src/randomProcesses/noise/noiseFFT.H

   1 /*---------------------------------------------------------------------------*\
   2   =========                 |
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  10
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  20
  21     You should have received a copy of the GNU General Public License
  22     along with OpenFOAM; if not, write to the Free Software Foundation,
  23     Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  24
  25 Class
  26     Foam::noiseFFT
  27
  28 Description
  29     FFT of the pressure field
  30
  31 SourceFiles
  32     noiseFFT.C
  33
  34 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  35
  36 #ifndef noiseFFT_H
  37 #define noiseFFT_H
  38
  39 #include "scalarField.H"
  40 #include "graph.H"
  41
  42 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  43
  44 namespace Foam
  45 {
  46
  47 /*---------------------------------------------------------------------------*\
  48                            Class noiseFFT Declaration
  49 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  50
  51 class noiseFFT
  52 :
  53     public scalarField
  54 {
  55     // Private data
  56
  57         //- Time spacing of the raw data
  58         scalar deltat_;
  59
  60
  61 public:
  62
  63     //- Reference pressure
  64     static scalar p0;
  65
  66
  67     // Constructors
  68
  69         //- Construct from pressure field
  70         noiseFFT
  71         (
  72             const scalar deltat,
  73             const scalarField& pressure
  74         );
  75
  76         //- Construct from Istream
  77         noiseFFT(Istream&);
  78
  79         //- Construct from pressure field file name
  80         noiseFFT(const fileName& pFileName, const label skip = 0);
  81
  82
  83     // Member Functions
  84
  85         //- Return the graph of p(t)
  86         graph pt() const;
  87
  88         //- Return the nth window
  89         tmp<scalarField> window(const label N, const label n) const;
  90
  91         //- Return the Hanning window function
  92         tmp<scalarField> Hanning(const label N) const;
  93
  94         //- Return the fft of the given pressure data
  95         tmp<scalarField> Pf(const tmp<scalarField>& pn) const;
  96
  97         //- Return the multi-window mean fft of the complete pressure data
  98         graph meanPf(const label N, const label nw) const;
  99
 100         //- Return the multi-window RMS mean fft of the complete pressure data
 101         graph RMSmeanPf(const label N, const label nw) const;
 102
 103         //- Return the narrow-band PFL (pressure-fluctuation level) spectrum
 104         graph Lf(const graph& gPf) const;
 105
 106         //- Return the one-third-octave-band PFL spectrum
 107         //  starting at octave with mean frequency f1
 108         graph Ldelta(const graph& gLf, const scalar f1, const scalar fU) const;
 109
 110         //- Return the one-third-octave-band pressure spectrum
 111         //  starting at octave with mean frequency f1
 112         graph Pdelta(const graph& gLf, const scalar f1, const scalar fU) const;
 113
 114         //- Return the total PFL as the sum of Lf over all frequencies
 115         scalar Lsum(const graph& gLf) const;
 116
 117         //- Convert the db into Pa
 118         scalar dbToPa(const scalar db) const;
 119
 120         //- Convert the db-field into Pa
 121         tmp<scalarField> dbToPa(const tmp<scalarField>& db) const;
 122 };
 123
 124
 125 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 126
 127 } // End namespace Foam
 128
 129 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 130
 131 #endif
 132
 133 // ************************************************************************* //