git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - gnuradio-core/src/utils/gr_plot_const.py

   1 #!/usr/bin/env python
   2 #
   3 # Copyright 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 import scipy
  24 from pylab import *
  25 from matplotlib.font_manager import fontManager, FontProperties
  26 from optparse import OptionParser
  27
  28 matplotlib.interactive(True)
  29 matplotlib.use('TkAgg')
  30
  31 class draw_constellation:
  32     def __init__(self, filename, options):
  33         self.hfile = open(filename, "r")
  34         self.block_length = options.block
  35         self.start = options.start
  36         self.sample_rate = options.sample_rate
  37
  38         self.axis_font_size = 16
  39         self.label_font_size = 18
  40         self.title_font_size = 20
  41
  42         # Setup PLOT
  43         self.fig = figure(1, figsize=(16, 9), facecolor='w')
  44         rcParams['xtick.labelsize'] = self.axis_font_size
  45         rcParams['ytick.labelsize'] = self.axis_font_size
  46
  47         self.text_file     = figtext(0.10, 0.95, ("File: %s" % filename), weight="heavy", size=16)
  48         self.text_file_pos = figtext(0.10, 0.90, "File Position: ", weight="heavy", size=16)
  49         self.text_block    = figtext(0.40, 0.90, ("Block Size: %d" % self.block_length),
  50                                      weight="heavy", size=16)
  51         self.text_sr       = figtext(0.60, 0.90, ("Sample Rate: %.2f" % self.sample_rate),
  52                                      weight="heavy", size=16)
  53         self.make_plots()
  54
  55         self.button_left_axes = self.fig.add_axes([0.45, 0.01, 0.05, 0.05], frameon=True)
  56         self.button_left = Button(self.button_left_axes, "<")
  57         self.button_left_callback = self.button_left.on_clicked(self.button_left_click)
  58
  59         self.button_right_axes = self.fig.add_axes([0.50, 0.01, 0.05, 0.05], frameon=True)
  60         self.button_right = Button(self.button_right_axes, ">")
  61         self.button_right_callback = self.button_right.on_clicked(self.button_right_click)
  62
  63         self.xlim = self.sp_iq.get_xlim()
  64
  65         self.manager = get_current_fig_manager()
  66         connect('draw_event', self.zoom)
  67         connect('key_press_event', self.click)
  68         show()
  69
  70     def get_data(self):
  71         self.text_file_pos.set_text("File Position: %d" % (self.hfile.tell()//8))
  72         iq = scipy.fromfile(self.hfile, dtype=scipy.complex64, count=self.block_length)
  73         #print "Read in %d items" % len(iq)
  74         if(len(iq) == 0):
  75             print "End of File"
  76         else:
  77             self.reals = [r.real for r in iq]
  78             self.imags = [i.imag for i in iq]
  79
  80             self.time = [i*(1/self.sample_rate) for i in range(len(self.reals))]
  81
  82     def make_plots(self):
  83         # if specified on the command-line, set file pointer
  84         self.hfile.seek(16*self.start, 1)
  85
  86         self.get_data()
  87
  88         # Subplot for real and imaginary parts of signal
  89         self.sp_iq = self.fig.add_subplot(2,1,1, position=[0.075, 0.2, 0.4, 0.6])
  90         self.sp_iq.set_title(("I&Q"), fontsize=self.title_font_size, fontweight="bold")
  91         self.sp_iq.set_xlabel("Time (s)", fontsize=self.label_font_size, fontweight="bold")
  92         self.sp_iq.set_ylabel("Amplitude (V)", fontsize=self.label_font_size, fontweight="bold")
  93         self.plot_iq = plot(self.time, self.reals, 'bo-', self.time, self.imags, 'ro-')
  94         self.sp_iq.axis([min(self.time), max(self.time),
  95                          1.5*min([min(self.reals), min(self.imags)]),
  96                          1.5*max([max(self.reals), max(self.imags)])])
  97
  98         # Subplot for constellation plot
  99         self.sp_const = self.fig.add_subplot(2,2,1, position=[0.575, 0.2, 0.4, 0.6])
 100         self.sp_const.set_title(("Constellation"), fontsize=self.title_font_size, fontweight="bold")
