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1 : //# Mueller.h: Definition of Mueller
2 : //# Copyright (C) 1996,1997,2000,2001,2002,2003
3 : //# Associated Universities, Inc. Washington DC, USA.
4 : //#
5 : //# This library is free software; you can redistribute it and/or modify it
6 : //# under the terms of the GNU Library General Public License as published by
7 : //# the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
8 : //# option) any later version.
9 : //#
10 : //# This library is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
11 : //# ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
12 : //# FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU Library General Public
13 : //# License for more details.
14 : //#
15 : //# You should have received a copy of the GNU Library General Public License
16 : //# along with this library; if not, write to the Free Software Foundation,
17 : //# Inc., 675 Massachusetts Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
18 : //#
19 : //# Correspondence concerning AIPS++ should be adressed as follows:
20 : //# Internet email: aips2-request@nrao.edu.
21 : //# Postal address: AIPS++ Project Office
22 : //# National Radio Astronomy Observatory
23 : //# 520 Edgemont Road
24 : //# Charlottesville, VA 22903-2475 USA
25 : //#
26 : //#
27 :
28 : #ifndef SYNTHESIS_MUELLER_H
29 : #define SYNTHESIS_MUELLER_H
30 :
31 : #include <casacore/casa/aips.h>
32 : #include <casacore/casa/BasicSL/Complex.h>
33 : #include <iostream>
34 : #include <casacore/casa/Exceptions/Error.h>
35 : #include <synthesis/MeasurementComponents/VisVector.h>
36 : #include <synthesis/MeasurementComponents/Jones.h>
37 :
38 : namespace casa { //# NAMESPACE CASA - BEGIN
39 :
40 : class Mueller {
41 :
42 : public:
43 :
44 : enum MuellerType{AddDiag2=6,AddDiag=5,General=4,Diagonal=3,Diag2=2,Scalar=1};
45 :
46 : // Construct
47 : Mueller();
48 :
49 : // Dtor
50 0 : virtual ~Mueller() {};
51 :
52 : // Return type id
53 0 : inline virtual MuellerType type() const { return Mueller::General; };
54 0 : inline virtual casacore::uInt typesize() const { return 16; };
55 :
56 : // Set scalardata_
57 : // TBD: Handle this better; for now, we need to set this from
58 : // an external call so we handle single-corr data properly
59 : // when setting non-corr-dep flags
60 0 : inline void setScalarData(casacore::Bool scalardata) const { scalardata_=scalardata; };
61 :
62 : // Synchronize with leading element in external array
63 0 : inline void sync(casacore::Complex& mat) { m0_=&mat; origin(); };
64 0 : inline void sync(casacore::Complex& mat, casacore::Bool& ok) { m0_=&mat; ok0_=&ok; origin(); };
65 :
66 : // Reset to origin
67 0 : inline void origin() {m_=m0_;ok_=ok0_;};
68 :
69 : // Increment to next vector (according to len)
70 : inline void operator++() { m_+=typesize(); if (ok_) ok_+=typesize();};
71 0 : inline void operator++(int) { m_+=typesize(); if (ok_) ok_+=typesize();};
72 :
73 : // Advance step matrices forward (according to len)
74 : inline void advance(const casacore::Int& step) { m_+=(step*typesize()); if (ok_) ok_+=(step*typesize());};
75 :
76 : // Formation from Jones matrix outer product: General version
77 : virtual void fromJones(const Jones& jones1, const Jones& jones2);
78 :
79 : // In-place invert
80 : virtual void invert();
81 :
82 : // Set matrix elements according to ok flag
83 : // (so we don't have to check ok flags atomically in apply)
84 : virtual void setMatByOk();
85 :
86 : // In-place multiply onto a VisVector: General version
87 : virtual void apply(VisVector& v);
88 : virtual void apply(VisVector& v, casacore::Bool& vflag);
89 :
90 : // Apply only flags according to cal flags
91 : virtual void applyFlag(casacore::Bool& vflag);
92 : virtual void flag(VisVector& v);
