#include"math.h"
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
extern void signal(float *h, float f, float dt, float m, int N);
extern void Output_r(float *r, float *y2, int L);
extern void Output_conv(float *y, int L);
void convolution(float *y, float *h, int M, float *x, int N);
void relation(float *r, int M, float *y1, float *y2, int N);

////////////////////////////////////////////////////////
//          試驗-2：  計算序列的卷積和相關函數        //
//                                                    //
//  1.  計算序列h(n)和x(n)的卷積，h(n)*x(n)。         //
//                                                    //
//  2.  計算序列h(n)和h(n-45)的相關函數。             // 
//                                                    //
//  3.  用Excel軟件繪圖顯示計算結果。                 //
//                                                    //
//-------------------------------------------------------------//
//                                                             //
//   編寫程序的位置:                                           //
//                                                             //
//   1. 在函數void convolution()中完成卷積計算的編程           //
//                                                             //
//   3. 在函數relation()中完成相關函數計算的編程               //
//                                                             //
/////////////////////////////////////////////////////////////////
void main()
{
    float h[128], deltat, M, f;
	int   N, i;

//-------------------------------------------//
//             生成離散信號 h(n)             //
//-------------------------------------------//

    deltat=float(0.004);
    N=32;           // h[n]數據長度(點數)
	f=35;          
	M=float(1.5);  
	for(i=0; i<N; i++)
	{  h[i]=0; }
    signal(h, f, deltat, M, N);    //  調用函數signal形成離散信號h(n)


//--------------------------------------------------------------//
//    任務1:     計算序列h(n)和x(n)的卷積                       //
//--------------------------------------------------------------//

	float y[128], x[128];  //  y[i]數組存放卷積結果.
                           //  x[i]數組程序內生成.
    int L;

	L=128;   //  離散信號x(n)的長度

//-----------------------------//
//        形成信號  x(n)       //
//-----------------------------//

	for(i=0; i<L; i++)
	{  x[i]=0;  }
	x[11] =float(1.0);
	x[45] =float(-0.6);
	x[85] =float(0.8);

//-----------------------------------//
//      計算卷積  y[n]=h[n]*x[n]     //
//-----------------------------------//
    convolution(y, h, N, x, L);

//-----------------------------//
//      輸出卷積結果  y[n]     //
//-----------------------------//
    Output_conv(y, L);
 

//--------------------------------------------------------------//
//     任務2:    計算序列h[n]和h[n-45]的相關函數                //
//--------------------------------------------------------------//

	float r[128], y1[128], y2[128]; //  y1[i]數組存放h[n];
	                                //  y2[i]數組存放h[n-45];
                                    //  r[i]數組存放相關函數;
    for(i=0; i<L; i++) { y1[i]=y2[i]=r[i]=0; }
    for(i=0; i<N; i++) { y1[i]=h[i];  y2[i+45]=h[i]; }

//-----------------------------//
//      計算相關函數  r(n)     //
//-----------------------------//
    relation(r, L, y1, y2, L);

//------------------------------------//
// 輸出相關函數  r(n) 和 信號 h(n-20) //
//------------------------------------//
    Output_r(y1, y2, L);
	Output_r(r,y2,L);



//-----------------------------------------//
    printf("  End of caculating !!\n\n");
//-----------------------------------------//

}


//####################################################//
//                   計算卷積的程序                   //
//  --------------------------------------------------//
//         在下列函數段中編寫計算函數的程序 !!!       //
//  --------------------------------------------------//
//####################################################//
void convolution(float *y, float *h, int N, float *x, int L)
{

  int n=0,m;
 
 while(n<N+L)
 { 
	y[n]=0;

  for(m=0;m<N;m++)
  {  
	  if((n-m)>=0&&(n-m)<L)
	 {
	  y[n]+=h[m]*x[n-m];

	  }
	  
	 
	 }
  n++;
 }

}



//####################################################//
//                計算相關函數的程序                  //
//  --------------------------------------------------//
//       在下列函數段中編寫計算相關函數的程序 !!!     //
//  --------------------------------------------------//
//####################################################//
void relation(float *r, int M, float *y1, float *y2, int L)
{
int n,m;
//for(n=-(L-1);n<L;n++)
for(n=0;n<L;n++)
{

//	r[n+L-1]=0.0;
r[n]=0;

//	for(m=0;m<L;m++)
	for(m=0;m<L;m++)
	{
		if((m+n)>=0&&(m+n)<L)
	//	r[n+L-1]+=y1[m]*y2[m+n];
	r[n]+=y1[m]*y2[m+n];
		
	}
	

}

  

}