git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - gr-radio-astronomy/src/python/usrp_ra_receiver.py

   1 #!/usr/bin/env python
   2 #
   3 # Copyright 2004,2005 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 2, 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 from gnuradio import gr, gru
  24 from gnuradio import usrp
  25 from usrpm import usrp_dbid
  26 from gnuradio import eng_notation
  27 from gnuradio.eng_option import eng_option
  28 from gnuradio.wxgui import stdgui, ra_fftsink, ra_stripchartsink, ra_waterfallsink, form, slider
  29 from optparse import OptionParser
  30 import wx
  31 import sys
  32 import Numeric
  33 import time
  34 import FFT
  35 import ephem
  36
  37 class continuum_calibration(gr.feval_dd):
  38     def eval(self, x):
  39         str = globals()["calibration_codelet"]
  40         exec(str)
  41         return(x)
  42
  43 class app_flow_graph(stdgui.gui_flow_graph):
  44     def __init__(self, frame, panel, vbox, argv):
  45         stdgui.gui_flow_graph.__init__(self)
  46
  47         self.frame = frame
  48         self.panel = panel
  49
  50         parser = OptionParser(option_class=eng_option)
  51         parser.add_option("-R", "--rx-subdev-spec", type="subdev", default=(0, 0),
  52                           help="select USRP Rx side A or B (default=A)")
  53         parser.add_option("-d", "--decim", type="int", default=16,
  54                           help="set fgpa decimation rate to DECIM [default=%default]")
  55         parser.add_option("-f", "--freq", type="eng_float", default=None,
  56                           help="set frequency to FREQ", metavar="FREQ")
  57         parser.add_option("-a", "--avg", type="eng_float", default=1.0,
  58                 help="set spectral averaging alpha")
  59         parser.add_option("-i", "--integ", type="eng_float", default=1.0,
  60                 help="set integration time")
  61         parser.add_option("-g", "--gain", type="eng_float", default=None,
  62                           help="set gain in dB (default is midpoint)")
  63         parser.add_option("-l", "--reflevel", type="eng_float", default=30.0,
  64                           help="Set Total power reference level")
  65         parser.add_option("-y", "--division", type="eng_float", default=0.5,
  66                           help="Set Total power Y division size")
  67         parser.add_option("-e", "--longitude", type="eng_float", default=-76.02,                          help="Set Observer Longitude")
  68         parser.add_option("-c", "--latitude", type="eng_float", default=44.85,                          help="Set Observer Latitude")
  69         parser.add_option("-o", "--observing", type="eng_float", default=0.0,
  70                         help="Set observing frequency")
  71         parser.add_option("-x", "--ylabel", default="dB", help="Y axis label")
  72         parser.add_option("-z", "--divbase", type="eng_float", default=0.025, help="Y Division increment base")
  73         parser.add_option("-v", "--stripsize", type="eng_float", default=2400, help="Size of stripchart, in 2Hz samples")
  74         parser.add_option("-F", "--fft_size", type="eng_float", default=1024, help="Size of FFT")
  75
  76         parser.add_option("-N", "--decln", type="eng_float", default=999.99, help="Observing declination")
  77         parser.add_option("-X", "--prefix", default="./")
  78         parser.add_option("-M", "--fft_rate", type="eng_float", default=8.0, help="FFT Rate")
  79         parser.add_option("-A", "--calib_coeff", type="eng_float", default=1.0, help="Calibration coefficient")
  80         parser.add_option("-B", "--calib_offset", type="eng_float", default=0.0, help="Calibration coefficient")
  81         parser.add_option("-W", "--waterfall", action="store_true", default=False, help="Use Waterfall FFT display")
  82         parser.add_option("-S", "--setimode", action="store_true", default=False, help="Enable SETI processing of spectral data")
  83         parser.add_option("-K", "--setik", type="eng_float", default=1.5, help="K value for SETI analysis")
  84         parser.add_option("-T", "--setibandwidth", type="eng_float", default=12500, help="Instantaneous SETI observing bandwidth--must be divisor of 250Khz")
  85         (options, args) = parser.parse_args()
  86         if len(args) != 0:
  87             parser.print_help()
  88             sys.exit(1)
  89
  90         self.show_debug_info = True
  91
  92         # Pick up waterfall option
  93         self.waterfall = options.waterfall
  94
  95         # SETI mode stuff
  96         self.setimode = options.setimode
  97         self.seticounter = 0
  98         self.setik = options.setik
  99         # Because we force the input rate to be 250Khz, 12.5Khz is
 100         #  exactly 1/20th of this, which makes building decimators
 101         #  easier.
