用于转换黑白矩形和极坐标形式的霓虹灯代码

Question

我试图在我的CPP项目中使用Project NE10执行FFT - ＆gt; signal manipulation - ＆gt; Inverse FFT并将复杂输出转换为幅度和IFFT的相位，反之亦然。但是根据基准测试，我的C ++代码的性能不如支持SIMD的NE10代码。由于我没有手臂组装的经验，我正在寻找一些帮助来为未经优化的C模块编写霓虹灯代码。例如，在IFFT之前我这样做：

for (int bin = 0; bin < NUM_FREQUENCY_BINS; bin++) {
    input[bin].real = amplitudes[bin] * cosf(phases[bin]);
    input[bin].imag = amplitudes[bin] * sinf(phases[bin]);
}

其中input是C个结构的数组（对于复数值），amplitudes＆amp; phases是float数组。

上述块(O(n) complexity)对于8192个区块大约需要0.6ms，而由于SIMD操作，NE10 FFT (O(n*log(n)) complexity)仅需要0.1ms。从我到目前为止在StackOverflow和其他地方读到的内容来看，内在函数不值得付出努力，所以我只是尝试使用arm neon。

Answer 1

如果满足近似要求，则可以将NEON用于触发函数。我没有隶属关系，但是有一个实现here，该实现使用内在函数创建精确到许多小数位的矢量化sin / cos函数，这些函数的性能远远优于简单调用sinf等（基准由作者）。

该代码特别适合您的极坐标到直角坐标计算，因为它同时生成sin和cos结果。它可能不适用于绝对精度至关重要的事物，但对于与频域音频处理有关的事物，通常情况并非如此。

Answer 2

据我所知，NEON不支持几何函数（sin，cos）的向量运算。但是，当然你可以改进你的代码。作为变体，您可以使用函数sin和余弦的预先计算值表。它可以显着改善性能。

关于NEON使用内在函数。我试图使用它们，但在大多数情况下，它们给出了几乎相同的结果（对于现代编译器）。但是使用汇编程序会更加劳动密集。主要的性能改进是通过对数据（加载，存储）的正确操作和使用向量指令给出的，但这些操作可以使用内在函数来执行。

当然，如果你想实现100％的CPU利用率，你有时需要使用汇编程序。但这种情况很少见。