git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - usrp2/host/apps/test_mimo_tx.cc

   1 /* -*- c++ -*- */
   2 /*
   3  * Copyright 2007,2008,2009 Free Software Foundation, Inc.
   4  *
   5  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   8  * (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17  */
  18
  19 /*
  20  * This is a down and dirty test program that confirms that the we can
  21  * coherently transmit different signals to two USRP2s connected via a
  22  * mimo cable.  It ignores most of its command line arguments, and
  23  * requires that special purpose firmware be installed in the two
  24  * USRP2s.  The one connected to the ethernet must be running
  25  * mimo_tx.bin The other must be running mimo_tx_slave.bin.
  26  *
  27  * Don't use this as a model for how s/w should be written :-)
  28  */
  29
  30 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  31 #include "config.h"
  32 #endif
  33 #include <usrp2/usrp2.h>
  34 #include <usrp2/strtod_si.h>
  35 #include <iostream>
  36 #include <cstdio>
  37 #include <complex>
  38 #include <getopt.h>
  39 #include <gruel/realtime.h>
  40 #include <signal.h>
  41 #include <string.h>
  42 #include <stdexcept>
  43 #include <math.h>
  44
  45
  46 typedef std::complex<float> fcomplex;
  47
  48 static volatile bool signaled = false;
  49
  50 void
  51 gen_and_send(usrp2::usrp2::sptr u2, int chan,
  52              double *ph, double ph_incr, int nsamples);
  53
  54
  55 static void
  56 sig_handler(int sig)
  57 {
  58   signaled = true;
  59 }
  60
  61 static void
  62 install_sig_handler(int signum,
  63                     void (*new_handler)(int))
  64 {
  65   struct sigaction new_action;
  66   memset (&new_action, 0, sizeof (new_action));
  67
  68   new_action.sa_handler = new_handler;
  69   sigemptyset (&new_action.sa_mask);
  70   new_action.sa_flags = 0;
  71
  72   if (sigaction (signum, &new_action, 0) < 0){
  73     perror ("sigaction (install new)");
  74     throw std::runtime_error ("sigaction");
  75   }
  76 }
  77
  78
  79 static const char *
  80 prettify_progname(const char *progname)         // that's probably almost a word ;)
  81 {
  82   const char *p = strrchr(progname, '/');       // drop leading directory path
  83   if (p)
  84     p++;
  85
  86   if (strncmp(p, "lt-", 3) == 0)                // drop lt- libtool prefix
  87     p += 3;
  88
  89   return p;
  90 }
  91
  92 static void
  93 usage(const char *progname)
  94 {
  95   fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n\n", prettify_progname(progname));
  96   fprintf(stderr, "Options:\n");
  97   fprintf(stderr, "  -h                   show this message and exit\n");
  98   fprintf(stderr, "  -e ETH_INTERFACE     specify ethernet interface [default=eth0]\n");
  99   fprintf(stderr, "  -m MAC_ADDR          mac address of USRP2 HH:HH [default=first one found]\n");
 100   fprintf(stderr, "  -I INPUT_FILE        set input filename [default=stdin]\n");
 101   fprintf(stderr, "  -r                   repeat.  When EOF of input file is reached, seek to beginning\n");
 102   fprintf(stderr, "  -f FREQ              set frequency to FREQ [default=0]\n");
 103   fprintf(stderr, "  -i INTERP            set interpolation rate to INTERP [default=32]\n");
 104   fprintf(stderr, "  -g gain              set tx gain\n");
 105   fprintf(stderr, "  -S SCALE             fpga scaling factor for I & Q [default=256]\n");
 106 }
 107
 108 #define GAIN_NOT_SET (-1000)
 109 #define MAX_SAMPLES (371)
 110
 111 int
 112 main(int argc, char **argv)
 113 {
 114   const char *interface = "eth0";
 115   const char *input_filename = 0;
 116   bool repeat = false;
 117   const char *mac_addr_str = "";
 118   double freq = 0;
 119   int32_t interp = 32;
 120   int32_t samples_per_frame = MAX_SAMPLES;
 121   int32_t scale = -1;
 122   double gain = GAIN_NOT_SET;
 123
 124   int    ch;
 125   double tmp;
 126
 127
 128   while ((ch = getopt(argc, argv, "he:m:I:rf:i:S:F:g:")) != EOF){
 129     switch (ch){
 130
 131     case 'e':
 132       interface = optarg;
 133       break;
 134
 135     case 'm':
 136       mac_addr_str = optarg;
 137 #if 0
 138       if (!usrp2_basic::parse_mac_addr(optarg, &mac_addr)){
 139         std::cerr << "invalid mac addr: " << optarg << std::endl;