 101         self.sp_const.set_xlabel("Inphase", fontsize=self.label_font_size, fontweight="bold")
 102         self.sp_const.set_ylabel("Qaudrature", fontsize=self.label_font_size, fontweight="bold")
 103         self.plot_const = plot(self.reals, self.imags, 'bo')
 104         self.sp_const.axis([-2, 2, -2, 2])
 105
 106         draw()
 107
 108     def update_plots(self):
 109         self.plot_iq[0].set_data([self.time, self.reals])
 110         self.plot_iq[1].set_data([self.time, self.imags])
 111         self.sp_iq.axis([min(self.time), max(self.time),
 112                          1.5*min([min(self.reals), min(self.imags)]),
 113                          1.5*max([max(self.reals), max(self.imags)])])
 114
 115         self.plot_const[0].set_data([self.reals, self.imags])
 116         self.sp_const.axis([-2, 2, -2, 2])
 117         draw()
 118
 119     def zoom(self, event):
 120         newxlim = self.sp_iq.get_xlim()
 121         if(newxlim != self.xlim):
 122             self.xlim = newxlim
 123             r = self.reals[int(ceil(self.xlim[0])) : int(ceil(self.xlim[1]))]
 124             i = self.imags[int(ceil(self.xlim[0])) : int(ceil(self.xlim[1]))]
 125
 126             self.plot_const[0].set_data(r, i)
 127             self.sp_const.axis([-2, 2, -2, 2])
 128             self.manager.canvas.draw()
 129             draw()
 130
 131     def click(self, event):
 132         forward_valid_keys = [" ", "down", "right"]
 133         backward_valid_keys = ["up", "left"]
 134
 135         if(find(event.key, forward_valid_keys)):
 136             self.step_forward()
 137
 138         elif(find(event.key, backward_valid_keys)):
 139             self.step_backward()
 140
 141     def button_left_click(self, event):
 142         self.step_backward()
 143
 144     def button_right_click(self, event):
 145         self.step_forward()
 146
 147     def step_forward(self):
 148         self.get_data()
 149         self.update_plots()
 150
 151     def step_backward(self):
 152         # Step back in file position
 153         if(self.hfile.tell() >= 16*self.block_length ):
 154             self.hfile.seek(-16*self.block_length, 1)
 155         else:
 156             self.hfile.seek(-self.hfile.tell(),1)
 157         self.get_data()
 158         self.update_plots()
 159
 160
 161
 162 #FIXME: there must be a way to do this with a Python builtin
 163 def find(item_in, list_search):
 164     for l in list_search:
 165         if item_in == l:
 166             return True
 167     return False
 168
 169 def main():
 170     usage="%prog: [options] input_filename"
 171     description = "Takes a GNU Radio complex binary file and displays the I&Q data versus time and the constellation plot (I vs. Q). You can set the block size to specify how many points to read in at a time and the start position in the file. By default, the system assumes a sample rate of 1, so in time, each sample is plotted versus the sample number. To set a true time axis, set the sample rate (-R or --sample-rate) to the sample rate used when capturing the samples."
 172
 173     parser = OptionParser(conflict_handler="resolve", usage=usage, description=description)
 174     parser.add_option("-B", "--block", type="int", default=1000,
 175                       help="Specify the block size [default=%default]")
 176     parser.add_option("-s", "--start", type="int", default=0,
 177                       help="Specify where to start in the file [default=%default]")
 178     parser.add_option("-R", "--sample-rate", type="float", default=1.0,
 179                       help="Set the sampler rate of the data [default=%default]")
 180
 181     (options, args) = parser.parse_args ()
 182     if len(args) != 1:
 183         parser.print_help()
 184         raise SystemExit, 1
 185     filename = args[0]
 186
 187     dc = draw_constellation(filename, options)
 188
 189 if __name__ == "__main__":
 190     try:
 191         main()
 192     except KeyboardInterrupt:
 193         pass
 194
 195
 196