 102         # This also allows larger FFTs to be used without totally-gobbling
 103         #  CPU.  With an FFT size of 16384, for example, this bandwidth
 104         #  yields a binwidth of 0.762Hz, and plenty of CPU left over
 105         #  for other things, like the SETI analysis code.
 106         #
 107         self.seti_fft_bandwidth = int(options.setibandwidth)
 108
 109         # Calculate binwidth
 110         binwidth = self.seti_fft_bandwidth / options.fft_size
 111
 112         # Use binwidth, and knowledge of likely chirp rates to set reasonable
 113         #  values for SETI analysis code.   We assume that SETI signals will
 114         #  chirp at somewhere between 0.10Hz/sec and 0.25Hz/sec.
 115         #
 116         # upper_limit is the "worst case"--that is, the case for which we have
 117         #  wait the longest to actually see any drift, due to the quantizing
 118         #  on FFT bins.
 119         upper_limit = binwidth / 0.10
 120         self.setitimer = int(upper_limit * 2.00)
 121         self.scanning = True
 122
 123         # Calculate the CHIRP values based on Hz/sec
 124         self.CHIRP_LOWER = 0.10 * self.setitimer
 125         self.CHIRP_UPPER = 0.25 * self.setitimer
 126
 127         # Reset hit counter to 0
 128         self.hitcounter = 0
 129         # We scan through 1Mhz of bandwidth around the chosen center freq
 130         self.seti_freq_range = 1.0e6
 131         # Calculate lower edge
 132         self.setifreq_lower = options.freq - (self.seti_freq_range/2)
 133         self.setifreq_current = options.freq
 134         # Calculate upper edge
 135         self.setifreq_upper = options.freq + (self.seti_freq_range/2)
 136
 137         # We change center frequencies every 10 self.setitimer intervals
 138         self.setifreq_timer = self.setitimer * 10
 139
 140         # Create actual timer
 141         self.seti_then = time.time()
 142
 143         # The hits recording array
 144         self.nhits = 10
 145         self.nhitlines = 3
 146         self.hits_array = Numeric.zeros((self.nhits,self.nhitlines), Numeric.Float64)
 147         self.hit_intensities = Numeric.zeros((self.nhits,self.nhitlines), Numeric.Float64)
 148         # Calibration coefficient and offset
 149         self.calib_coeff = options.calib_coeff
 150         self.calib_offset = options.calib_offset
 151
 152         self.integ = options.integ
 153         self.avg_alpha = options.avg
 154         self.gain = options.gain
 155         self.decln = options.decln
 156
 157         # Set initial values for datalogging timed-output
 158         self.continuum_then = time.time()
 159         self.spectral_then = time.time()
 160
 161         # build the graph
 162
 163         #
 164         # If SETI mode, we always run at maximum USRP decimation
 165         #
 166         if (self.setimode):
 167             options.decim = 256
 168
 169         self.u = usrp.source_c(decim_rate=options.decim)
 170         self.u.set_mux(usrp.determine_rx_mux_value(self.u, options.rx_subdev_spec))
 171         self.cardtype = self.u.daughterboard_id(0)
 172         # Set initial declination
 173         self.decln = options.decln
 174
 175         # determine the daughterboard subdevice we're using
 176         self.subdev = usrp.selected_subdev(self.u, options.rx_subdev_spec)
 177
 178         input_rate = self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate()
 179
 180         #
 181         # Set prefix for data files
 182         #
 183         self.prefix = options.prefix
 184
 185         #
 186         # The lower this number, the fewer sample frames are dropped
 187         #  in computing the FFT.  A sampled approach is taken to
 188         #  computing the FFT of the incoming data, which reduces
 189         #  sensitivity.  Increasing sensitivity inreases CPU loading.
 190         #
 191         self.fft_rate = options.fft_rate
 192
 193         self.fft_size = int(options.fft_size)
 194
 195         # This buffer is used to remember the most-recent FFT display
 196         #   values.  Used later by self.write_spectral_data() to write
 197         #   spectral data to datalogging files, and by the SETI analysis
 198         #   function.
 199         #
 200         self.fft_outbuf = Numeric.zeros(self.fft_size, Numeric.Float64)
 201
 202         #
 203         # If SETI mode, only look at seti_fft_bandwidth (currently 12.5Khz)
 204         #   at a time.
