clear all;
load ('h.mat');
%_____________________zadanie1 - identyfikacja kanalu_________________
%wysylam sygnal "pilot" ktory umozliwi mi zidentyfikowanie kanalu h
%teoplitz z tego syganlu (U1) to macierz diagonalna => na wyjscu dostane
%szczegoly kanalu (h) w postaci wektora;

%____________________________________________________________________
%                         +/- o to chodzi

%nadaje u i odbieram y1 a chcialbym umiec odtworzyc spowrotem na u
%wiec zeby to zrobic musze ogarnac w jaki sposob moje u sie psuje:
%jak cos nadaje (u) to mnoze to przez h i dostaje y; jesli wiec wysle
%w postaci impulsu (macierz identycznosciowa) to jako y dostane h,
%czyli bede znal "mnozniki/wagi" = h;
%jesli wiec nastepnym razem wysle cos innego niz jednostkowe to bede mogl
%"podzielic" y przez h i dostane to co wyslalem
if(0)
    u1 = zeros(32,1);
    u1(1) = 1;
    r1 = zeros(1,32);
    r1(1) = u1(1);
    U1 = toeplitz(u1,r1);
    h = h'; %number of columns from U1 must equal number od rows in h
    y1 = U1*h;

    disp("pierwszy nadany sygnal: ");
    disp(u1);
    disp("pierwszy odebrany sygnal: ");
    disp(y1);
    if(y1 == h)
        disp("sygnal odebrany jest taki sam jak sygnal impulsowy h");
    else
        disp("sygnal y jest inny od h");
    end
end
%______________________zadanie2_______________________________________
%dzieki zadaniu powyzej znam h
%wysylam cos innego, robie sobie macierz teoplitza z tego co wysylam
%zeby moc pomnozyc wyslay przez kanal h; "tak jakby w tyl"
%mam sobie sygnal y2 --> to dostalem jako odbiorca
%robie pseudo-odwrotna macierz h == P i mam rowanie :
%y2 = U2*h|*P
%U2 = P*y2
%no i mam spowrotem to co nadalem +/-
if(0)
    u2 = zeros(32,1);
    u2(1:7) = [0, 1,1,0.5,0.5,-1,-1];
    r2 = zeros(1,32);
    %r2(1:7) = [0, 1,1,0.5,0.5,-1,-1];
    U2 = toeplitz(u2,r2);
    h = h'; %number of columns from U2 must equal number od rows in h
    y2 = U2*h;
    disp("drugi nadany sygnal: ");
    disp(u2);
    disp("drugi odebrany sygnal: ");
    disp(y2);

    f1 = figure("name","sygnal nadany i odebrany","NumberTitle", "off");
    subplot(2,1,1);
    stem(u2, "filled" ,'-r');
    hold on;
    stem(y2, 'filled', '-b');
    title('sygnal nadany i odebrany');
    legend("sygnal nadany", "sygnal odebrany");


    P = pinv(h);
    P = toeplitz(P);
    ukor = P*y2;

    subplot(2,1,2);
    stem(ukor);
    title('sygnal odebrany skorektowany');
end

%_______________w sumie moze to samo ale nie wiem____________________
% no lepiej wychodzi jak zrobie macierz z H zamiast z sygnalu
if(0)
    u2 = zeros(32,1);
    u2(1:7) = [0, 1,1,0.5,0.5,-1,-1];
    %r2 = zeros(1,32);
    %r2(1:7) = [0, 1,1,0.5,0.5,-1,-1];
    hr = zeros(32,1);
    hr(1) = h(1) %number of columns from U2 must equal number od rows in h
    H = toeplitz(h,hr);
    y2 = H*u2;
    disp("drugi nadany sygnal: ");
    disp(u2);
    disp("drugi odebrany sygnal: ");
    disp(y2);

    f1 = figure("name","sygnal nadany i odebrany","NumberTitle", "off");
    subplot(2,1,1);
    stem(u2, "filled" ,'-r');
    hold on;
    stem(y2, 'filled', '-b');
    title('sygnal nadany i odebrany');
    legend("sygnal nadany", "sygnal odebrany");


    %P = pinv(h);
    %P = toeplitz(P);
    ukor = H\y2; %= inv(H)*y2

    subplot(2,1,2);
    stem(ukor);
    title('sygnal odebrany skorektowany');
end

%____________________________zadanie3_______________________________
% wysylam sygnal skladajacy sie z 2 sinusoid o roznych czestotliwosciach
% i przechodzi on przez tan stystem h jak sie okazuje przepusza on tylko
% jedna z 2 sinusoid, tak jest dobrany
if(1)
    L = 32;
    u3 = zeros(32,1);
    for(n=0:31)
        u3(n+1)= sin(2*pi*2*n/L)+sin(2*pi*6*n/L);
    end
    r3 = zeros(1,32);
    U3 = toeplitz(u3,r3);

    %plot(U3);
    h = h';
    y3 = U3*h;


