git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - gr-atsc/src/lib/GrAtscFPLL.cc

   1 /* -*- c++ -*- */
   2 /*
   3  * Copyright 2002 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 #include <GrAtscFPLL.h>
  24 #include <algorithm>
  25 #include "fpll_btloop_coupling.h"
  26
  27 /*
  28  * I strongly suggest that you not mess with these...
  29  *
  30  * They are strongly coupled into the symbol timing code and
  31  * their value also sets the level of the symbols going
  32  * into the equalizer and viterbi decoder.
  33  */
  34 static const float FPLL_AGC_REFERENCE = 2.5 * FPLL_BTLOOP_COUPLING_CONST;
  35 static const float FPLL_AGC_RATE = 0.25e-6;
  36
  37
  38 GrAtscFPLL::GrAtscFPLL (double a_initial_freq)
  39   : VrSigProc (1, sizeof (iType), sizeof (oType)),
  40     initial_phase(0), debug_no_update(false)
  41 {
  42   initial_freq = a_initial_freq;
  43   agc.set_rate (FPLL_AGC_RATE);
  44   agc.set_reference (FPLL_AGC_REFERENCE);
  45
  46   if (_FPLL_DIAG_OUTPUT_){
  47     fp = fopen ("fpll.out", "w");
  48     if (fp == 0){
  49       perror ("fpll.out");
  50       exit (1);
  51     }
  52   }
  53
  54 }
  55
  56 void
  57 GrAtscFPLL::initialize ()
  58 {
  59   float Fs = getInputSamplingFrequencyN (0);
  60
  61   float alpha = 1 - exp(-1.0 / Fs / 5e-6);
  62
  63   afci.set_taps (alpha);
  64   afcq.set_taps (alpha);
  65
  66   nco.set_freq (initial_freq / Fs * 2 * M_PI);
  67   nco.set_phase (initial_phase);
  68 }
  69
  70 int
  71 GrAtscFPLL::work (VrSampleRange output, void *ao[],
  72                   VrSampleRange inputs[], void *ai[])
  73 {
  74   iType  *in = ((iType **)ai)[0];
  75   oType  *out = ((oType **)ao)[0];
  76
  77   unsigned int  k;
  78
  79   for (k = 0; k < output.size; k++){
  80
  81     float a_cos, a_sin;
  82
  83     float input = agc.scale (in[k]);
  84
  85     nco.step ();                // increment phase
  86     nco.sincos (a_sin, a_cos);  // compute cos and sin
  87
  88     float I = input * a_sin;
  89     float Q = input * a_cos;
  90
  91     out[k] = I;
  92
  93     float filtered_I = afci.filter (I);
  94     float filtered_Q = afcq.filter (Q);
  95
  96     // phase detector
  97
  98     float x = atan2 (filtered_Q, filtered_I);
  99
 100     // avoid slamming filter with big transitions
 101
 102     static const float limit = M_PI / 2;
 103
 104     if (x > limit)
 105       x = limit;
 106     else if (x < -limit)
 107       x = -limit;
 108
 109     // static const float alpha = 0.037;   // Max value
 110     // static const float alpha = 0.005;   // takes about 5k samples to pull in, stddev = 323
 111     // static const float alpha = 0.002;   // takes about 15k samples to pull in, stddev =  69
 112                                            //  or about 120k samples on noisy data,
 113     static const float alpha = 0.001;
 114     static const float beta = alpha * alpha / 4;
 115
 116
 117     if (!debug_no_update){
 118       nco.adjust_phase (alpha * x);
 119       nco.adjust_freq (beta * x);
 120     }
 121
 122     if (_FPLL_DIAG_OUTPUT_){
 123 #if 0   // lots of data...
 124       float     iodata[8];
 125       iodata[0] = nco.get_freq () * getSamplingFrequency () * (1.0 / (2 * M_PI));
 126       iodata[1] = in[k];
 127       iodata[2] = input;
 128       iodata[3] = I;
 129       iodata[4] = Q;
 130       iodata[5] = filtered_I;
 131       iodata[6] = filtered_Q;
 132       iodata[7] = x;
 133       if (fwrite (iodata, sizeof (iodata), 1, fp) != 1){
 134         perror ("fwrite: fpll");
 135         exit (1);
 136       }
 137 #else   // just the frequency
 138       float     iodata[1];
 139       iodata[0] = nco.get_freq () * getSamplingFrequency () * (1.0 / (2 * M_PI));
 140       if (fwrite (iodata, sizeof (iodata), 1, fp) != 1){
 141         perror ("fwrite: fpll");
 142         exit (1);
 143       }
 144 #endif
 145     }
 146   }
 147
 148   return output.size;
 149 }
 150