 205         #
 206         if (self.setimode):
 207             self.fft_input_rate = self.seti_fft_bandwidth
 208
 209             #
 210             # Build a decimating bandpass filter
 211             #
 212             self.fft_input_taps = gr.firdes.complex_band_pass (1.0,
 213                input_rate,
 214                -(int(self.fft_input_rate/2)), int(self.fft_input_rate/2), 200,
 215                gr.firdes.WIN_HAMMING, 0)
 216
 217             #
 218             # Compute required decimation factor
 219             #
 220             decimation = int(input_rate/self.fft_input_rate)
 221             self.fft_bandpass = gr.fir_filter_ccc (decimation,
 222                 self.fft_input_taps)
 223         else:
 224             self.fft_input_rate = input_rate
 225
 226         # Set up FFT display
 227         if self.waterfall == False:
 228            self.scope = ra_fftsink.ra_fft_sink_c (self, panel,
 229                fft_size=int(self.fft_size), sample_rate=self.fft_input_rate,
 230                fft_rate=int(self.fft_rate), title="Spectral",
 231                ofunc=self.fft_outfunc, xydfunc=self.xydfunc)
 232         else:
 233             self.scope = ra_waterfallsink.ra_waterfallsink_c (self, panel,
 234                 fft_size=int(self.fft_size), sample_rate=self.fft_input_rate,
 235                 fft_rate=int(self.fft_rate), title="Spectral", ofunc=self.fft_outfunc, xydfunc=self.xydfunc_waterfall)
 236
 237         # Set up ephemeris data
 238         self.locality = ephem.Observer()
 239         self.locality.long = str(options.longitude)
 240         self.locality.lat = str(options.latitude)
 241         # We make notes about Sunset/Sunrise in Continuum log files
 242         self.sun = ephem.Sun()
 243         self.sunstate = "??"
 244
 245         # Set up stripchart display
 246         self.stripsize = int(options.stripsize)
 247         if self.setimode == False:
 248             self.chart = ra_stripchartsink.stripchart_sink_f (self, panel,
 249                 stripsize=self.stripsize,
 250                 title="Continuum",
 251                 xlabel="LMST Offset (Seconds)",
 252                 scaling=1.0, ylabel=options.ylabel,
 253                 divbase=options.divbase)
 254
 255         # Set center frequency
 256         self.centerfreq = options.freq
 257
 258         # Set observing frequency (might be different from actual programmed
 259         #    RF frequency)
 260         if options.observing == 0.0:
 261             self.observing = options.freq
 262         else:
 263             self.observing = options.observing
 264
 265         self.bw = input_rate
 266
 267         # We setup the first two integrators to produce a fixed integration
 268         # Down to 1Hz, with output at 1 samples/sec
 269         N = input_rate/5000
 270
 271         # Second stage runs on decimated output of first
 272         M = (input_rate/N)
 273
 274         # Create taps for first integrator
 275         t = range(0,N-1)
 276         tapsN = []
 277         for i in t:
 278              tapsN.append(1.0/N)
 279
 280         # Create taps for second integrator
 281         t = range(0,M-1)
 282         tapsM = []
 283         for i in t:
 284             tapsM.append(1.0/M)
 285
 286         #
 287         # The 3rd integrator is variable, and user selectable at runtime
 288         # This integrator doesn't decimate, but is used to set the
 289         #  final integration time based on the constant 1Hz input samples
 290         # The strip chart is fed at a constant 1Hz rate as a result
 291         #
 292
 293         #
 294         # Call constructors for receive chains
 295         #
 296
 297         if self.setimode == False:
 298             # The three integrators--two FIR filters, and an IIR final filter
 299             self.integrator1 = gr.fir_filter_fff (N, tapsN)
 300             self.integrator2 = gr.fir_filter_fff (M, tapsM)
 301             self.integrator3 = gr.single_pole_iir_filter_ff(1.0)
 302
 303             # The detector
 304             self.detector = gr.complex_to_mag_squared()
 305
 306             # Split complex USRP stream into a pair of floats
 307             #self.splitter = gr.complex_to_float (1);
 308
 309 #            # I squarer (detector)
 310 #            self.multI = gr.multiply_ff();
 311 #
 312 #            # Q squarer (detector)
 313 #            self.multQ = gr.multiply_ff();
 314 #
 315 #            # Adding squared I and Q to produce instantaneous signal power
 316 #            self.adder = gr.add_ff();
 317
 318             # Signal probe
 319             self.probe = gr.probe_signal_f();
 320
 321             #
 322             # Continuum calibration stuff
 323             #
 324             self.cal_mult = gr.multiply_const_ff(self.calib_coeff);
 325             self.cal_offs = gr.add_const_ff(self.calib_offset);
 326
 327         #
 328         # Start connecting configured modules in the receive chain
 329         #
 330
 331         # The scope--handle SETI mode
 332         if (self.setimode == False):
