git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - gr-utils/src/python/usrp_fft.py

   1 #!/usr/bin/env python
   2 #
   3 # Copyright 2004,2005,2007,2008 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 from gnuradio import gr, gru
  24 from gnuradio import usrp
  25 from gnuradio import eng_notation
  26 from gnuradio.eng_option import eng_option
  27 from gnuradio.wxgui import stdgui2, fftsink2, waterfallsink2, scopesink2, form, slider
  28 from optparse import OptionParser
  29 import wx
  30 import sys
  31 import numpy
  32
  33 def pick_subdevice(u):
  34     """
  35     The user didn't specify a subdevice on the command line.
  36     If there's a daughterboard on A, select A.
  37     If there's a daughterboard on B, select B.
  38     Otherwise, select A.
  39     """
  40     if u.db(0, 0).dbid() >= 0:       # dbid is < 0 if there's no d'board or a problem
  41         return (0, 0)
  42     if u.db(0, 0).dbid() >= 0:
  43         return (1, 0)
  44     return (0, 0)
  45
  46
  47 class app_top_block(stdgui2.std_top_block):
  48     def __init__(self, frame, panel, vbox, argv):
  49         stdgui2.std_top_block.__init__(self, frame, panel, vbox, argv)
  50
  51         self.frame = frame
  52         self.panel = panel
  53
  54         parser = OptionParser(option_class=eng_option)
  55         parser.add_option("-w", "--which", type="int", default=0,
  56                           help="select which USRP (0, 1, ...) default is %default",
  57                           metavar="NUM")
  58         parser.add_option("-R", "--rx-subdev-spec", type="subdev", default=None,
  59                           help="select USRP Rx side A or B (default=first one with a daughterboard)")
  60         parser.add_option("-A", "--antenna", default=None,
  61                           help="select Rx Antenna (only on RFX-series boards)")
  62         parser.add_option("-d", "--decim", type="int", default=16,
  63                           help="set fgpa decimation rate to DECIM [default=%default]")
  64         parser.add_option("-f", "--freq", type="eng_float", default=None,
  65                           help="set frequency to FREQ", metavar="FREQ")
  66         parser.add_option("-g", "--gain", type="eng_float", default=None,
  67                           help="set gain in dB [default is midpoint]")
  68         parser.add_option("-W", "--waterfall", action="store_true", default=False,
  69                           help="Enable waterfall display")
  70         parser.add_option("-8", "--width-8", action="store_true", default=False,
  71                           help="Enable 8-bit samples across USB")
  72         parser.add_option( "--no-hb", action="store_true", default=False,
  73                           help="don't use halfband filter in usrp")
  74         parser.add_option("-S", "--oscilloscope", action="store_true", default=False,
  75                           help="Enable oscilloscope display")
  76         parser.add_option("", "--avg-alpha", type="eng_float", default=1e-1,
  77                           help="Set fftsink averaging factor, [default=%default]")
  78         parser.add_option("", "--ref-scale", type="eng_float", default=13490.0,
  79                           help="Set dBFS=0dB input value, [default=%default]")
  80         parser.add_option("", "--fft-size", type="int", default=1024,
  81                           help="Set FFT frame size, [default=%default]");
  82
  83         (options, args) = parser.parse_args()
  84         if len(args) != 0:
  85             parser.print_help()
  86             sys.exit(1)
  87         self.options = options
  88         self.show_debug_info = True
  89
  90         # build the graph
  91         if options.no_hb or (options.decim<8):
  92           #Min decimation of this firmware is 4.
  93           #contains 4 Rx paths without halfbands and 0 tx paths.
  94           self.fpga_filename="std_4rx_0tx.rbf"
  95           self.u = usrp.source_c(which=options.which, decim_rate=options.decim, fpga_filename=self.fpga_filename)
  96         else:
  97           #Min decimation of standard firmware is 8.
