git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - gnuradio-core/src/lib/filter/gr_pfb_decimator_ccf.cc

   1 /* -*- c++ -*- */
   2 /*
   3  * Copyright 2009 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_decimator_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 <gr_expj.h>
  33
  34 gr_pfb_decimator_ccf_sptr gr_make_pfb_decimator_ccf (unsigned int decim,
  35                                                      const std::vector<float> &taps,
  36                                                      unsigned int channel)
  37 {
  38   return gr_pfb_decimator_ccf_sptr (new gr_pfb_decimator_ccf (decim, taps, channel));
  39 }
  40
  41
  42 gr_pfb_decimator_ccf::gr_pfb_decimator_ccf (unsigned int decim,
  43                                             const std::vector<float> &taps,
  44                                             unsigned int channel)
  45   : gr_sync_block ("pfb_decimator_ccf",
  46                    gr_make_io_signature (decim, decim, sizeof(gr_complex)),
  47                    gr_make_io_signature (1, 1, sizeof(gr_complex))),
  48     d_updated (false)
  49 {
  50   d_rate = decim;
  51   d_filters = std::vector<gr_fir_ccf*>(d_rate);
  52   d_chan = channel;
  53   d_rotator = new gr_complex[d_rate];
  54
  55   // Create an FIR filter for each channel and zero out the taps
  56   std::vector<float> vtaps(0, d_rate);
  57   for(unsigned int i = 0; i < d_rate; i++) {
  58     d_filters[i] = gr_fir_util::create_gr_fir_ccf(vtaps);
  59     d_rotator[i] = gr_expj(i*2*M_PI*d_chan/d_rate);
  60   }
  61
  62   // Now, actually set the filters' taps
  63   set_taps(taps);
  64
  65   // Create the FFT to handle the output de-spinning of the channels
  66   d_fft = new gri_fft_complex (d_rate, false);
  67 }
  68
  69 gr_pfb_decimator_ccf::~gr_pfb_decimator_ccf ()
  70 {
  71   for(unsigned int i = 0; i < d_rate; i++) {
  72     delete d_filters[i];
  73   }
  74 }
  75
  76 void
  77 gr_pfb_decimator_ccf::set_taps (const std::vector<float> &taps)
  78 {
  79   unsigned int i,j;
  80
  81   unsigned int ntaps = taps.size();
  82   d_taps_per_filter = (unsigned int)ceil((double)ntaps/(double)d_rate);
  83
  84   // Create d_numchan vectors to store each channel's taps
  85   d_taps.resize(d_rate);
  86
  87   // Make a vector of the taps plus fill it out with 0's to fill
  88   // each polyphase filter with exactly d_taps_per_filter
  89   std::vector<float> tmp_taps;
  90   tmp_taps = taps;
  91   while((float)(tmp_taps.size()) < d_rate*d_taps_per_filter) {
  92     tmp_taps.push_back(0.0);
  93   }
  94
  95   // Partition the filter
  96   for(i = 0; i < d_rate; i++) {
  97     // Each channel uses all d_taps_per_filter with 0's if not enough taps to fill out
  98     d_taps[i] = std::vector<float>(d_taps_per_filter, 0);
  99     for(j = 0; j < d_taps_per_filter; j++) {
 100       d_taps[i][j] = tmp_taps[i + j*d_rate];  // add taps to channels in reverse order
 101     }
 102
 103     // Build a filter for each channel and add it's taps to it
 104     d_filters[i]->set_taps(d_taps[i]);
 105   }
 106
 107   // Set the history to ensure enough input items for each filter
 108   set_history (d_taps_per_filter);
 109
 110   d_updated = true;
 111 }
 112
 113 void
 114 gr_pfb_decimator_ccf::print_taps()
 115 {
 116   unsigned int i, j;
 117   for(i = 0; i < d_rate; i++) {
 118     printf("filter[%d]: [", i);
 119     for(j = 0; j < d_taps_per_filter; j++) {
 120       printf(" %.4e", d_taps[i][j]);
 121     }
 122     printf("]\n\n");
 123   }
 124 }
 125
 126 #define ROTATEFFT
 127
 128 int
 129 gr_pfb_decimator_ccf::work (int noutput_items,
 130                             gr_vector_const_void_star &input_items,
 131                             gr_vector_void_star &output_items)
 132 {
 133   gr_complex *in;
 134   gr_complex *out = (gr_complex *) output_items[0];
 135
 136   if (d_updated) {
 137     d_updated = false;
 138     return 0;                // history requirements may have changed.
 139   }
 140
 141   int i;
 142   for(i = 0; i < noutput_items; i++) {
 143     // Move through filters from bottom to top
 144     out[i] = 0;
 145     for(int j = d_rate-1; j >= 0; j--) {
 146       // Take in the items from the first input stream to d_rate
 147       in = (gr_complex*)input_items[d_rate - 1 - j];
 148
 149       // Filter current input stream from bottom filter to top
 150       // The rotate them by expj(j*k*2pi/M) where M is the number of filters
 151       // (the decimation rate) and k is the channel number to extract
 152
 153       // This is the real math that goes on; we abuse the FFT to do this quickly
 154       // for decimation rates > N where N is a small number (~5):
 155       //       out[i] += d_filters[j]->filter(&in[i])*gr_expj(j*d_chan*2*M_PI/d_rate);
 156 #ifdef ROTATEFFT
 157       d_fft->get_inbuf()[j] = d_filters[j]->filter(&in[i]);
 158 #else
 159       out[i] += d_filters[j]->filter(&in[i])*d_rotator[i];
 160 #endif
 161     }
 162
 163 #ifdef ROTATEFFT
 164     // Perform the FFT to do the complex multiply despinning for all channels
 165     d_fft->execute();
 166
 167     // Select only the desired channel out
 168     out[i] = d_fft->get_outbuf()[d_chan];
 169 #endif
 170
 171   }
 172
 173   return noutput_items;
 174 }