 333             self.connect(self.u, self.scope)
 334         else:
 335             self.connect(self.u, self.fft_bandpass, self.scope)
 336
 337         if self.setimode == False:
 338 #            #
 339 #            # The head of the continuum chain
 340 #            #
 341 #            self.connect(self.u, self.splitter)
 342 #
 343 #            # Connect splitter outputs to multipliers
 344 #            # First do I^2
 345 #            self.connect((self.splitter, 0), (self.multI,0))
 346 #            self.connect((self.splitter, 0), (self.multI,1))
 347 #
 348 #            # Then do Q^2
 349 #            self.connect((self.splitter, 1), (self.multQ,0))
 350 #            self.connect((self.splitter, 1), (self.multQ,1))
 351 #
 352 #            # Then sum the squares
 353 #            self.connect(self.multI, (self.adder,0))
 354 #            self.connect(self.multQ, (self.adder,1))
 355 #
 356 #            # Connect adder output to two-stages of FIR integrator
 357 #            #   followed by a single stage IIR integrator, and
 358 #            #   the calibrator
 359 #            self.connect(self.adder, self.integrator1,
 360 #               self.integrator2, self.integrator3, self.cal_mult,
 361 #               self.cal_offs, self.chart)
 362
 363             self.connect(self.u, self.detector,
 364                 self.integrator1, self.integrator2,
 365                 self.integrator3, self.cal_mult, self.cal_offs, self.chart)
 366
 367             # Connect calibrator to probe
 368             # SPECIAL NOTE:  I'm setting the ground work here
 369             #   for completely changing the way local_calibrator
 370             #   works, including removing some horrible kludges for
 371             #   recording data.
 372             # But for now, self.probe() will be used to display the
 373             #  current instantaneous integrated detector value
 374             self.connect(self.cal_offs, self.probe)
 375
 376         self._build_gui(vbox)
 377
 378         # Make GUI agree with command-line
 379         self.integ = options.integ
 380         if self.setimode == False:
 381             self.myform['integration'].set_value(int(options.integ))
 382         self.myform['average'].set_value(int(options.avg))
 383
 384         if self.setimode == False:
 385             # Make integrator agree with command line
 386             self.set_integration(int(options.integ))
 387
 388         self.avg_alpha = options.avg
 389
 390         # Make spectral averager agree with command line
 391         if options.avg != 1.0:
 392             self.scope.set_avg_alpha(float(1.0/options.avg))
 393             self.scope.set_average(True)
 394
 395         if self.setimode == False:
 396             # Set division size
 397             self.chart.set_y_per_div(options.division)
 398             # Set reference(MAX) level
 399             self.chart.set_ref_level(options.reflevel)
 400
 401         # set initial values
 402
 403         if options.gain is None:
 404             # if no gain was specified, use the mid-point in dB
 405             g = self.subdev.gain_range()
 406             options.gain = float(g[0]+g[1])/2
 407
 408         if options.freq is None:
 409             # if no freq was specified, use the mid-point
 410             r = self.subdev.freq_range()
 411             options.freq = float(r[0]+r[1])/2
 412
 413         # Set the initial gain control
 414         self.set_gain(options.gain)
 415
 416         if not(self.set_freq(options.freq)):
 417             self._set_status_msg("Failed to set initial frequency")
 418
 419         # Set declination
 420         self.set_decln (self.decln)
 421
 422
 423         # RF hardware information
 424         self.myform['decim'].set_value(self.u.decim_rate())
 425         self.myform['fs@usb'].set_value(self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate())
 426         self.myform['dbname'].set_value(self.subdev.name())
 427
 428         # Set analog baseband filtering, if DBS_RX
 429         if self.cardtype == usrp_dbid.DBS_RX:
 430             lbw = (self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate()) / 2
 431             if lbw < 1.0e6:
 432                 lbw = 1.0e6
 433             self.subdev.set_bw(lbw)
 434
 435         # Start the timer for the LMST display and datalogging
 436         self.lmst_timer.Start(1000)
 437
 438
 439     def _set_status_msg(self, msg):
 440         self.frame.GetStatusBar().SetStatusText(msg, 0)
 441
 442     def _build_gui(self, vbox):
 443
 444         def _form_set_freq(kv):
 445             # Adjust current SETI frequency, and limits
 446             self.setifreq_lower = kv['freq'] - (self.seti_freq_range/2)
 447             self.setifreq_current = kv['freq']
 448             self.setifreq_upper = kv['freq'] + (self.seti_freq_range/2)
 449
 450             # Reset SETI analysis timer
 451             self.seti_then = time.time()
 452             # Zero-out hits array when changing frequency
 453             self.hits_array[:,:] = 0.0
 454             self.hit_intensities[:,:] = -60.0
