git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - usrp/fpga/toplevel/mrfm/mrfm_fft.py

   1 #!/usr/bin/env python
   2 #
   3 # This is mrfm_fft_sos.py
   4 # Modification of Matt's mrfm_fft.py that reads filter coefs from file
   5 #
   6 # Copyright 2004,2005 Free Software Foundation, Inc.
   7 #
   8 # This file is part of GNU Radio
   9 #
  10 # GNU Radio is free software; you can redistribute it and/or modify
  11 # it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12 # the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
  13 # any later version.
  14 #
  15 # GNU Radio is distributed in the hope that it will be useful,
  16 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18 # GNU General Public License for more details.
  19 #
  20 # You should have received a copy of the GNU General Public License
  21 # along with GNU Radio; see the file COPYING.  If not, write to
  22 # the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street,
  23 # Boston, MA 02110-1301, USA.
  24 #
  25
  26 from gnuradio import gr, gru
  27 from gnuradio import usrp
  28 from gnuradio import eng_notation
  29 from gnuradio.eng_option import eng_option
  30 from gnuradio.wxgui import stdgui, fftsink, waterfallsink, scopesink, form, slider
  31 from optparse import OptionParser
  32 import wx
  33 import sys
  34 import mrfm
  35
  36
  37 def pick_subdevice(u):
  38     """
  39     The user didn't specify a subdevice on the command line.
  40     If there's a daughterboard on A, select A.
  41     If there's a daughterboard on B, select B.
  42     Otherwise, select A.
  43     """
  44     if u.db[0][0].dbid() >= 0:       # dbid is < 0 if there's no d'board or a problem
  45         return (0, 0)
  46     if u.db[1][0].dbid() >= 0:
  47         return (1, 0)
  48     return (0, 0)
  49
  50 def read_ints(filename):
  51     try:
  52         f = open(filename)
  53         ints = [ int(i) for i in f.read().split() ]
  54         f.close()
  55         return ints
  56     except:
  57         return []
  58
  59 class app_flow_graph(stdgui.gui_flow_graph):
  60     def __init__(self, frame, panel, vbox, argv):
  61         stdgui.gui_flow_graph.__init__(self)
  62
  63         self.frame = frame
  64         self.panel = panel
  65
  66         parser = OptionParser(option_class=eng_option)
  67         parser.add_option("-R", "--rx-subdev-spec", type="subdev", default=None,
  68                           help="select USRP Rx side A or B (default=first one with a daughterboard)")
  69         parser.add_option("-d", "--decim", type="int", default=16,
  70                           help="set fgpa decimation rate to DECIM [default=%default]")
  71         parser.add_option("-f", "--freq", type="eng_float", default=None,
  72                           help="set frequency to FREQ", metavar="FREQ")
  73         parser.add_option("-g", "--gain", type="eng_float", default=None,
  74                           help="set gain in dB (default is midpoint)")
  75         parser.add_option("-W", "--waterfall", action="store_true", default=False,
  76                           help="Enable waterfall display")
  77         parser.add_option("-8", "--width-8", action="store_true", default=False,
  78                           help="Enable 8-bit samples across USB")
  79         parser.add_option("-S", "--oscilloscope", action="store_true", default=False,
  80                           help="Enable oscilloscope display")
  81         parser.add_option("-F", "--filename", default=None,
  82                           help="Name of file with filter coefficients")
  83         parser.add_option("-C", "--cfilename", default=None,
  84                           help="Name of file with compensator coefficients")
  85         parser.add_option("-B", "--bitstream", default="mrfm.rbf",
  86                           help="Name of FPGA Bitstream file (.rbf)")
  87         parser.add_option("-n", "--frame-decim", type="int", default=20,
  88                           help="set oscope frame decimation factor to n [default=12]")
  89         (options, args) = parser.parse_args()
  90         if len(args) != 0:
  91             parser.print_help()
  92             sys.exit(1)
  93
  94         self.show_debug_info = True
  95
  96         # default filter coefs
  97         b00 = b01 = 16384
  98         b10 = b20 = a10 = a20 = b11 = b21 = a11 = a21 = 0
  99
 100         ba = read_ints(options.filename)
