///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 	FILE: convolution.cpp
//
//	This program will demonstrate the process of convolution.
//	  
//	The transfer function for the convolution algorithm is x[n] * h[n] = y[n]
//
//	Where x[n] is the input samples
//        h[n] is the input response
//		  y[n] is the output samples
//
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

#include <math.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stddef.h>

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// function prototypes
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void InitializeSineTable( float[], size_t );
void GenerateInputPulse( const float[], float[], size_t);
void GenerateImpulseCoeffs( const float[], float[], size_t );
void CalculateOutputPulse( const float[], size_t, const float[], size_t, float[] );

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// global variables
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

float Table[360]  = {0}; // Array for generated 0 to 360 degrees sine table
float Input[360]  = {0}; // The generated input pulse array for 360 samples
float Output[396] = {0}; // The calculated output signal, for 396 samples
float Impulse[36] = {0}; // The generated impulse response array for 36 points

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// void main()
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

int main(void)
{

	InitializeSineTable( Table, sizeof(Table) );
	
	GenerateInputPulse( Table, Input, sizeof(Table) );
	
	GenerateImpulseCoeffs( Table, Impulse, sizeof(Impulse) );
	
	CalculateOutputPulse( Input, sizeof(Input), Impulse, sizeof(Impulse), Output );

	exit( 0 );
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// void InitializeSineTable( float[], size_t )
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void InitializeSineTable( float Table[], size_t nSize  )
{
	const float RADIANS = 0.017453292;

	for( int i=0; i<nSize; i++ )
	{
		Table[i] = sin( RADIANS * i );
	}	
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// void GenerateInputPulse( const float[], float[], size_t )
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void GenerateInputPulse( const float Table[], float Input[], size_t nSize )
{
	for( int i=1; i<=10; i++ )
	{
		for( int j=0; j<nSize/10; j++ )
		{
			Input[j*i] = Table[((j*i)/i)];
		}
	}
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// void GenerateImpulseCoeffs( const float[], float[], size_t )
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void GenerateImpulseCoeffs( const float Table[], float Impulse[], size_t nSize )
{
	for( int i=0; i<nSize; i++ )
	{
		Impulse[i] = Table[(i*10)];
	}
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// void CalculateOutputPulse( const float[], size_t, const float[], size_t, float[] )
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void CalculateOutputPulse( const float Input[], size_t nInputSize, 
						   const float Impulse[], size_t nImpulseSize, 
						   float Output[] )
{
	for( int i=0; i<nInputSize; i++ )
	{
		for( int j=0; j<nImpulseSize; j++ )
		{
			Output[i+j] = Output[i+j] + (Input[i] * Impulse[j]);
		}
	}
}