Reworking variables to avoid recalculations/assignments.
[debian/gnuradio] / gnuradio-core / src / lib / filter / gr_pfb_channelizer_ccf.cc
1 /* -*- c++ -*- */
2 /*
3  * Copyright 2009,2010 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 #ifdef HAVE_CONFIG_H
24 #include "config.h"
25 #endif
26
27 #include <gr_pfb_channelizer_ccf.h>
28 #include <gr_fir_ccf.h>
29 #include <gr_fir_util.h>
30 #include <gri_fft.h>
31 #include <gr_io_signature.h>
32 #include <cstdio>
33 #include <cstring>
34
35 gr_pfb_channelizer_ccf_sptr gr_make_pfb_channelizer_ccf (unsigned int numchans, 
36                                                          const std::vector<float> &taps,
37                                                          float oversample_rate)
38 {
39   return gr_pfb_channelizer_ccf_sptr (new gr_pfb_channelizer_ccf (numchans, taps,
40                                                                   oversample_rate));
41 }
42
43
44 gr_pfb_channelizer_ccf::gr_pfb_channelizer_ccf (unsigned int numchans, 
45                                                 const std::vector<float> &taps,
46                                                 float oversample_rate)
47   : gr_block ("pfb_channelizer_ccf",
48               gr_make_io_signature (numchans, numchans, sizeof(gr_complex)),
49               gr_make_io_signature (1, 1, numchans*sizeof(gr_complex))),
50     d_updated (false), d_numchans(numchans), d_oversample_rate(oversample_rate)
51 {
52   d_filters = std::vector<gr_fir_ccf*>(d_numchans);
53
54   // Create an FIR filter for each channel and zero out the taps
55   std::vector<float> vtaps(0, d_numchans);
56   for(unsigned int i = 0; i < d_numchans; i++) {
57     d_filters[i] = gr_fir_util::create_gr_fir_ccf(vtaps);
58   }
59
60   // Now, actually set the filters' taps
61   set_taps(taps);
62
63   // Create the FFT to handle the output de-spinning of the channels
64   d_fft = new gri_fft_complex (d_numchans, false);
65
66   // Although the filters change, we use this look up table
67   // to set the index of the FFT input buffer, which equivalently
68   // performs the FFT shift operation on every other turn.
69   d_rate_ratio = (int)rintf(d_numchans / d_oversample_rate);
70   d_idxlut = new int[d_numchans];
71   for(int i = 0; i < d_numchans; i++) {
72     d_idxlut[i] = d_numchans - ((i + d_rate_ratio) % d_numchans) - 1;
73   }
74
75   // Calculate the number of filtering rounds to do to evenly
76   // align the input vectors with the output channels
77   d_output_multiple = 1;
78   while((d_output_multiple * d_rate_ratio) % d_numchans != 0)
79     d_output_multiple++;
80   set_output_multiple(d_output_multiple);
81 }
82
83 gr_pfb_channelizer_ccf::~gr_pfb_channelizer_ccf ()
84 {
85   delete [] d_idxlut; 
86   
87   for(unsigned int i = 0; i < d_numchans; i++) {
88     delete d_filters[i];
89   }
90 }
91
92 void
93 gr_pfb_channelizer_ccf::set_taps (const std::vector<float> &taps)
94 {
95   unsigned int i,j;
96
97   unsigned int ntaps = taps.size();
98   d_taps_per_filter = (unsigned int)ceil((double)ntaps/(double)d_numchans);
99
100   // Create d_numchan vectors to store each channel's taps
101   d_taps.resize(d_numchans);
102
103   // Make a vector of the taps plus fill it out with 0's to fill
104   // each polyphase filter with exactly d_taps_per_filter
105   std::vector<float> tmp_taps;
106   tmp_taps = taps;
107   while((float)(tmp_taps.size()) < d_numchans*d_taps_per_filter) {
108     tmp_taps.push_back(0.0);
109   }
110  
111   // Partition the filter
112   for(i = 0; i < d_numchans; i++) {
113     // Each channel uses all d_taps_per_filter with 0's if not enough taps to fill out
114     d_taps[i] = std::vector<float>(d_taps_per_filter, 0);
115     for(j = 0; j < d_taps_per_filter; j++) {
116       d_taps[i][j] = tmp_taps[i + j*d_numchans];  // add taps to channels in reverse order
117     }
118     
119     // Build a filter for each channel and add it's taps to it
120     d_filters[i]->set_taps(d_taps[i]);
121   }
122
123   // Set the history to ensure enough input items for each filter
124   set_history (d_taps_per_filter);
125
126   d_updated = true;
127 }
128
129 void
130 gr_pfb_channelizer_ccf::print_taps()
131 {
132   unsigned int i, j;
133   for(i = 0; i < d_numchans; i++) {
134     printf("filter[%d]: [", i);
135     for(j = 0; j < d_taps_per_filter; j++) {
136       printf(" %.4e", d_taps[i][j]);
137     }
138     printf("]\n\n");
139   }
140 }
141
142
143 int
144 gr_pfb_channelizer_ccf::general_work (int noutput_items,
145                                       gr_vector_int &ninput_items,
146                                       gr_vector_const_void_star &input_items,
147                                       gr_vector_void_star &output_items)
148 {
149   gr_complex *in = (gr_complex *) input_items[0];
150   gr_complex *out = (gr_complex *) output_items[0];
151
152   if (d_updated) {
153     d_updated = false;
154     return 0;                // history requirements may have changed.
155   }
156
157   int n=1, i=-1, j=0, last;
158   int toconsume = (int)rintf(noutput_items/d_oversample_rate);
159   while(n <= toconsume) {
160     j = 0;
161     i = (i + d_rate_ratio) % d_numchans;
162     last = i;
163     while(i >= 0) {
164       in = (gr_complex*)input_items[j];
165       d_fft->get_inbuf()[d_idxlut[j]] = d_filters[i]->filter(&in[n]);
166       j++;
167       i--;
168     }
169
170     i = d_numchans-1;
171     while(i > last) {
172       in = (gr_complex*)input_items[j];
173       d_fft->get_inbuf()[d_idxlut[j]] = d_filters[i]->filter(&in[n-1]);
174       j++;
175       i--;
176     }
177
178     n += (i+d_rate_ratio) >= d_numchans;
179
180     // despin through FFT
181     d_fft->execute();
182     memcpy(out, d_fft->get_outbuf(), d_numchans*sizeof(gr_complex));
183     out += d_numchans;
184   }
185
186   consume_each(toconsume);
187   return noutput_items;
188 }