  98           #standard fpga firmware "std_2rxhb_2tx.rbf"
  99           #contains 2 Rx paths with halfband filters and 2 tx paths (the default)
 100           self.u = usrp.source_c(which=options.which, decim_rate=options.decim)
 101
 102         if options.rx_subdev_spec is None:
 103             options.rx_subdev_spec = pick_subdevice(self.u)
 104         self.u.set_mux(usrp.determine_rx_mux_value(self.u, options.rx_subdev_spec))
 105
 106         if options.width_8:
 107             width = 8
 108             shift = 8
 109             format = self.u.make_format(width, shift)
 110             print "format =", hex(format)
 111             r = self.u.set_format(format)
 112             print "set_format =", r
 113
 114         # determine the daughterboard subdevice we're using
 115         self.subdev = usrp.selected_subdev(self.u, options.rx_subdev_spec)
 116
 117         input_rate = self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate()
 118
 119         if options.waterfall:
 120             self.scope = \
 121               waterfallsink2.waterfall_sink_c (panel, fft_size=options.fft_size, sample_rate=input_rate)
 122         elif options.oscilloscope:
 123             self.scope = scopesink2.scope_sink_c(panel, sample_rate=input_rate)
 124         else:
 125             self.scope = fftsink2.fft_sink_c (panel, fft_size=options.fft_size, sample_rate=input_rate,
 126                                               ref_scale=options.ref_scale, ref_level=0.0, y_divs = 10,
 127                                               avg_alpha=options.avg_alpha)
 128
 129         self.connect(self.u, self.scope)
 130
 131         self._build_gui(vbox)
 132         self._setup_events()
 133
 134         # set initial values
 135
 136         if options.gain is None:
 137             # if no gain was specified, use the mid-point in dB
 138             g = self.subdev.gain_range()
 139             options.gain = float(g[0]+g[1])/2
 140
 141         if options.freq is None:
 142             # if no freq was specified, use the mid-point
 143             r = self.subdev.freq_range()
 144             options.freq = float(r[0]+r[1])/2
 145
 146         self.set_gain(options.gain)
 147
 148         if options.antenna is not None:
 149             print "Selecting antenna %s" % (options.antenna,)
 150             self.subdev.select_rx_antenna(options.antenna)
 151
 152         if self.show_debug_info:
 153             self.myform['decim'].set_value(self.u.decim_rate())
 154             self.myform['fs@usb'].set_value(self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate())
 155             self.myform['dbname'].set_value(self.subdev.name())
 156             self.myform['baseband'].set_value(0)
 157             self.myform['ddc'].set_value(0)
 158
 159         if not(self.set_freq(options.freq)):
 160             self._set_status_msg("Failed to set initial frequency")
 161
 162     def _set_status_msg(self, msg):
 163         self.frame.GetStatusBar().SetStatusText(msg, 0)
 164
 165     def _build_gui(self, vbox):
 166
 167         def _form_set_freq(kv):
 168             return self.set_freq(kv['freq'])
 169
 170         vbox.Add(self.scope.win, 10, wx.EXPAND)
 171
 172         # add control area at the bottom
 173         self.myform = myform = form.form()
 174         hbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 175         hbox.Add((5,0), 0, 0)
 176         myform['freq'] = form.float_field(
 177             parent=self.panel, sizer=hbox, label="Center freq", weight=1,
 178             callback=myform.check_input_and_call(_form_set_freq, self._set_status_msg))
 179
 180         hbox.Add((5,0), 0, 0)
 181         g = self.subdev.gain_range()
 182         myform['gain'] = form.slider_field(parent=self.panel, sizer=hbox, label="Gain",
 183                                            weight=3,
 184                                            min=int(g[0]), max=int(g[1]),
 185                                            callback=self.set_gain)
 186
 187         hbox.Add((5,0), 0, 0)
 188         vbox.Add(hbox, 0, wx.EXPAND)
 189
 190         self._build_subpanel(vbox)
 191
 192     def _build_subpanel(self, vbox_arg):
 193         # build a secondary information panel (sometimes hidden)
 194
 195         # FIXME figure out how to have this be a subpanel that is always
 196         # created, but has its visibility controlled by foo.Show(True/False)
