git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - gnuradio-core/src/lib/filter/gr_pfb_arb_resampler_ccf.cc

   1 /* -*- c++ -*- */
   2 /*
   3  * Copyright 2009 Free Software Foundation, Inc.
   4  *
   5  * This file is part of GNU Radio
   6  *
   7  * GNU Radio is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9  * the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
  10  * any later version.
  11  *
  12  * GNU Radio is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with GNU Radio; see the file COPYING.  If not, write to
  19  * the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street,
  20  * Boston, MA 02110-1301, USA.
  21  */
  22
  23 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  24 #include "config.h"
  25 #endif
  26
  27 #include <gr_pfb_arb_resampler_ccf.h>
  28 #include <gr_fir_ccf.h>
  29 #include <gr_fir_util.h>
  30 #include <gr_io_signature.h>
  31 #include <cstdio>
  32
  33 gr_pfb_arb_resampler_ccf_sptr gr_make_pfb_arb_resampler_ccf (float rate,
  34                                                              const std::vector<float> &taps,
  35                                                              unsigned int filter_size)
  36 {
  37   return gr_pfb_arb_resampler_ccf_sptr (new gr_pfb_arb_resampler_ccf (rate, taps,
  38                                                                       filter_size));
  39 }
  40
  41
  42 gr_pfb_arb_resampler_ccf::gr_pfb_arb_resampler_ccf (float rate,
  43                                                     const std::vector<float> &taps,
  44                                                     unsigned int filter_size)
  45   : gr_block ("pfb_arb_resampler_ccf",
  46               gr_make_io_signature (1, 1, sizeof(gr_complex)),
  47               gr_make_io_signature (1, 1, sizeof(gr_complex))),
  48     d_updated (false)
  49 {
  50   /* The number of filters is specified by the user as the filter size;
  51      this is also the interpolation rate of the filter. We use it and the
  52      rate provided to determine the decimation rate. This acts as a
  53      rational resampler. The flt_rate is calculated as the residual
  54      between the integer decimation rate and the real decimation rate and
  55      will be used to determine to interpolation point of the resampling
  56      process.
  57   */
  58   d_int_rate = filter_size;
  59   d_dec_rate = (unsigned int)floor(d_int_rate/rate);
  60   d_flt_rate = (d_int_rate/rate) - d_dec_rate;
  61
  62   // The accumulator keeps track of overflow to increment the stride correctly.
  63   d_acc = 0;
  64
  65   // Store the last filter between calls to work
  66   d_last_filter = 0;
  67
  68   d_filters = std::vector<gr_fir_ccf*>(d_int_rate);
  69
  70   // Create an FIR filter for each channel and zero out the taps
  71   std::vector<float> vtaps(0, d_int_rate);
  72   for(unsigned int i = 0; i < d_int_rate; i++) {
  73     d_filters[i] = gr_fir_util::create_gr_fir_ccf(vtaps);
  74   }
  75
  76   // Now, actually set the filters' taps
  77   set_taps(taps);
  78 }
  79
  80 gr_pfb_arb_resampler_ccf::~gr_pfb_arb_resampler_ccf ()
  81 {
  82   for(unsigned int i = 0; i < d_int_rate; i++) {
  83     delete d_filters[i];
  84   }
  85 }
  86
  87 void
  88 gr_pfb_arb_resampler_ccf::set_taps (const std::vector<float> &taps)
  89 {
  90   unsigned int i,j;
  91
  92   unsigned int ntaps = taps.size();
  93   d_taps_per_filter = (unsigned int)ceil((double)ntaps/(double)d_int_rate);
  94
  95   // Create d_numchan vectors to store each channel's taps
  96   d_taps.resize(d_int_rate);
  97
  98   // Make a vector of the taps plus fill it out with 0's to fill
  99   // each polyphase filter with exactly d_taps_per_filter
 100   std::vector<float> tmp_taps;
 101   tmp_taps = taps;
 102   while((float)(tmp_taps.size()) < d_int_rate*d_taps_per_filter) {
 103     tmp_taps.push_back(0.0);
 104   }
 105
 106   // Partition the filter
 107   for(i = 0; i < d_int_rate; i++) {
 108     // Each channel uses all d_taps_per_filter with 0's if not enough taps to fill out
 109     d_taps[i] = std::vector<float>(d_taps_per_filter, 0);
 110     for(j = 0; j < d_taps_per_filter; j++) {
 111       d_taps[i][j] = tmp_taps[i + j*d_int_rate];  // add taps to channels in reverse order
 112     }
 113
 114     // Build a filter for each channel and add it's taps to it
 115     d_filters[i]->set_taps(d_taps[i]);
 116   }
 117
 118   // Set the history to ensure enough input items for each filter
 119   set_history (d_taps_per_filter);
 120
 121   d_updated = true;
 122 }
 123
 124 void
 125 gr_pfb_arb_resampler_ccf::print_taps()
 126 {
 127   unsigned int i, j;
 128   for(i = 0; i < d_int_rate; i++) {
 129     printf("filter[%d]: [", i);
 130     for(j = 0; j < d_taps_per_filter; j++) {
 131       printf(" %.4e", d_taps[i][j]);
 132     }
 133     printf("]\n");
 134   }
 135 }
 136
 137 int
 138 gr_pfb_arb_resampler_ccf::general_work (int noutput_items,
 139                                         gr_vector_int &ninput_items,
 140                                         gr_vector_const_void_star &input_items,
 141                                         gr_vector_void_star &output_items)
 142 {
 143   gr_complex *in = (gr_complex *) input_items[0];
 144   gr_complex *out = (gr_complex *) output_items[0];
 145
 146   if (d_updated) {
 147     d_updated = false;
 148     return 0;                // history requirements may have changed.
 149   }
 150
 151   int i = 0, j, count = 0;
 152   gr_complex o0, o1;
 153
 154   // Restore the last filter position
 155   j = d_last_filter;
 156
 157   // produce output as long as we can and there are enough input samples
 158   while((i < noutput_items) && (count < ninput_items[0]-1)) {
 159
 160     // start j by wrapping around mod the number of channels
 161     while((j < d_int_rate) && (i < noutput_items)) {
 162       // Take the current filter output
 163       o0 = d_filters[j]->filter(&in[count]);
 164
 165       // Take the next filter output; wrap around to 0 if necessary
 166       if(j+1 == d_int_rate)
 167         // Use the sample of the next input item through the first filter
 168         o1 = d_filters[0]->filter(&in[count+1]);
 169       else {
 170         // Use the sample from the current input item through the nex filter
 171         o1 = d_filters[j+1]->filter(&in[count]);
 172       }
 173
 174       //out[i] = o0;                     // nearest-neighbor approach
 175       out[i] = o0 + (o1 - o0)*d_acc;     // linearly interpolate between samples
 176       i++;
 177
 178       // Accumulate the position in the stream for the interpolated point.
 179       // If it goes above 1, roll around to zero and increment the stride
 180       // length this time by the decimation rate plus 1 for the increment
 181       // due to the acculated position.
 182       d_acc += d_flt_rate;
 183       j += d_dec_rate + (int)floor(d_acc);
 184       d_acc = fmodf(d_acc, 1.0);
 185     }
 186     if(i < noutput_items) {              // keep state for next entry
 187       count++;                           // we have fully consumed another input
 188       j = j % d_int_rate;                // roll filter around
 189     }
 190   }
 191
 192   // Store the current filter position
 193   d_last_filter = j;
 194
 195   consume_each(count);
 196   return i;
 197 }