 455
 456             return self.set_freq(kv['freq'])
 457
 458         def _form_set_decln(kv):
 459             return self.set_decln(kv['decln'])
 460
 461         # Position the FFT display
 462         vbox.Add(self.scope.win, 15, wx.EXPAND)
 463
 464         if self.setimode == False:
 465             # Position the Total-power stripchart
 466             vbox.Add(self.chart.win, 15, wx.EXPAND)
 467
 468         # add control area at the bottom
 469         self.myform = myform = form.form()
 470         hbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 471         hbox.Add((7,0), 0, wx.EXPAND)
 472         vbox1 = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
 473         myform['freq'] = form.float_field(
 474             parent=self.panel, sizer=vbox1, label="Center freq", weight=1,
 475             callback=myform.check_input_and_call(_form_set_freq, self._set_status_msg))
 476
 477         vbox1.Add((4,0), 0, 0)
 478
 479         myform['lmst_high'] = form.static_text_field(
 480             parent=self.panel, sizer=vbox1, label="Current LMST", weight=1)
 481         vbox1.Add((4,0), 0, 0)
 482
 483         myform['spec_data'] = form.static_text_field(
 484             parent=self.panel, sizer=vbox1, label="Spectral Cursor", weight=1)
 485         vbox1.Add((4,0), 0, 0)
 486
 487         vbox2 = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
 488         g = self.subdev.gain_range()
 489         myform['gain'] = form.slider_field(parent=self.panel, sizer=vbox2, label="RF Gain",
 490                                            weight=1,
 491                                            min=int(g[0]), max=int(g[1]),
 492                                            callback=self.set_gain)
 493
 494         vbox2.Add((4,0), 0, 0)
 495         myform['average'] = form.slider_field(parent=self.panel, sizer=vbox2,
 496                     label="Spectral Averaging (FFT frames)", weight=1, min=1, max=3000, callback=self.set_averaging)
 497
 498         # Set up scan control button when in SETI mode
 499         if (self.setimode == True):
 500                 # SETI scanning control
 501                 buttonbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 502                 self.scan_control = form.button_with_callback(self.panel,
 503                       label="Scan: On ",
 504                       callback=self.toggle_scanning)
 505
 506                 buttonbox.Add(self.scan_control, 0, wx.CENTER)
 507                 vbox2.Add(buttonbox, 0, wx.CENTER)
 508         vbox2.Add((4,0), 0, 0)
 509
 510         if self.setimode == False:
 511             myform['integration'] = form.slider_field(parent=self.panel, sizer=vbox2,
 512                    label="Continuum Integration Time (sec)", weight=1, min=1, max=180, callback=self.set_integration)
 513
 514             vbox2.Add((4,0), 0, 0)
 515
 516         myform['decln'] = form.float_field(
 517             parent=self.panel, sizer=vbox2, label="Current Declination", weight=1,
 518             callback=myform.check_input_and_call(_form_set_decln))
 519         vbox2.Add((4,0), 0, 0)
 520
 521         buttonbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 522         vbox.Add(buttonbox, 0, wx.CENTER)
 523         hbox.Add(vbox1, 0, 0)
 524         hbox.Add(vbox2, wx.ALIGN_RIGHT, 0)
 525         vbox.Add(hbox, 0, wx.EXPAND)
 526
 527         self._build_subpanel(vbox)
 528
 529         self.lmst_timer = wx.PyTimer(self.lmst_timeout)
 530         #self.lmst_timeout()
 531
 532
 533     def _build_subpanel(self, vbox_arg):
 534         # build a secondary information panel (sometimes hidden)
 535
 536         # FIXME figure out how to have this be a subpanel that is always
 537         # created, but has its visibility controlled by foo.Show(True/False)
 538
 539         if not(self.show_debug_info):
 540             return
 541
 542         panel = self.panel
 543         vbox = vbox_arg
 544         myform = self.myform
 545
 546         #panel = wx.Panel(self.panel, -1)
 547         #vbox = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
 548
 549         hbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 550         hbox.Add((5,0), 0)
 551         myform['decim'] = form.static_float_field(
 552             parent=panel, sizer=hbox, label="Decim")
 553
 554         hbox.Add((5,0), 1)
 555         myform['fs@usb'] = form.static_float_field(
 556             parent=panel, sizer=hbox, label="Fs@USB")
 557
 558         hbox.Add((5,0), 1)
 559         myform['dbname'] = form.static_text_field(
 560             parent=panel, sizer=hbox)
 561
 562         hbox.Add((5,0), 1)
 563         myform['baseband'] = form.static_float_field(
 564             parent=panel, sizer=hbox, label="Analog BB")
 565
 566         hbox.Add((5,0), 1)
 567         myform['ddc'] = form.static_float_field(
 568             parent=panel, sizer=hbox, label="DDC")
 569
 570         hbox.Add((5,0), 0)
 571         vbox.Add(hbox, 0, wx.EXPAND)
 572
 573
 574
 575     def set_freq(self, target_freq):
 576         """