 101         if len(ba) >= 6:
 102             b00 = ba[0]; b10 = ba[1]; b20 = ba[2]; a10 = ba[4]; a20 = ba[5]
 103         if len(ba) >= 12:
 104             b01 = ba[6]; b11 = ba[7]; b21 = ba[8]; a11 = ba[10]; a21=ba[11]
 105         print b00, b10, b20, a10, a20, b01, b11, b21, a11, a21
 106
 107         # default compensator coefficients
 108         c11 = c22 = 1
 109         c12 = c21 = cscale = 0
 110
 111         cs = read_ints(options.cfilename)
 112         if len(cs) >= 5:
 113             c11 = cs[0]; c12 = cs[1]; c21 = cs[2]; c22 = cs[3]; cscale = cs[4]
 114         print c11, c12, c21, c22, cscale
 115
 116         # build the graph
 117         self.u = mrfm.source_c(options.bitstream)
 118
 119         self.u.set_decim_rate(options.decim)
 120         self.u.set_center_freq(options.freq)
 121
 122         frac_bits = 14
 123         self.u.set_coeffs(frac_bits,b20,b10,b00,a20,a10,b21,b11,b01,a21,a11)
 124
 125         self.u.set_compensator(c11,c12,c21,c22,cscale)
 126
 127         if options.rx_subdev_spec is None:
 128             options.rx_subdev_spec = pick_subdevice(self.u)
 129         self.u.set_mux(usrp.determine_rx_mux_value(self.u, options.rx_subdev_spec))
 130
 131         if options.width_8:
 132             width = 8
 133             shift = 8
 134             format = self.u.make_format(width, shift)
 135             print "format =", hex(format)
 136             r = self.u.set_format(format)
 137             print "set_format =", r
 138
 139         # determine the daughterboard subdevice we're using
 140         self.subdev = usrp.selected_subdev(self.u, options.rx_subdev_spec)
 141
 142         #input_rate = self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate()
 143         input_rate = self.u.adc_freq() / options.decim
 144
 145         # fft_rate = 15
 146         fft_rate = 5
 147
 148         self.deint = gr.deinterleave(gr.sizeof_gr_complex)
 149         self.connect(self.u,self.deint)
 150
 151         if options.waterfall:
 152             self.scope1=waterfallsink.waterfall_sink_c (self, panel, fft_size=1024, sample_rate=input_rate,
 153                                                         fft_rate=fft_rate)
 154             self.scope2=waterfallsink.waterfall_sink_c (self, panel, fft_size=1024, sample_rate=input_rate,
 155                                                         fft_rate=fft_rate)
 156
 157         elif options.oscilloscope:
 158             self.scope1 = scopesink.scope_sink_c(self, panel, sample_rate=input_rate,frame_decim=options.frame_decim) # added option JPJ 4/21/2006
 159             self.scope2 = scopesink.scope_sink_c(self, panel, sample_rate=input_rate,frame_decim=options.frame_decim)
 160
 161         else:
 162             self.scope1 = fftsink.fft_sink_c (self, panel, fft_size=1024, sample_rate=input_rate,
 163                                              fft_rate=fft_rate)
 164             self.scope2 = fftsink.fft_sink_c (self, panel, fft_size=1024, sample_rate=input_rate,
 165                                              fft_rate=fft_rate)
 166
 167         # Show I, I' on top scope panel, Q, Q' on bottom
 168         #self.fin = gr.complex_to_float()
 169         #self.fout = gr.complex_to_float()
 170
 171         #self.connect((self.deint,0), self.fin)
 172         #self.connect((self.deint,1), self.fout)
 173
 174         #self.ii = gr.float_to_complex()
 175         #self.qq = gr.float_to_complex()
 176
 177         #self.connect((self.fin,0), (self.ii,0))
 178         #self.connect((self.fout,0), (self.ii,1))
 179         #self.connect((self.fin,1), (self.qq,0))
 180         #self.connect((self.fout,1), (self.qq,1))
 181
 182         #self.connect(self.ii, self.scope1)
 183         #self.connect(self.qq, self.scope2)
 184
 185         self.connect ((self.deint,0),self.scope1)
 186         self.connect ((self.deint,1),self.scope2)
 187
 188         self._build_gui(vbox)
 189
 190         # set initial values
 191
 192         if options.gain is None:
 193             # if no gain was specified, use the mid-point in dB
 194             g = self.subdev.gain_range()
 195             options.gain = float(g[0]+g[1])/2
 196
 197         if options.freq is None:
 198             # if no freq was specified, use the mid-point
 199             r = self.subdev.freq_range()
 200             options.freq = float(r[0]+r[1])/2
 201
 202         self.set_gain(options.gain)