    %sprawdzenie czy filtracja sie udala
    %u3new = zeros(32,1);
    %for(n=0:31)
    %    u3new(n+1)= sin(2*pi*2*n/L);
    %end

    f1 = figure;
    subplot(2,1,1);
    plot(u3, 'r');
    title("sygnal nadany");
    hold on;
    subplot(2,1,2);
    plot(y3,'b');
    %hold on;
    %plot(u3new, 'r');
    title("sygnal odebrany");

   % P =pinv(h);
   % P = toeplitz(P);
   % ukor = P*y3;

   % subplot(2,1,2);
   % plot(ukor);
   % title('sygnal odebrany skorektowany');
end

   %_________________niby to samo_________________________
   if(0)
    L = 32;
    u3 = zeros(32,1);
    for(n=0:31)
        u3(n+1)= sin(2*pi*2*n/L)+sin(2*pi*6*n/L);
    end
    %r3 = zeros(1,32);
    %U3 = toeplitz(u3,r3);

    %plot(U3);
    hr = zeros(32,1);
    hr(1) = h(1)
    H = toeplitz(h,hr);
    y3 = H*u3;



    %sprawdzenie czy filtracja sie udala
    %u3new = zeros(32,1);
    %for(n=0:31)
    %    u3new(n+1)= sin(2*pi*2*n/L);
    %end

    f1 = figure;
    subplot(3,1,1);
    plot(u3, 'r');
    title("sygnal nadany");
    hold on;
    subplot(3,1,2);
    plot(y3,'b');
    %hold on;
    %plot(u3new, 'r');
    title("sygnal odebrany");

   % P =pinv(h);
   % P = toeplitz(P);
    ukor = H\y3;
    subplot(3,1,3);
    plot(ukor);
    title('sygnal odebrany skorektowany');
   end



end

%-------------------------------------------ZADANIE2
clc;
clear all;
load('h.mat');
N=32;

% -------------------------ANALIZA SYGNAŁU X----------------------------- %
% Sygnał do transformaty %
x = zeros(32,1);
for i=0:31
    x(i+1)= sin(2*pi*2*i/32) + sin(2*pi*6*i/32);
end
% Sygnał z exp %
x_e = zeros(32,1);
for i=0:31
    x_e(i+1)= exp(-i*2*pi*2*i/32) + exp(-i*2*pi*6*i/32);
end

% Macierz F transformaty DFT %
for n=0:31
    for m=0:31
        F(n+1,m+1)=(1/sqrt(N))*cos(2*(pi/N)*n*m)-i*(1/sqrt(N))*sin(2*(pi/N)*n*m);
    end
end

% Macierz F transformaty DFT - drugi wzór %
for n=0:31
    for m=0:31
        F_e(n+1,m+1)=(1/sqrt(N))*exp(-i*2*(pi/N)*n*m);
    end
end

% --------------OBLICZENIA NA SINUSIE-------------- %
X=F*x;
figure(1)
X_show=20*log(abs(X));
plot(X_show);
title('Widmo gęsto¶ci mocy');

x1=inv(F)*X;
x2=inv(F.')*X;
if (x1==x2)
    disp('Macierze x1 i x2 s± takie same.');
else
    disp('Macierze x1 i x2 nie s± takie same.');
end
% ----------------OBLICZENIA NA EXP---------------- %
X_e=F*x_e;
figure(2)
X_eshow=20*log(abs(X_e));
plot(X_eshow);
title('Widmo gęstosci mocy');

x_e1=inv(F)*X;
x_e2=inv(F.')*X;
if (x_e1==x_e2)
    disp('Macierze x_e1 i x_e2 s± takie same.');
else
    disp('Macierze x_e1 i x_e2 nie s± takie same.');
end

% -------------------------ANALIZA SYGNAŁU Y----------------------------- %
% Macierz F transformaty DFT %
for n=0:62
    for m=0:62
        Fy(n+1,m+1)=(1/sqrt(N))*cos(2*(pi/N)*n*m)-i*(1/sqrt(N))*sin(2*(pi/N)*n*m);
    end
end

% Macierz F transformaty DFT - drugi wzór %
for n=0:62
    for m=0:62
        Fy_e(n+1,m+1)=(1/sqrt(N))*exp(-i*2*(pi/N)*n*m);
    end
end

y=conv(h,x);

Y=Fy*y;
y1=inv(Fy)*Y;
y2=inv(Fy.')*Y;
if (y1==y2)
    disp('Macierze y1 i y2 s± takie same');
else
    disp('Macierze y1 i y2 nie s± takie same');
end

% -----------------------ANALIZA SYGNAŁU RAND---------------------------- %
rs = randn(32,1);
RS=F*rs;
rs1=inv(F)*RS;
rs2=inv(F.')*RS;


%------------------------------ZADANIE3----------------------------------



clc;
clear all;
d=ones(1,1024);
for i=10:1024
    d(i)=xor(d(i-4),d(i-9));
end
x = xcorr(d, 'unbiased');
plot(x);