 577         Set the center frequency we're interested in.
 578
 579         @param target_freq: frequency in Hz
 580         @rypte: bool
 581
 582         Tuning is a two step process.  First we ask the front-end to
 583         tune as close to the desired frequency as it can.  Then we use
 584         the result of that operation and our target_frequency to
 585         determine the value for the digital down converter.
 586         """
 587         #
 588         # Everything except BASIC_RX should support usrp.tune()
 589         #
 590         if not (self.cardtype == usrp_dbid.BASIC_RX):
 591             r = usrp.tune(self.u, 0, self.subdev, target_freq)
 592         else:
 593             r = self.u.set_rx_freq(0, target_freq)
 594             f = self.u.rx_freq(0)
 595             if abs(f-target_freq) > 2.0e3:
 596                 r = 0
 597         if r:
 598             self.myform['freq'].set_value(target_freq)     # update displayed value
 599             #
 600             # Make sure calibrator knows our target freq
 601             #
 602
 603             # Remember centerfreq---used for doppler calcs
 604             delta = self.centerfreq - target_freq
 605             self.centerfreq = target_freq
 606             self.observing -= delta
 607             self.scope.set_baseband_freq (self.observing)
 608
 609             self.myform['baseband'].set_value(r.baseband_freq)
 610             self.myform['ddc'].set_value(r.dxc_freq)
 611
 612             return True
 613
 614         return False
 615
 616     def set_decln(self, dec):
 617         self.decln = dec
 618         self.myform['decln'].set_value(dec)     # update displayed value
 619
 620     def set_gain(self, gain):
 621         self.myform['gain'].set_value(gain)     # update displayed value
 622         self.subdev.set_gain(gain)
 623         self.gain = gain
 624
 625     def set_averaging(self, avval):
 626         self.myform['average'].set_value(avval)
 627         self.scope.set_avg_alpha(1.0/(avval))
 628         self.scope.set_average(True)
 629         self.avg_alpha = avval
 630
 631     def set_integration(self, integval):
 632         if self.setimode == False:
 633             self.integrator3.set_taps(1.0/integval)
 634         self.myform['integration'].set_value(integval)
 635         self.integ = integval
 636
 637     #
 638     # Timeout function
 639     # Used to update LMST display, as well as current
 640     #  continuum value
 641     #
 642     # We also write external data-logging files here
 643     #
 644     def lmst_timeout(self):
 645          self.locality.date = ephem.now()
 646          if self.setimode == False:
 647              x = self.probe.level()
 648          sidtime = self.locality.sidereal_time()
 649          # LMST
 650          s = str(ephem.hours(sidtime)) + " " + self.sunstate
 651          # Continuum detector value
 652          if self.setimode == False:
 653              sx = "%7.4f" % x
 654              s = s + "\nDet: " + str(sx)
 655          else:
 656              sx = "%2d" % self.hitcounter
 657              sy = "%3.1f-%3.1f" % (self.CHIRP_LOWER, self.CHIRP_UPPER)
 658              s = s + "\nHits: " + str(sx) + "\nCh lim: " + str(sy)
 659          self.myform['lmst_high'].set_value(s)
 660
 661          #
 662          # Write data out to recording files
 663          #
 664          if self.setimode == False:
 665              self.write_continuum_data(x,sidtime)
 666              self.write_spectral_data(self.fft_outbuf,sidtime)
 667
 668          else:
 669              self.seti_analysis(self.fft_outbuf,sidtime)
 670              now = time.time()
 671              if ((self.scanning == True) and ((now - self.seti_then) > self.setifreq_timer)):
 672                  self.seti_then = now
 673                  self.setifreq_current = self.setifreq_current + self.fft_input_rate
 674                  if (self.setifreq_current > self.setifreq_upper):
 675                      self.setifreq_current = self.setifreq_lower
 676                  self.set_freq(self.setifreq_current)
 677                  # Make sure we zero-out the hits array when changing
 678                  #   frequency.
