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第20章 DSP复数运算-模平方，乘法和复数乘实数本期教程主要讲解复数运算中的模平方，乘法和复数乘实数。
20.1 初学者重要提示
20.2 DSP基础运算指令
20.3 复数模平方（ComplexMagSquared）
20.4 复数乘法（ComplexMultComplex）
20.5 复数乘实数（ComplexMultComplex）
20.6 实验例程说明（MDK）
20.7 实验例程说明（IAR）
20.8 总结
20.1 初学者重要提示复数运算比较重要，后面FFT章节要用到，如果印象不深的话，需要温习下高数知识了。
20.2 DSP基础运算指令本章用到的DSP指令在前面章节都已经讲解过。
20.3 复数模平方（ComplexMagSquared）这部分函数用于复数求模平方，公式描述如下：
for(n=0; n<numSamples; n++) {
pDst[n] = pSrc[(2*n)+0]^2 + pSrc[(2*n)+1]^2;
}
用代数式来表示模平方：
a+bi模平方 = a2 + b2 。
20.3.1 函数arm_cmplx_mag_squared_f32函数原型：
void arm_cmplx_mag_f32(
const float32_t * pSrc,
float32_t * pDst,
uint32_t numSamples)
函数描述：
这个函数用于浮点数类型的复数求模平方。
函数参数：
第1个参数是源数据地址。
第2个参数是求模平方后的数据地址。
第3个参数是要求解的复数个数。
注意事项：
数组pSrc中存储的数据格式是（实部，虚部，实部，虚部……………），一定要按照这个顺序存储数据，比如数据1-j，j，2+3j这个三个数在数组中的存储格式就是：pSrc[6] = {1, -1, 0, 1, 2, 3}（注意第三个数据是0）。而模值的结果存到pDst里面。
20.3.2 函数arm_cmplx_mag_squared_q31函数原型：
void arm_cmplx_mag_squared_q31(
const q31_t * pSrc,
q31_t * pDst,
uint32_t numSamples)
函数描述：
这个函数用于定点数Q31类型的复数求模平方。
函数参数：
第1个参数是源数据地址。
第2个参数是求模平方后的数据地址。
第3个参数是要求解的复数个数。
注意事项：
两个1.31格式的定点数相乘为2.62，程序中将此结果做了放缩，此函数的最终结果转换后为3.29。
数组pSrc中存储的数据格式是（实部，虚部，实部，虚部……………），一定要按照这个顺序存储数据，比如数据1-j，j，2+3j这个三个数在数组中的存储格式就是：pSrc[6] = {1, -1, 0, 1, 2, 3}（注意第三个数据是0）。而模值的结果存到pDst里面。
20.3.3 函数arm_cmplx_mag_squared_q15函数原型：
void arm_cmplx_mag_squared_q15(
const q15_t * pSrc,
q15_t * pDst,
uint32_t numSamples)
函数描述：
这个函数用于定点数Q15类型的复数求模平方。
函数参数：
第1个参数是源数据地址。
第2个参数是求模平方后的数据地址。
第3个参数是要求解的复数个数。
注意事项：
两个1.15格式的定点数相乘为2.30，程序中将此结果做了放缩，此函数的最终结果转换后为3.13。
数组pSrc中存储的数据格式是（实部，虚部，实部，虚部……………），一定要按照这个顺序存储数据，比如数据1-j，j，2+3j这个三个数在数组中的存储格式就是：pSrc[6] = {1, -1, 0, 1, 2, 3}（注意第三个数据是0）。而模值的结果存到pDst里面。
20.3.4 使用举例程序设计：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: DSP_MagSquared * 功能说明: 复数模的平方 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void DSP_MagSquared(void) { uint8_t i; float32_t pSrc[10] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f, 5.1f}; float32_t pDst[10]; q31_t pSrc1[10] = {1*268435456, 1*268435456, 2*268435456, 2*268435456, 3*268435456, 3*268435456, 4*268435456, 4*268435456, 5*268435456, 5*268435456}; q31_t pDst1[10]; q15_t pSrc2[10] = {5000, 10000, 15000, 20000, 25000, 5000, 10000, 15000, 20000, 25000}; q15_t pDst2[10]; /***浮点数模平方*******************************************************************************/ arm_cmplx_mag_squared_f32(pSrc, pDst, 5); for(i = 0; i < 5; i++) { printf("pDst[%d] = %f\r\n", i, pDst[i]); } /***定点数模平方Q31*******************************************************************************/ arm_cmplx_mag_squared_q31(pSrc1, pDst1, 5); for(i = 0; i < 5; i++) { printf("pDst1[%d] = %d\r\n", i, pDst1[i]); } /***定点数模平方Q15*******************************************************************************/ arm_cmplx_mag_squared_q15(pSrc2, pDst2, 5); for(i = 0; i < 5; i++) { printf("pDst2[%d] = %d\r\n", i, pDst2[i]); } } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: DSP_MatInit * 功能说明: 矩阵数据初始化 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void DSP_MatInit(void) { uint8_t i; /****浮点数数组******************************************************************/ float32_t pDataA[9] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f}; arm_matrix_instance_f32 pSrcA; //3行3列数据 /****定点数Q31数组******************************************************************/ q31_t pDataA1[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5}; arm_matrix_instance_q31 pSrcA1; //3行3列数据 /****定点数Q15数组******************************************************************/ q15_t pDataA2[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5}; arm_matrix_instance_q15 pSrcA2; //3行3列数据 /****浮点数***********************************************************************/ printf("****浮点数******************************************\r\n"); arm_mat_init_f32(&pSrcA, 3,3, pDataA); for(i = 0; i < 9; i++) { printf("pDataA[%d] = %f\r\n", i, pDataA[i]); } /****定点数Q31***********************************************************************/ printf("****浮点数******************************************\r\n"); arm_mat_init_q31(&pSrcA1, 3,3, pDataA1); for(i = 0; i < 9; i++) { printf("pDataA1[%d] = %d\r\n", i, pDataA1[i]); } /****定点数Q15***********************************************************************/ printf("****浮点数******************************************\r\n"); arm_mat_init_q15(&pSrcA2, 3,3, pDataA2); for(i = 0; i < 9; i++) { printf("pDataA2[%d] = %d\r\n", i, pDataA2[i]); } }