external/fftpack/fftpack5/dcosq1f.F

   1 subroutine dcosq1f ( n, inc, x, lenx, wsave, lensav, work, lenwrk, ier )
   2
   3 !*****************************************************************************80
   4 !
   5 !! DCOSQ1F: real double precision forward cosine quarter wave transform, 1D.
   6 !
   7 !  Discussion:
   8 !
   9 !    DCOSQ1F computes the one-dimensional Fourier transform of a sequence
  10 !    which is a cosine series with odd wave numbers.  This transform is
  11 !    referred to as the forward transform or Fourier analysis, transforming
  12 !    the sequence from physical to spectral space.
  13 !
  14 !    This transform is normalized since a call to DCOSQ1F followed
  15 !    by a call to DCOSQ1B (or vice-versa) reproduces the original
  16 !    array  within roundoff error.
  17 !
  18 !
  19 !
  20 !  Modified:
  21 !
  22 !     17 November 2007
  23 !
  24 !  Author:
  25 !
  26 !    Original real single precision by Paul Swarztrauber, Richard Valent.
  27 !    Real double precision version by John Burkardt.
  28 !
  29 !  Reference:
  30 !
  31 !    Paul Swarztrauber,
  32 !    Vectorizing the Fast Fourier Transforms,
  33 !    in Parallel Computations,
  34 !    edited by G. Rodrigue,
  35 !    Academic Press, 1982.
  36 !
  37 !    Paul Swarztrauber,
  38 !    Fast Fourier Transform Algorithms for Vector Computers,
  39 !    Parallel Computing, pages 45-63, 1984.
  40 !
  41 !  Parameters:
  42 !
  43 !    Input, integer ( kind = 4 ) N, the number of elements to be transformed in
  44 !    the sequence.  The transform is most efficient when N is a
  45 !    product of small primes.
  46 !
  47 !    Input, integer ( kind = 4 ) INC, the increment between the locations, in
  48 !    array R, of two consecutive elements within the sequence.
  49 !
  50 !    Input/output, real ( kind = 8 ) R(LENR); on input, containing the sequence
  51 !    to be transformed, and on output, containing the transformed sequence.
  52 !
  53 !    Input, integer ( kind = 4 ) LENR, the dimension of the R array.
  54 !    LENR must be at least INC*(N-1)+ 1.
  55 !
  56 !    Input, real ( kind = 8 ) WSAVE(LENSAV).  WSAVE's contents must be
  57 !    initialized with a call to DCOSQ1I before the first call to routine
  58 !    DCOSQ1F or DCOSQ1B for a given transform length N.  WSAVE's contents may
  59 !    be re-used for subsequent calls to DCOSQ1F and DCOSQ1B with the same N.
  60 !
  61 !    Input, integer ( kind = 4 ) LENSAV, the dimension of the WSAVE array.
  62 !    LENSAV must be at least 2*N + INT(LOG(REAL(N))) + 4.
  63 !
  64 !    Workspace, real ( kind = 8 ) WORK(LENWRK).
  65 !
  66 !    Input, integer ( kind = 4 ) LENWRK, the dimension of the WORK array.
  67 !    LENWRK must be at least N.
  68 !
  69 !    Output, integer ( kind = 4 ) IER, error flag.
  70 !    0, successful exit;
  71 !    1, input parameter LENR   not big enough;
  72 !    2, input parameter LENSAV not big enough;
  73 !    3, input parameter LENWRK not big enough;
  74 !    20, input error returned by lower level routine.
  75 !
  76   implicit none
  77
  78   integer ( kind = 4 ) inc
  79   integer ( kind = 4 ) lensav
  80   integer ( kind = 4 ) lenwrk
  81
  82   integer ( kind = 4 ) ier
  83   integer ( kind = 4 ) ier1
  84   integer ( kind = 4 ) n
  85   integer ( kind = 4 ) lenx
  86   real ( kind = 8 ) ssqrt2
  87   real ( kind = 8 ) tsqx
  88   real ( kind = 8 ) work(lenwrk)
  89   real ( kind = 8 ) wsave(lensav)
  90   real ( kind = 8 ) x(inc,*)
  91
  92   ier = 0
  93
  94   if ( lenx < inc * ( n - 1 ) + 1 ) then
  95     ier = 1
  96     call xerfft ( 'dcosq1f', 6 )
  97     return
  98   end if
  99
 100   if ( lensav < 2 * n + int ( log ( real ( n, kind = 8 ) ) ) + 4 ) then
 101     ier = 2
 102     call xerfft ( 'dcosq1f', 8 )
 103     return
 104   end if
 105
 106   if ( lenwrk < n ) then
 107     ier = 3
 108     call xerfft ( 'dcosq1f', 10 )
 109     return
 110   end if
 111
 112   if ( n < 2 ) then
 113     return
 114   end if
 115
 116   if ( n == 2 ) then
 117     ssqrt2 = 1.0D+00 / sqrt ( 2.0D+00 )
 118     tsqx = ssqrt2 * x(1,2)
 119     x(1,2) = 0.5D+00 * x(1,1) - tsqx
 120     x(1,1) = 0.5D+00 * x(1,1) + tsqx
 121     return
 122   end if
 123
 124   call dcosqf1 ( n, inc, x, wsave, work, ier1 )
 125
 126   if ( ier1 /= 0 ) then
 127     ier = 20
 128     call xerfft ( 'dcosq1f', -5 )
 129     return
 130   end if
 131
 132   return
 133 end