স্যাম্পল রেট কনভার্সন — বাস্তব প্রয়োগ

import math

def sinc_lowpass(numtaps, fc):
    """windowed-sinc লো-পাস ফিল্টার (M7/L31-এর পদ্ধতি)"""
    M = (numtaps - 1) / 2.0
    h = []
    for n in range(numtaps):
        d = n - M
        if abs(d) < 1e-9:
            hn = 2 * fc
        else:
            hn = math.sin(2 * math.pi * fc * d) / (math.pi * d)
        w = 0.54 - 0.46 * math.cos(2 * math.pi * n / (numtaps - 1))
        h.append(hn * w)
    return h

def fir_apply(x, h):
    """ডিসক্রিট কনভোলিউশন (M3/L10)"""
    nx, nh = len(x), len(h)
    y = [0.0] * (nx + nh - 1)
    for n in range(nx):
        for k in range(nh):
            y[n + k] += x[n] * h[k]
    return y

fs_orig = 8.0
f0 = 1.0
N = 8
x = [math.sin(2*math.pi*f0*n/fs_orig) for n in range(N)]
print("মূল সিগন্যাল (৮ Hz):", [round(v, 4) for v in x])

L, Mdec = 3, 2
fs_inter = fs_orig * L      # মধ্যবর্তী রেট: ২৪ Hz
fs_new = fs_orig * L / Mdec # চূড়ান্ত রেট: ১২ Hz
print(f"মধ্যবর্তী রেট: {fs_inter} Hz  |  চূড়ান্ত রেট: {fs_new} Hz  (রেশিও L/M = {L}/{Mdec})")

# ধাপ ১ -- L দিয়ে আপস্যাম্পল (L41-এর জিরো-ইনসার্শন)
x_zeros = []
for v in x:
    x_zeros.append(v)
    x_zeros.extend([0.0] * (L - 1))

# ধাপ ২ -- একটি মিলিত ফিল্টার (ইন্টারপোলেশন-ইমেজ + ডেসিমেশন-অ্যালিয়াস দুটোই ঠেকায়)
numtaps = 31
fc_hz = min(fs_orig / 2, fs_new / 2)     # যে সীমা বেশি কড়াকড়ি, সেটিই বেছে নেওয়া হয়
fc = fc_hz / fs_inter                    # fs_inter-এর ভগ্নাংশ হিসেবে কাটঅফ
h = sinc_lowpass(numtaps, fc)
h_scaled = [L * v for v in h]            # L41-এর মতো গেইন সংশোধন

y_full = fir_apply(x_zeros, h_scaled)
delay = (numtaps - 1) // 2
y_aligned = y_full[delay: delay + len(x_zeros)]

# ধাপ ৩ -- M দিয়ে ডেসিমেট (L40-এর সরল স্লাইসিং)
y_final = y_aligned[::Mdec]

print(f"কাটঅফ: {fc_hz} Hz (fs_inter={fs_inter} Hz-এর {fc:.4f} ভগ্নাংশ)")
print(f"জিরো-স্টাফড দৈর্ঘ্য: {len(x_zeros)}  |  চূড়ান্ত (ডেসিমেটেড) দৈর্ঘ্য: {len(y_final)}")

# তুলনার জন্য -- একই সাইন সরাসরি ১২ Hz-এ স্যাম্পল করা "প্রকৃত" মান
x_true = [math.sin(2*math.pi*f0*n/fs_new) for n in range(len(y_final))]

print(f"\n{'n':>3} | {'রূপান্তরিত (১২Hz)':>18} | {'প্রকৃত (১২Hz)':>14} | {'পার্থক্য':>10}")
max_diff = 0.0
for n in range(len(y_final)):
    diff = abs(y_final[n] - x_true[n])
    max_diff = max(max_diff, diff)
    print(f"{n:>3} | {y_final[n]:>18.4f} | {x_true[n]:>14.4f} | {diff:>10.2e}")

print(f"\nসর্বোচ্চ পার্থক্য: {max_diff:.4f}")