src/randomProcesses/noise/noiseFFT.H

   1 /*---------------------------------------------------------------------------*\
   2   =========                 |
   3   \\      /  F ield         | foam-extend: Open Source CFD
   4    \\    /   O peration     | Version:     3.2
   5     \\  /    A nd           | Web:         http://www.foam-extend.org
   6      \\/     M anipulation  | For copyright notice see file Copyright
   7 -------------------------------------------------------------------------------
   8 License
   9     This file is part of foam-extend.
  10
  11     foam-extend is free software: you can redistribute it and/or modify it
  12     under the terms of the GNU General Public License as published by the
  13     Free Software Foundation, either version 3 of the License, or (at your
  14     option) any later version.
  15
  16     foam-extend is distributed in the hope that it will be useful, but
  17     WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19     General Public License for more details.
  20
  21     You should have received a copy of the GNU General Public License
  22     along with foam-extend.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  23
  24 Class
  25     Foam::noiseFFT
  26
  27 Description
  28     FFT of the pressure field
  29
  30 SourceFiles
  31     noiseFFT.C
  32
  33 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  34
  35 #ifndef noiseFFT_H
  36 #define noiseFFT_H
  37
  38 #include "scalarField.H"
  39 #include "graph.H"
  40
  41 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  42
  43 namespace Foam
  44 {
  45
  46 /*---------------------------------------------------------------------------*\
  47                            Class noiseFFT Declaration
  48 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  49
  50 class noiseFFT
  51 :
  52     public scalarField
  53 {
  54     // Private data
  55
  56         //- Time spacing of the raw data
  57         scalar deltat_;
  58
  59
  60 public:
  61
  62     //- Reference pressure
  63     static scalar p0;
  64
  65
  66     // Constructors
  67
  68         //- Construct from pressure field
  69         noiseFFT
  70         (
  71             const scalar deltat,
  72             const scalarField& pressure
  73         );
  74
  75         //- Construct from Istream
  76         noiseFFT(Istream&);
  77
  78         //- Construct from pressure field file name
  79         noiseFFT(const fileName& pFileName, const label skip = 0);
  80
  81
  82     // Member Functions
  83
  84         //- Return the graph of p(t)
  85         graph pt() const;
  86
  87         //- Return the nth window
  88         tmp<scalarField> window(const label N, const label n) const;
  89
  90         //- Return the Hanning window function
  91         tmp<scalarField> Hanning(const label N) const;
  92
  93         //- Return the fft of the given pressure data
  94         tmp<scalarField> Pf(const tmp<scalarField>& pn) const;
  95
  96         //- Return the multi-window mean fft of the complete pressure data
  97         graph meanPf(const label N, const label nw) const;
  98
  99         //- Return the multi-window RMS mean fft of the complete pressure data
 100         graph RMSmeanPf(const label N, const label nw) const;
 101
 102         //- Return the narrow-band PFL (pressure-fluctuation level) spectrum
 103         graph Lf(const graph& gPf) const;
 104
 105         //- Return the one-third-octave-band PFL spectrum
 106         //  starting at octave with mean frequency f1
 107         graph Ldelta(const graph& gLf, const scalar f1, const scalar fU) const;
 108
 109         //- Return the one-third-octave-band pressure spectrum
 110         //  starting at octave with mean frequency f1
 111         graph Pdelta(const graph& gLf, const scalar f1, const scalar fU) const;
 112
 113         //- Return the total PFL as the sum of Lf over all frequencies
 114         scalar Lsum(const graph& gLf) const;
 115
 116         //- Convert the db into Pa
 117         scalar dbToPa(const scalar db) const;
 118
 119         //- Convert the db-field into Pa
 120         tmp<scalarField> dbToPa(const tmp<scalarField>& db) const;
 121 };
 122
 123
 124 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 125
 126 } // End namespace Foam
 127
 128 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 129
 130 #endif
 131
 132 // ************************************************************************* //