93 :
94 : // Multiply onto a vis VisVector, preserving input (copy then in-place apply)
95 : virtual void apply(VisVector& out, const VisVector& in);
96 :
97 : // print it out
98 : friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Mueller& mat);
99 :
100 : protected:
101 :
102 : // Copy ctor protected
103 : Mueller(const Mueller& mat);
104 :
105 : // Pointer to origin
106 : casacore::Complex *m0_;
107 : casacore::Bool *ok0_;
108 :
109 : // Moving pointer
110 : casacore::Complex *m_, *mi_;
111 : casacore::Bool *ok_, *oki_;
112 :
113 : // casacore::Complex unity, zero (for use in invert and similar methods)
114 : const casacore::Complex cOne_,cZero_;
115 :
116 : mutable casacore::Bool scalardata_;
117 :
118 : private:
119 :
120 : // Zero the whole Mueller
121 : virtual void zero();
122 :
123 : // VisVector temporary (only relevant for Mueller::General)
124 : VisVector vtmp_;
125 :
126 :
127 :
128 : };
129 :
130 : class MuellerDiag : public Mueller {
131 :
132 : public:
133 :
134 : // Construct
135 : MuellerDiag();
136 :
137 : // Dtor
138 0 : virtual ~MuellerDiag() {};
139 :
140 : // Return type id
141 0 : inline virtual MuellerType type() const { return Mueller::Diagonal; };
142 0 : inline virtual casacore::uInt typesize() const { return 4; };
143 :
144 : // Formation from Jones matrix outer product: optimized Diagonal version
145 : virtual void fromJones(const Jones& jones1, const Jones& jones2);
146 :
147 : // In-place invert
148 : virtual void invert();
149 :
150 : // Set matrix elements according to ok flag
151 : // (so we don't have to check ok flags atomically in apply)
152 : virtual void setMatByOk();
153 :
154 : // In-place multiply onto a VisVector: optimized Diagonal version
155 : virtual void apply(VisVector& v);
156 : virtual void apply(VisVector& v, casacore::Bool& vflag);
157 : using Mueller::apply;
158 :
159 : // Apply only flags according to cal flags
160 : virtual void applyFlag(casacore::Bool& vflag);
161 : virtual void flag(VisVector& v);
162 :
163 : protected:
164 :
165 : // Default/Copy ctors are protected
166 : MuellerDiag(const MuellerDiag& mat);
167 :
168 : private:
169 :
170 : // Zero the whole Mueller
171 : virtual void zero();
172 :
173 : };
174 :
175 : class MuellerDiag2 : public MuellerDiag {
176 :
177 : public:
178 :
179 : // Construct
180 : MuellerDiag2();
181 :
182 : // Dtor
183 0 : virtual ~MuellerDiag2() {};
184 :
185 : // Return type id
186 0 : inline virtual MuellerType type() const { return Mueller::Diag2; };
187 0 : inline virtual casacore::uInt typesize() const { return 2; };
188 :
189 : // Formation from Jones matrix outer product: optimized Diag2 version
190 : virtual void fromJones(const Jones& jones1, const Jones& jones2);
191 :
192 : // In-place invert
193 : virtual void invert();
194 :
195 : // Set matrix elements according to ok flag
196 : // (so we don't have to check ok flags atomically in apply)
197 : virtual void setMatByOk();
198 :
199 : // In-place multiply onto a VisVector: optimized Diag2 version
200 : virtual void apply(VisVector& v);
201 : virtual void apply(VisVector& v, casacore::Bool& vflag);
202 : using MuellerDiag::apply;
203 :
204 : // Apply only flags according to cal flags
205 : virtual void applyFlag(casacore::Bool& vflag);
206 : virtual void flag(VisVector& v);
207 :
208 : protected:
209 :
210 : // Default/Copy ctors are protected
211 : MuellerDiag2(const MuellerDiag2& mat);
212 :
213 : private:
214 :
215 : // Zero the whole Mueller
216 : virtual void zero();
217 :
218 : };
219 :
220 :
221 : class MuellerScal : public MuellerDiag {
222 :
223 : public:
224 :
225 : // Construct
226 : MuellerScal();
227 :
228 : // Dtor
229 0 : virtual ~MuellerScal() {};
230 :
231 : // Return type id
232 0 : inline virtual MuellerType type() const { return Mueller::Scalar; }
