_start_offset Logický offset signálu (pro zpětné určení polohy).
out Výsledek detekce (může být NULL, pak se ignoruje).

Returns:

PEAK_DET_OK nebo chybový kód.

function detector_init¶

Inicializuje stav v uživatelem dodaném bufferu (bez malloc).

enum peak_det_state detector_init (
    void * mem,
    size_t mem_size,
    const struct median_detector_cfg * cfg,
    struct detector_state ** out
)

Inicializace nastaví kruhové buffery na nulu, zapíše parametry z cfg a připraví struktury pro výpočet mediánu (max/min heap per offset) a RMS akumulátor pro celé okno.

Parameters:

mem Ukazatel na předalokovaný buffer.
mem_size Velikost bufferu v bajtech.
cfg Konfigurace detektoru.
out Výstup: ukazatel na inicializovaný stav uvnitř bufferu.

Returns:

PEAK_DET_OK nebo chybový kód.

function detector_reset¶

void detector_reset (
    struct detector_state * s
)

function detector_state_size¶

Vrátí potřebnou velikost paměťového bloku pro stav podle konfigurace.

enum peak_det_state detector_state_size (
    const struct median_detector_cfg * cfg,
    size_t * out_size
)

Funkce nealokuje paměť – pouze spočítá minimální velikost bufferu, který musí volající poskytnout při detector_init.

Parameters:

cfg Konfigurace detektoru (nesmí být NULL).
out_size Výstup: požadovaná velikost v bajtech, zarovnaná pro interní struktury.

Returns:

PEAK_DET_OK nebo chybový kód.

Public Static Functions Documentation¶

function align_up¶

static size_t align_up (
    size_t v,
    size_t a
)

function cmp_int16¶

static int cmp_int16 (
    const void * a,
    const void * b
)

function heap_clean_top¶

static void heap_clean_top (
    struct per_offset_median * m,
    bool is_max_heap,
    struct heap_node * heap,
    size_t * size
)

function heap_cmp_max¶

static inline int heap_cmp_max (
    const struct heap_node * a,
    const struct heap_node * b
)

function heap_cmp_min¶

static inline int heap_cmp_min (
    const struct heap_node * a,
    const struct heap_node * b
)

function heap_compact¶

static void heap_compact (
    struct heap_node * heap,
    size_t * size,
    const uint32_t * gen_per_tap,
    bool is_max_heap
)

function heap_heapify¶

static void heap_heapify (
    struct heap_node * heap,
    size_t size,
    bool is_max_heap
)

function heap_is_stale¶

static inline bool heap_is_stale (
    const struct heap_node * n,
    const uint32_t * gen_per_tap
)

function heap_pop¶

static struct heap_node heap_pop (
    struct heap_node * heap,
    size_t * size,
    bool is_max_heap
)

function heap_push¶

static void heap_push (
    struct heap_node * heap,
    size_t * size,
    struct heap_node node,
    bool is_max_heap
)

function heap_sift_down¶

static void heap_sift_down (
    struct heap_node * heap,
    size_t size,
    size_t idx,
    bool is_max_heap
)

function heap_sift_up¶

static void heap_sift_up (
    struct heap_node * heap,
    size_t idx,
    bool is_max_heap
)

function heap_top¶

static struct heap_node * heap_top (
    struct heap_node * heap,
    size_t size
)

function layout_state¶

static void layout_state (
    void * mem_base,
    const struct median_detector_cfg * cfg,
    struct detector_state ** state_out
)

function median_insert¶

static void median_insert (
    struct per_offset_median * m,
    int16_t value,
    uint16_t tap_idx,
    uint32_t gen
)

function median_of_slice¶

static int16_t median_of_slice (
    const int16_t * arr,
    size_t len
)

function median_rebalance¶

static void median_rebalance (
    struct per_offset_median * m
)

function median_update_offset¶

static void median_update_offset (
    struct per_offset_median * m,
    int16_t new_value,
    uint16_t tap_idx,
    uint32_t gen
)

function median_value¶

static int16_t median_value (
    struct per_offset_median * m,
    int16_t fallback
)

Macro Definition Documentation¶

define MEDIAN_SLICE_MAX_LEN¶

#define MEDIAN_SLICE_MAX_LEN `128`

The documentation for this class was generated from the following file scripts/median-filter/csrc/peak_detector.c