git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - gnuradio-core/src/lib/general/gr_dd_mpsk_sync_cc.cc

   1 /* -*- c++ -*- */
   2 /*
   3  * Copyright 2004 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 2, 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_dd_mpsk_sync_cc.h>
  28 #include <gr_io_signature.h>
  29 #include <gr_sincos.h>
  30 #include <gri_mmse_fir_interpolator_cc.h>
  31 #include <math.h>
  32 #include <stdexcept>
  33
  34 #include <gr_complex.h>
  35
  36 #define M_TWOPI (2*M_PI)
  37
  38 gr_dd_mpsk_sync_cc_sptr
  39 gr_make_dd_mpsk_sync_cc (float alpha, float beta, float max_freq, float min_freq, float ref_phase,
  40                          float omega, float gain_omega, float mu, float gain_mu)
  41 {
  42     return gr_dd_mpsk_sync_cc_sptr (new gr_dd_mpsk_sync_cc (alpha, beta, max_freq, min_freq,ref_phase,
  43                                                             omega,gain_omega,mu,gain_mu));
  44 }
  45
  46 gr_dd_mpsk_sync_cc::gr_dd_mpsk_sync_cc (float alpha, float beta, float max_freq, float min_freq,
  47                                         float ref_phase,
  48                                         float omega, float gain_omega, float mu, float gain_mu)
  49     : gr_block ("dd_mpsk_sync_cc",
  50                 gr_make_io_signature (1, 1, sizeof (gr_complex)),
  51                 gr_make_io_signature (1, 1, sizeof (gr_complex))),
  52       d_alpha(alpha), d_beta(beta),
  53       d_max_freq(max_freq), d_min_freq(min_freq),
  54       d_ref_phase(ref_phase),d_omega(omega), d_gain_omega(gain_omega),
  55       d_mu(mu), d_gain_mu(gain_mu),
  56       d_phase(0), d_freq((max_freq+min_freq)/2), d_last_sample(0),
  57       d_interp(new gri_mmse_fir_interpolator_cc()),
  58       d_dl_idx(0)
  59 {
  60     if (omega <= 0.0)
  61         throw std::out_of_range ("clock rate must be > 0");
  62     if (gain_mu <  0  || gain_omega < 0)
  63         throw std::out_of_range ("Gains must be non-negative");
  64
  65     assert(d_interp->ntaps() <= DLLEN);
  66
  67     // zero double length delay line.
  68     for (unsigned int i = 0; i < 2 * DLLEN; i++)
  69       d_dl[i] = gr_complex(0.0,0.0);
  70 }
  71
  72 gr_dd_mpsk_sync_cc::~gr_dd_mpsk_sync_cc()
  73 {
  74     delete d_interp;
  75 }
  76
  77 float
  78 gr_dd_mpsk_sync_cc::phase_detector(gr_complex sample,float ref_phase)
  79 {
  80   return ((sample.real()>0 ? 1.0 : -1.0) * sample.imag() -
  81           (sample.imag()>0 ? 1.0 : -1.0) * sample.real());
  82 }
  83
  84 void
  85 gr_dd_mpsk_sync_cc::forecast(int noutput_items, gr_vector_int &ninput_items_required)
  86 {
  87   unsigned ninputs = ninput_items_required.size();
  88   for (unsigned i=0; i < ninputs; i++)
  89     ninput_items_required[i] =
  90       (int) ceil((noutput_items * d_omega) + d_interp->ntaps());
  91 }
  92 gr_complex
  93 gr_dd_mpsk_sync_cc::slicer_45deg (gr_complex sample)
  94 {
  95   float real,imag;
  96   if(sample.real() > 0)
  97     real=1;
  98   else
  99     real=-1;
 100   if(sample.imag() > 0)
 101     imag = 1;
 102   else
 103     imag = -1;
 104   return gr_complex(real,imag);
 105 }
 106
 107 gr_complex
 108 gr_dd_mpsk_sync_cc::slicer_0deg (gr_complex sample)
 109 {
 110   gr_complex out;
 111   if( fabs(sample.real()) > fabs(sample.imag()) ) {
 112     if(sample.real() > 0)
 113       return gr_complex(1.0,0.0);
 114     else
 115       return gr_complex(-1.0,0.0);
 116   }
 117   else {
 118     if(sample.imag() > 0)
 119       return gr_complex(0.0, 1.0);
 120     else
 121       return gr_complex(0.0, -1.0);
 122   }
 123 }
 124
 125 int
 126 gr_dd_mpsk_sync_cc::general_work (int noutput_items,
 127                                   gr_vector_int &ninput_items,
 128                                   gr_vector_const_void_star &input_items,
 129                                   gr_vector_void_star &output_items)
 130 {
 131   const gr_complex *in = (gr_complex *) input_items[0];
 132   gr_complex *out = (gr_complex *) output_items[0];
 133
 134   int ii, oo;
 135   ii = 0; oo = 0;
 136
 137   float error;
 138   float t_imag, t_real;
 139   gr_complex nco_out;
 140   float mm_val;
 141
 142   while (oo < noutput_items) {
 143     //
 144     // generate an output sample by interpolating between the carrier
 145     // tracked samples in the delay line.  d_mu, the fractional
 146     // interpolation amount (in [0.0, 1.0]) is controlled by the
 147     // symbol timing loop below.
 148     //
 149     out[oo] = d_interp->interpolate (&d_dl[d_dl_idx], d_mu);
 150
 151     error = phase_detector(out[oo], d_ref_phase);
 152
 153     d_freq = d_freq + d_beta * error;
 154     d_phase = d_phase + d_alpha * error;
 155     while(d_phase>M_TWOPI)
 156       d_phase -= M_TWOPI;
 157     while(d_phase<-M_TWOPI)
 158       d_phase += M_TWOPI;
 159
 160     if (d_freq > d_max_freq)
 161       d_freq = d_max_freq;
 162     else if (d_freq < d_min_freq)
 163       d_freq = d_min_freq;
 164
 165     mm_val = real(d_last_sample * slicer_0deg(out[oo]) - out[oo] * slicer_0deg(d_last_sample));
 166     d_last_sample = out[oo];
 167
 168     d_omega = d_omega + d_gain_omega * mm_val;
 169     d_mu = d_mu + d_omega + d_gain_mu * mm_val;
 170
 171     while(d_mu >= 1.0) {
 172       //
 173       // Generate more carrier tracked samples for the delay line
 174       //
 175       d_mu -= 1.0;
 176       gr_sincosf(d_phase, &t_imag, &t_real);
 177       nco_out = gr_complex(t_real, -t_imag);
 178       gr_complex new_sample = in[ii] * nco_out;
 179
 180       d_dl[d_dl_idx] = new_sample;              // overwrite oldest sample
 181       d_dl[(d_dl_idx + DLLEN)] = new_sample;    // and second copy
 182       d_dl_idx = (d_dl_idx+1) % DLLEN;          // point to the new oldest sample
 183       d_phase = d_phase + d_freq;
 184       ii++;
 185     }
 186     oo++;
 187     printf("%f\t%f\t%f\t%f\t%f\n",d_mu,d_omega,mm_val,d_freq,d_phase);
 188     //printf("%f\t%f\t%f\t%f\t%f\t%f\t%f\n",mple).real(),slicer_0deg(d_last_sample).imag(),mm_val,d_omega,d_mu);
 189   }
 190
 191   assert(ii <= ninput_items[0]);
 192
 193   consume_each (ii);
 194   return noutput_items;
 195 }