git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - gnuradio-core/src/python/gnuradio/blks2impl/fm_emph.py

   1 #
   2 # Copyright 2005,2007 Free Software Foundation, Inc.
   3 #
   4 # This file is part of GNU Radio
   5 #
   6 # GNU Radio is free software; you can redistribute it and/or modify
   7 # it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8 # the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
   9 # any later version.
  10 #
  11 # GNU Radio is distributed in the hope that it will be useful,
  12 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14 # GNU General Public License for more details.
  15 #
  16 # You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 # along with GNU Radio; see the file COPYING.  If not, write to
  18 # the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street,
  19 # Boston, MA 02110-1301, USA.
  20 #
  21
  22 from gnuradio import gr
  23 import math
  24
  25
  26 #
  27 #           1
  28 # H(s) = -------
  29 #         1 + s
  30 #
  31 # tau is the RC time constant.
  32 # critical frequency: w_p = 1/tau
  33 #
  34 # We prewarp and use the bilinear z-transform to get our IIR coefficients.
  35 # See "Digital Signal Processing: A Practical Approach" by Ifeachor and Jervis
  36 #
  37
  38 class fm_deemph(gr.hier_block2):
  39     """
  40     FM Deemphasis IIR filter.
  41     """
  42
  43
  44     def __init__(self, fs, tau=75e-6):
  45         """
  46         @param fs: sampling frequency in Hz
  47         @type fs: float
  48         @param tau: Time constant in seconds (75us in US, 50us in EUR)
  49         @type tau: float
  50         """
  51         gr.hier_block2.__init__(self, "fm_deemph",
  52                                 gr.io_signature(1, 1, gr.sizeof_float), # Input signature
  53                                 gr.io_signature(1, 1, gr.sizeof_float)) # Output signature
  54
  55         w_p = 1/tau
  56         w_pp = math.tan (w_p / (fs * 2)) # prewarped analog freq
  57
  58         a1 = (w_pp - 1)/(w_pp + 1)
  59         b0 = w_pp/(1 + w_pp)
  60         b1 = b0
  61
  62         btaps = [b0, b1]
  63         ataps = [1, a1]
  64
  65         if 0:
  66             print "btaps =", btaps
  67             print "ataps =", ataps
  68             global plot1
  69             plot1 = gru.gnuplot_freqz (gru.freqz (btaps, ataps), fs, True)
  70
  71         deemph = gr.iir_filter_ffd(btaps, ataps)
  72         self.connect(self, deemph, self)
  73
  74 #
  75 #         1 + s*t1
  76 # H(s) = ----------
  77 #         1 + s*t2
  78 #
  79 # I think this is the right transfer function.
  80 #
  81 #
  82 # This fine ASCII rendition is based on Figure 5-15
  83 # in "Digital and Analog Communication Systems", Leon W. Couch II
  84 #
  85 #
  86 #               R1
  87 #         +-----||------+
  88 #         |             |
  89 #  o------+             +-----+--------o
  90 #         |      C1     |     |
  91 #         +----/\/\/\/--+     \
  92 #                             /
  93 #                             \ R2
  94 #                             /
  95 #                             \
  96 #                             |
  97 #  o--------------------------+--------o
  98 #
  99 # f1 = 1/(2*pi*t1) = 1/(2*pi*R1*C)
 100 #
 101 #         1          R1 + R2
 102 # f2 = ------- = ------------
 103 #      2*pi*t2    2*pi*R1*R2*C
 104 #
 105 # t1 is 75us in US, 50us in EUR
 106 # f2 should be higher than our audio bandwidth.
 107 #
 108 #
 109 # The Bode plot looks like this:
 110 #
 111 #
 112 #                    /----------------
 113 #                   /
 114 #                  /  <-- slope = 20dB/decade
 115 #                 /
 116 #   -------------/
 117 #               f1    f2
 118 #
 119 # We prewarp and use the bilinear z-transform to get our IIR coefficients.
 120 # See "Digital Signal Processing: A Practical Approach" by Ifeachor and Jervis
 121 #
 122
 123 class fm_preemph(gr.hier_block2):
 124     """
 125     FM Preemphasis IIR filter.
 126     """
 127     def __init__(self, fs, tau=75e-6):
 128         """
 129         @param fs: sampling frequency in Hz
 130         @type fs: float
 131         @param tau: Time constant in seconds (75us in US, 50us in EUR)
 132         @type tau: float
 133         """
 134
 135         gr.hier_block2.__init__(self, "fm_deemph",
 136                                 gr.io_signature(1, 1, gr.sizeof_float), # Input signature
 137                                 gr.io_signature(1, 1, gr.sizeof_float)) # Output signature
 138
 139         # FIXME make this compute the right answer
 140
 141         btaps = [1]
 142         ataps = [1]
 143
 144         if 0:
 145             print "btaps =", btaps
 146             print "ataps =", ataps
 147             global plot2
 148             plot2 = gru.gnuplot_freqz (gru.freqz (btaps, ataps), fs, True)
 149
 150         preemph = gr.iir_filter_ffd(btaps, ataps)
 151         self.connect(self, preemph, self)