 679                  self.hits_array[:,:] = 0.0
 680                  self.hit_intensities[:,:] = 0.0
 681
 682     def fft_outfunc(self,data,l):
 683         self.fft_outbuf=data
 684
 685     def write_continuum_data(self,data,sidtime):
 686
 687         # Create localtime structure for producing filename
 688         foo = time.localtime()
 689         pfx = self.prefix
 690         filenamestr = "%s/%04d%02d%02d%02d" % (pfx, foo.tm_year,
 691            foo.tm_mon, foo.tm_mday, foo.tm_hour)
 692
 693         # Open the data file, appending
 694         continuum_file = open (filenamestr+".tpdat","a")
 695
 696         flt = "%6.3f" % data
 697         inter = self.decln
 698         integ = self.integ
 699         fc = self.observing
 700         fc = fc / 1000000
 701         bw = self.bw
 702         bw = bw / 1000000
 703         ga = self.gain
 704
 705         now = time.time()
 706
 707         #
 708         # If time to write full header info (saves storage this way)
 709         #
 710         if (now - self.continuum_then > 20):
 711             self.sun.compute(self.locality)
 712             enow = ephem.now()
 713             sun_insky = "Down"
 714             self.sunstate = "Dn"
 715             if ((self.sun.rise_time < enow) and (enow < self.sun.set_time)):
 716                sun_insky = "Up"
 717                self.sunstate = "Up"
 718             self.continuum_then = now
 719
 720             continuum_file.write(str(ephem.hours(sidtime))+" "+flt+" Dn="+str(inter)+",")
 721             continuum_file.write("Ti="+str(integ)+",Fc="+str(fc)+",Bw="+str(bw))
 722             continuum_file.write(",Ga="+str(ga)+",Sun="+str(sun_insky)+"\n")
 723         else:
 724             continuum_file.write(str(ephem.hours(sidtime))+" "+flt+"\n")
 725
 726         continuum_file.close()
 727         return(data)
 728
 729     def write_spectral_data(self,data,sidtime):
 730
 731         now = time.time()
 732         delta = 10
 733
 734         # If time to write out spectral data
 735         # We don't write this out every time, in order to
 736         #   save disk space.  Since the spectral data are
 737         #   typically heavily averaged, writing this data
 738         #   "once in a while" is OK.
 739         #
 740         if (now - self.spectral_then >= delta):
 741             self.spectral_then = now
 742
 743             # Get localtime structure to make filename from
 744             foo = time.localtime()
 745
 746             pfx = self.prefix
 747             filenamestr = "%s/%04d%02d%02d%02d" % (pfx, foo.tm_year,
 748                foo.tm_mon, foo.tm_mday, foo.tm_hour)
 749
 750             # Open the file
 751             spectral_file = open (filenamestr+".sdat","a")
 752
 753             # Setup data fields to be written
 754             r = data
 755             inter = self.decln
 756             fc = self.observing
 757             fc = fc / 1000000
 758             bw = self.bw
 759             bw = bw / 1000000
 760             av = self.avg_alpha
 761
 762             # Write those fields
 763             spectral_file.write("data:"+str(ephem.hours(sidtime))+" Dn="+str(inter)+",Fc="+str(fc)+",Bw="+str(bw)+",Av="+str(av))
 764             spectral_file.write(" "+str(r)+"\n")
 765             spectral_file.close()
 766             return(data)
 767
 768         return(data)
 769
 770     def seti_analysis(self,fftbuf,sidtime):
 771         l = len(fftbuf)
 772         x = 0
 773         hits = []
 774         hit_intensities = []
 775         if self.seticounter < self.setitimer:
 776             self.seticounter = self.seticounter + 1
 777             return
 778         else:
 779             self.seticounter = 0
 780
 781         # Run through FFT output buffer, computing standard deviation (Sigma)
 782         avg = 0
 783         # First compute average
 784         for i in range(0,l):
 785             avg = avg + fftbuf[i]
 786         avg = avg / l
 787
 788         sigma = 0.0
 789         # Then compute standard deviation (Sigma)
 790         for i in range(0,l):
 791             d = fftbuf[i] - avg
 792             sigma = sigma + (d*d)
 793
 794         sigma = Numeric.sqrt(sigma/l)
 795
 796         #