233 0 : inline virtual casacore::uInt typesize() const { return 1; };
234 :
235 : // Formation from Jones matrix outer product: optimized Scalar version
236 : virtual void fromJones(const Jones& jones1, const Jones& jones2);
237 :
238 : // In-place invert
239 : virtual void invert();
240 :
241 : // Set matrix elements according to ok flag
242 : // (so we don't have to check ok flags atomically in apply)
243 : virtual void setMatByOk();
244 :
245 : // In-place multiply onto a VisVector: optimized Scalar version
246 : virtual void apply(VisVector& v);
247 : virtual void apply(VisVector& v, casacore::Bool& vflag);
248 : using MuellerDiag::apply;
249 :
250 : // Apply only flags according to cal flags
251 : virtual void applyFlag(casacore::Bool& vflag);
252 : virtual void flag(VisVector& v);
253 :
254 : protected:
255 :
256 : // Default/Copy ctors are protected
257 : MuellerScal(const MuellerScal& mat);
258 :
259 : private:
260 :
261 : // Zero the whole Mueller
262 : virtual void zero();
263 :
264 : };
265 :
266 :
267 : // Parallel-hands only "additive Mueller"
268 : class AddMuellerDiag2 : public MuellerDiag2 {
269 :
270 : public:
271 :
272 : // Construct
273 : AddMuellerDiag2();
274 :
275 : // Dtor
276 0 : virtual ~AddMuellerDiag2() {};
277 :
278 : // Return type id
279 0 : inline virtual MuellerType type() const { return Mueller::AddDiag2; };
280 :
281 : // In-place invert (negate)
282 : virtual void invert();
283 :
284 : // Set matrix elements according to ok flag
285 : // (so we don't have to check ok flags atomically in apply)
286 : virtual void setMatByOk();
287 :
288 : // In-place add onto a VisVector: optimized Diag2 version
289 : virtual void apply(VisVector& v);
290 : using MuellerDiag2::apply;
291 :
292 : protected:
293 :
294 : // Default/Copy ctors are protected
295 : AddMuellerDiag2(const AddMuellerDiag2& mat);
296 :
297 : };
298 :
299 :
300 : // Full polarization "additive Mueller"
301 : class AddMuellerDiag : public MuellerDiag {
302 :
303 : public:
304 :
305 : // Construct
306 : AddMuellerDiag();
307 :
308 : // Dtor
309 0 : virtual ~AddMuellerDiag() {};
310 :
311 : // Return type id
312 0 : inline virtual MuellerType type() const { return Mueller::AddDiag; };
313 :
314 : // In-place invert (negate)
315 : virtual void invert();
316 :
317 : // Set matrix elements according to ok flag
318 : // (so we don't have to check ok flags atomically in apply)
319 : virtual void setMatByOk();
320 :
321 : // In-place add onto a VisVector:
322 : virtual void apply(VisVector& v);
323 : using MuellerDiag::apply;
324 :
325 : protected:
326 :
327 : // Default/Copy ctors are protected
328 : AddMuellerDiag(const AddMuellerDiag& mat);
329 :
330 : };
331 :
332 :
333 :
334 :
335 : // Globals
336 :
337 : // Factory method
338 : Mueller* createMueller(const Mueller::MuellerType& mtype);
339 :
340 : // Return Mueller type according to Int
341 : //Mueller::MuellerType muellerType(const casacore::Int& n);
342 :
343 : // Return parameter count according to type
344 0 : inline casacore::Int muellerNPar(const Mueller::MuellerType& mtype) {
345 0 : switch (mtype) {
346 0 : case Mueller::General:
347 0 : return 16;
348 : break;
349 0 : case Mueller::Diagonal:
350 : case Mueller::AddDiag:
351 0 : return 4;
352 : break;
353 0 : case Mueller::Diag2:
354 : case Mueller::AddDiag2:
355 0 : return 2;
356 : break;
357 0 : case Mueller::Scalar:
358 0 : return 1;
359 : break;
360 : }
361 : // must return something (shouldn't reach here)
362 0 : return 0;
363 : }
364 :
365 :
366 : // Return Mueller type according to underlying Jones and VisVector types
367 : Mueller::MuellerType muellerType(const Jones::JonesType& jtype, const VisVector::VisType& vtype);
368 :
369 : } //# NAMESPACE CASA - END
370 :
371 : #endif
372 :
|