 140         usage(argv[0]);
 141         return 1;
 142       }
 143 #endif
 144       break;
 145
 146     case 'I':
 147       input_filename = optarg;
 148       break;
 149
 150     case 'r':
 151       repeat = true;
 152       break;
 153
 154     case 'f':
 155       if (!strtod_si(optarg, &freq)){
 156         std::cerr << "invalid number: " << optarg << std::endl;
 157         usage(argv[0]);
 158         return 1;
 159       }
 160       break;
 161
 162     case 'F':
 163       samples_per_frame = strtol(optarg, 0, 0);
 164       break;
 165
 166     case 'i':
 167       interp = strtol(optarg, 0, 0);
 168       break;
 169
 170     case 'S':
 171       if (!strtod_si(optarg, &tmp)){
 172         std::cerr << "invalid number: " << optarg << std::endl;
 173         usage(argv[0]);
 174         return 1;
 175       }
 176       scale = static_cast<int32_t>(tmp);
 177       break;
 178
 179     case 'h':
 180     default:
 181       usage(argv[0]);
 182       return 1;
 183     }
 184   }
 185
 186
 187   if (argc - optind != 0){
 188     usage(argv[0]);
 189     return 1;
 190   }
 191
 192   if (samples_per_frame < 9 || samples_per_frame > MAX_SAMPLES){
 193     std::cerr << prettify_progname(argv[0])
 194               << ": samples_per_frame is out of range.  "
 195               << "Must be in [9, " << MAX_SAMPLES << "].\n";
 196     usage(argv[0]);
 197     return 1;
 198   }
 199
 200
 201   FILE *fp = 0;
 202   if (input_filename == 0)
 203     fp = stdin;
 204   else {
 205     fp = fopen(input_filename, "rb");
 206     if (fp == 0){
 207       perror(input_filename);
 208       return 1;
 209     }
 210   }
 211
 212   install_sig_handler(SIGINT, sig_handler);
 213
 214
 215   gruel::rt_status_t rt = gruel::enable_realtime_scheduling();
 216   if (rt != gruel::RT_OK)
 217     std::cerr << "Failed to enable realtime scheduling" << std::endl;
 218
 219
 220   usrp2::usrp2::sptr u2 = usrp2::usrp2::make(interface, mac_addr_str);
 221
 222 #if 0
 223   if (gain != GAIN_NOT_SET){
 224     if (!u2->set_tx_gain(gain)){
 225       std::cerr << "set_tx_gain failed\n";
 226       return 1;
 227     }
 228   }
 229
 230   usrp2::tune_result tr;
 231   if (!u2->set_tx_center_freq(freq, &tr)){
 232     fprintf(stderr, "set_tx_center_freq(%g) failed\n", freq);
 233     return 1;
 234   }
 235
 236   printf("Daughterboard configuration:\n");
 237   printf("  baseband_freq=%f\n", tr.baseband_freq);
 238   printf("       duc_freq=%f\n", tr.dxc_freq);
 239   printf("  residual_freq=%f\n", tr.residual_freq);
 240   printf("       inverted=%s\n\n", tr.spectrum_inverted ? "yes" : "no");
 241
 242   if (!u2->set_tx_interp(interp)){
 243     fprintf(stderr, "set_tx_interp(%d) failed\n", interp);
 244     return 1;
 245   }
 246
 247   if (scale != -1){
 248     if (!u2->set_tx_scale_iq(scale, scale)){
 249       std::cerr << "set_tx_scale_iq failed\n";
 250       return 1;
 251     }
 252   }
 253 #endif
 254
 255   double baseband_rate = 100e6 / 32;
 256
 257   double ph0 = 0;
 258   double ph1 = 0;
 259
 260   double ph0_incr = 7.5e3/baseband_rate * 2 * M_PI;
 261   double ph1_incr = 7.5e3/baseband_rate * 2 * M_PI;
 262
 263   while (!signaled){
 264
 265     gen_and_send(u2, 0, &ph0, ph0_incr, samples_per_frame);
 266     gen_and_send(u2, 1, &ph1, ph1_incr, samples_per_frame);
 267
 268   }
 269
 270   return 0;
 271 }
 272
 273 void
 274 gen_and_send(usrp2::usrp2::sptr u2, int chan,
 275              double *ph_ptr, double ph_incr, int nsamples)
 276 {
 277   double ph = *ph_ptr;
 278
 279   std::complex<float>   buf[MAX_SAMPLES];
 280
 281   usrp2::tx_metadata    md;
 282   md.timestamp = -1;
 283   md.start_of_burst = 1;
 284   md.send_now = 1;
 285
 286   float ampl;
 287
 288   if (chan == 0)
 289     ampl = 0.5;
 290   else
 291     ampl = 0.75;
 292
 293
 294   for (int i = 0; i < nsamples; i++){
 295 #if 0
 296     float s, c;
 297     sincosf((float) ph, &s, &c);
 298     buf[i] = std::complex<float>(s * ampl, c * ampl);
 299     ph += ph_incr;
 300 #else
 301     buf[i] = std::complex<float>(ampl, 0);
 302 #endif
 303   }
 304
 305   if (!u2->tx_32fc(chan, buf, nsamples, &md)){
 306     fprintf(stderr, "tx_32fc failed\n");
 307   }
 308
 309   ph = fmod(ph, 2*M_PI);
 310   *ph_ptr = ph;
 311 }