 203
 204         if not(self.set_freq(options.freq)):
 205             self._set_status_msg("Failed to set initial frequency")
 206
 207         if self.show_debug_info:
 208             self.myform['decim'].set_value(self.u.decim_rate())
 209             self.myform['fs@usb'].set_value(self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate())
 210             self.myform['dbname'].set_value(self.subdev.name())
 211
 212
 213     def _set_status_msg(self, msg):
 214         self.frame.GetStatusBar().SetStatusText(msg, 0)
 215
 216     def _build_gui(self, vbox):
 217
 218         def _form_set_freq(kv):
 219             return self.set_freq(kv['freq'])
 220
 221         vbox.Add(self.scope1.win, 10, wx.EXPAND)
 222         vbox.Add(self.scope2.win, 10, wx.EXPAND)
 223
 224         # add control area at the bottom
 225         self.myform = myform = form.form()
 226         hbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 227         hbox.Add((5,0), 0, 0)
 228         myform['freq'] = form.float_field(
 229             parent=self.panel, sizer=hbox, label="Center freq", weight=1,
 230             callback=myform.check_input_and_call(_form_set_freq, self._set_status_msg))
 231
 232         hbox.Add((5,0), 0, 0)
 233         g = self.subdev.gain_range()
 234         myform['gain'] = form.slider_field(parent=self.panel, sizer=hbox, label="Gain",
 235                                            weight=3,
 236                                            min=int(g[0]), max=int(g[1]),
 237                                            callback=self.set_gain)
 238
 239         hbox.Add((5,0), 0, 0)
 240         vbox.Add(hbox, 0, wx.EXPAND)
 241
 242         self._build_subpanel(vbox)
 243
 244     def _build_subpanel(self, vbox_arg):
 245         # build a secondary information panel (sometimes hidden)
 246
 247         # FIXME figure out how to have this be a subpanel that is always
 248         # created, but has its visibility controlled by foo.Show(True/False)
 249
 250         if not(self.show_debug_info):
 251             return
 252
 253         panel = self.panel
 254         vbox = vbox_arg
 255         myform = self.myform
 256
 257         #panel = wx.Panel(self.panel, -1)
 258         #vbox = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
 259
 260         hbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 261         hbox.Add((5,0), 0)
 262         myform['decim'] = form.static_float_field(
 263             parent=panel, sizer=hbox, label="Decim")
 264
 265         hbox.Add((5,0), 1)
 266         myform['fs@usb'] = form.static_float_field(
 267             parent=panel, sizer=hbox, label="Fs@USB")
 268
 269         hbox.Add((5,0), 1)
 270         myform['dbname'] = form.static_text_field(
 271             parent=panel, sizer=hbox)
 272
 273         hbox.Add((5,0), 1)
 274         myform['baseband'] = form.static_float_field(
 275             parent=panel, sizer=hbox, label="Analog BB")
 276
 277         hbox.Add((5,0), 1)
 278         myform['ddc'] = form.static_float_field(
 279             parent=panel, sizer=hbox, label="DDC")
 280
 281         hbox.Add((5,0), 0)
 282         vbox.Add(hbox, 0, wx.EXPAND)
 283
 284
 285
 286     def set_freq(self, target_freq):
 287         """
 288         Set the center frequency we're interested in.
 289
 290         @param target_freq: frequency in Hz
 291         @rypte: bool
 292
 293         Tuning is a two step process.  First we ask the front-end to
 294         tune as close to the desired frequency as it can.  Then we use
 295         the result of that operation and our target_frequency to
 296         determine the value for the digital down converter.
 297         """
 298         r = self.u.tune(0, self.subdev, target_freq)
 299
 300         if r:
 301             self.myform['freq'].set_value(target_freq)     # update displayed value
 302             if self.show_debug_info:
 303                 self.myform['baseband'].set_value(r.baseband_freq)
 304                 self.myform['ddc'].set_value(r.dxc_freq)
 305             return True
 306
 307         return False
 308
 309     def set_gain(self, gain):
 310         self.myform['gain'].set_value(gain)     # update displayed value
 311         self.subdev.set_gain(gain)
 312
 313
 314 def main ():
 315     app = stdgui.stdapp(app_flow_graph, "USRP FFT", nstatus=1)
 316     app.MainLoop()
 317
 318 if __name__ == '__main__':
 319     main ()