 197
 198         def _form_set_decim(kv):
 199             return self.set_decim(kv['decim'])
 200
 201         if not(self.show_debug_info):
 202             return
 203
 204         panel = self.panel
 205         vbox = vbox_arg
 206         myform = self.myform
 207
 208         #panel = wx.Panel(self.panel, -1)
 209         #vbox = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
 210
 211         hbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 212         hbox.Add((5,0), 0)
 213
 214         myform['decim'] = form.int_field(
 215             parent=panel, sizer=hbox, label="Decim",
 216             callback=myform.check_input_and_call(_form_set_decim, self._set_status_msg))
 217
 218         hbox.Add((5,0), 1)
 219         myform['fs@usb'] = form.static_float_field(
 220             parent=panel, sizer=hbox, label="Fs@USB")
 221
 222         hbox.Add((5,0), 1)
 223         myform['dbname'] = form.static_text_field(
 224             parent=panel, sizer=hbox)
 225
 226         hbox.Add((5,0), 1)
 227         myform['baseband'] = form.static_float_field(
 228             parent=panel, sizer=hbox, label="Analog BB")
 229
 230         hbox.Add((5,0), 1)
 231         myform['ddc'] = form.static_float_field(
 232             parent=panel, sizer=hbox, label="DDC")
 233
 234         hbox.Add((5,0), 0)
 235         vbox.Add(hbox, 0, wx.EXPAND)
 236
 237
 238     def set_freq(self, target_freq):
 239         """
 240         Set the center frequency we're interested in.
 241
 242         @param target_freq: frequency in Hz
 243         @rypte: bool
 244
 245         Tuning is a two step process.  First we ask the front-end to
 246         tune as close to the desired frequency as it can.  Then we use
 247         the result of that operation and our target_frequency to
 248         determine the value for the digital down converter.
 249         """
 250         r = self.u.tune(0, self.subdev, target_freq)
 251
 252         if r:
 253             self.myform['freq'].set_value(target_freq)     # update displayed value
 254             if self.show_debug_info:
 255                 self.myform['baseband'].set_value(r.baseband_freq)
 256                 self.myform['ddc'].set_value(r.dxc_freq)
 257             if not self.options.oscilloscope:
 258                 self.scope.win.set_baseband_freq(target_freq)
 259             return True
 260
 261         return False
 262
 263     def set_gain(self, gain):
 264         self.myform['gain'].set_value(gain)     # update displayed value
 265         self.subdev.set_gain(gain)
 266
 267     def set_decim(self, decim):
 268         ok = self.u.set_decim_rate(decim)
 269         if not ok:
 270             print "set_decim failed"
 271         input_rate = self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate()
 272         self.scope.set_sample_rate(input_rate)
 273         if self.show_debug_info:  # update displayed values
 274             self.myform['decim'].set_value(self.u.decim_rate())
 275             self.myform['fs@usb'].set_value(self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate())
 276         return ok
 277
 278     def _setup_events(self):
 279         if not self.options.waterfall and not self.options.oscilloscope:
 280             self.scope.win.Bind(wx.EVT_LEFT_DCLICK, self.evt_left_dclick)
 281
 282     def evt_left_dclick(self, event):
 283         (ux, uy) = self.scope.win.GetXY(event)
 284         if event.CmdDown():
 285             # Re-center on maximum power
 286             points = self.scope.win._points
 287             if self.scope.win.peak_hold:
 288                 if self.scope.win.peak_vals is not None:
 289                     ind = numpy.argmax(self.scope.win.peak_vals)
 290                 else:
 291                     ind = int(points.shape()[0]/2)
 292             else:
 293                 ind = numpy.argmax(points[:,1])
 294             (freq, pwr) = points[ind]
 295             target_freq = freq/self.scope.win._scale_factor
 296             print ind, freq, pwr
 297             self.set_freq(target_freq)
 298         else:
 299             # Re-center on clicked frequency
 300             target_freq = ux/self.scope.win._scale_factor
 301             self.set_freq(target_freq)
 302
 303
 304 def main ():
 305     app = stdgui2.stdapp(app_top_block, "USRP FFT", nstatus=1)
 306     app.MainLoop()
 307
 308 if __name__ == '__main__':
 309     main ()