git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - gnuradio-core/src/lib/general/gr_ofdm_frame_acquisition.h

   1 /* -*- c++ -*- */
   2 /*
   3  * Copyright 2006, 2007 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 #ifndef INCLUDED_GR_OFDM_FRAME_ACQUISITION_H
  24 #define INCLUDED_GR_OFDM_FRAME_ACQUISITION_H
  25
  26
  27 #include <gr_block.h>
  28 #include <vector>
  29
  30 class gr_ofdm_frame_acquisition;
  31 typedef boost::shared_ptr<gr_ofdm_frame_acquisition> gr_ofdm_frame_acquisition_sptr;
  32
  33 gr_ofdm_frame_acquisition_sptr
  34 gr_make_ofdm_frame_acquisition (unsigned int occupied_carriers, unsigned int fft_length,
  35                                 unsigned int cplen,
  36                                 const std::vector<gr_complex> &known_symbol,
  37                                 unsigned int max_fft_shift_len=10);
  38
  39 /*!
  40  * \brief take a vector of complex constellation points in from an FFT
  41  * and performs a correlation and equalization.
  42  * \ingroup demodulation_blk
  43  *
  44  * This block takes the output of an FFT of a received OFDM symbol and finds the
  45  * start of a frame based on two known symbols. It also looks at the surrounding
  46  * bins in the FFT output for the correlation in case there is a large frequency
  47  * shift in the data. This block assumes that the fine frequency shift has already
  48  * been corrected and that the samples fall in the middle of one FFT bin.
  49  *
  50  * It then uses one of those known
  51  * symbols to estimate the channel response over all subcarriers and does a simple
  52  * 1-tap equalization on all subcarriers. This corrects for the phase and amplitude
  53  * distortion caused by the channel.
  54  */
  55
  56 class gr_ofdm_frame_acquisition : public gr_block
  57 {
  58   /*!
  59    * \brief Build an OFDM correlator and equalizer.
  60    * \param occupied_carriers   The number of subcarriers with data in the received symbol
  61    * \param fft_length          The size of the FFT vector (occupied_carriers + unused carriers)
  62    * \param known_symbol1       A vector of complex numbers representing a known symbol at the
  63    *                            start of a frame (usually a BPSK PN sequence)
  64    * \param known_symbol2       A vector of complex numbers representing a known symbol at the
  65    *                            start of a frame after known_symbol1 (usually a BPSK PN sequence).
  66    *                            Both of these start symbols are differentially correlated to compensate
  67    *                            for phase changes between symbols.
  68    * \param max_fft_shift_len   Set's the maximum distance you can look between bins for correlation
  69    */
  70   friend gr_ofdm_frame_acquisition_sptr
  71   gr_make_ofdm_frame_acquisition (unsigned int occupied_carriers, unsigned int fft_length,
  72                                   unsigned int cplen,
  73                                   const std::vector<gr_complex> &known_symbol,
  74                                   unsigned int max_fft_shift_len);
  75
  76 protected:
  77   gr_ofdm_frame_acquisition (unsigned int occupied_carriers, unsigned int fft_length,
  78                              unsigned int cplen,
  79                              const std::vector<gr_complex> &known_symbol,
  80                              unsigned int max_fft_shift_len);
  81
  82  private:
  83   unsigned char slicer(gr_complex x);
  84   void correlate(const gr_complex *symbol, int zeros_on_left);
  85   void calculate_equalizer(const gr_complex *symbol, int zeros_on_left);
  86   gr_complex coarse_freq_comp(int freq_delta, int count);
  87
  88   unsigned int d_occupied_carriers;  // !< \brief number of subcarriers with data
  89   unsigned int d_fft_length;         // !< \brief length of FFT vector
  90   unsigned int d_cplen;              // !< \brief length of cyclic prefix in samples
  91   unsigned int d_freq_shift_len;     // !< \brief number of surrounding bins to look at for correlation
  92   std::vector<gr_complex> d_known_symbol; // !< \brief known symbols at start of frame
  93   std::vector<float> d_known_phase_diff; // !< \brief factor used in correlation from known symbol
  94   std::vector<float> d_symbol_phase_diff; // !< \brief factor used in correlation from received symbol
  95   std::vector<gr_complex> d_hestimate;  // !< channel estimate
  96   int d_coarse_freq;             // !< \brief search distance in number of bins
  97   unsigned int d_phase_count;           // !< \brief accumulator for coarse freq correction
  98   float d_snr_est;                      // !< an estimation of the signal to noise ratio
  99
 100   gr_complex *d_phase_lut;  // !< look-up table for coarse frequency compensation
 101
 102   void forecast(int noutput_items, gr_vector_int &ninput_items_required);
 103
 104  public:
 105   /*!
 106    * \brief Return an estimate of the SNR of the channel
 107    */
 108   float snr() { return d_snr_est; }
 109
 110   ~gr_ofdm_frame_acquisition(void);
 111   int general_work(int noutput_items,
 112                    gr_vector_int &ninput_items,
 113                    gr_vector_const_void_star &input_items,
 114                    gr_vector_void_star &output_items);
 115 };
 116
 117
 118 #endif