 797         # Snarfle through the FFT output buffer again, looking for
 798         #    outlying data points
 799
 800         start_f = self.observing - (self.fft_input_rate/2)
 801         current_f = start_f
 802         f_incr = self.fft_input_rate / l
 803         l = len(fftbuf)
 804         hit = -1
 805
 806         # -nyquist to DC
 807         for i in range(l/2,l):
 808             #
 809             # If current FFT buffer has an item that exceeds the specified
 810             #  sigma
 811             #
 812             if ((fftbuf[i] - avg) > (self.setik * sigma)):
 813                 hits.append(current_f)
 814                 hit_intensities.append(fftbuf[i])
 815             current_f = current_f + f_incr
 816
 817         # DC to nyquist
 818         for i in range(0,l/2):
 819             #
 820             # If current FFT buffer has an item that exceeds the specified
 821             #  sigma
 822             #
 823             if ((fftbuf[i] - avg) > (self.setik * sigma)):
 824                 hits.append(current_f)
 825                 hit_intensities.append(fftbuf[i])
 826             current_f = current_f + f_incr
 827
 828         # No hits
 829         if (len(hits) <= 0):
 830             return
 831
 832         #
 833         # OK, so we have some hits in the FFT buffer
 834         #   They'll have a rather substantial gauntlet to run before
 835         #   being declared a real "hit"
 836         #
 837
 838         # Weed out buffers with an excessive number of strong signals
 839         if (len(hits) > self.nhits):
 840             return
 841
 842         # Weed out FFT buffers with apparent multiple narrowband signals
 843         #   separated significantly in frequency.  This means that a
 844         #   single signal spanning multiple bins is OK, but a buffer that
 845         #   has multiple, apparently-separate, signals isn't OK.
 846         #
 847         last = hits[0]
 848         for i in range(1,len(hits)):
 849             if ((hits[i] - last) > (f_incr*2.0)):
 850                 return
 851             last = hits[i]
 852
 853         #
 854         # Run through all three hit buffers, computing difference between
 855         #   frequencies found there, if they're all within the chirp limits
 856         #   declare a good hit
 857         #
 858         good_hit = 0
 859         good_hit = False
 860         for i in range(0,min(len(hits),len(self.hits_array[:,0]))):
 861             f_d1 = abs(self.hits_array[i,0] - hits[i])
 862             f_d2 = abs(self.hits_array[i,1] - self.hits_array[i,0])
 863             f_d3 = abs(self.hits_array[i,2] - self.hits_array[i,1])
 864             if (self.seti_isahit ([f_d1, f_d2, f_d3])):
 865                 good_hit = True
 866                 self.hitcounter = self.hitcounter + 1
 867                 break
 868
 869
 870         # Save 'n shuffle hits
 871         for i in range(self.nhitlines,1):
 872             self.hits_array[:,i] = self.hits_array[:,i-1]
 873             self.hit_intensities[:,i] = self.hit_intensities[:,i-1]
 874
 875         for i in range(0,len(hits)):
 876             self.hits_array[i,0] = hits[i]
 877             self.hit_intensities[i,0] = hit_intensities[i]
 878
 879         # Finally, write the hits/intensities buffer
 880         if (good_hit):
 881             self.write_hits(sidtime)
 882
 883         return
 884
 885     def seti_isahit(self,fdiffs):
 886         truecount = 0
 887
 888         for i in range(0,len(fdiffs)):
 889             if (fdiffs[i] >= self.CHIRP_LOWER and fdiffs[i] <= self.CHIRP_UPPER):
 890                 truecount = truecount + 1
 891
 892         if truecount == len(fdiffs):
 893             return (True)
 894         else:
 895             return (False)
 896
 897     def write_hits(self,sidtime):
 898         # Create localtime structure for producing filename
 899         foo = time.localtime()
 900         pfx = self.prefix
 901         filenamestr = "%s/%04d%02d%02d%02d" % (pfx, foo.tm_year,
 902            foo.tm_mon, foo.tm_mday, foo.tm_hour)
 903
 904         # Open the data file, appending
 905         hits_file = open (filenamestr+".seti","a")
 906
 907         # Write sidtime first
 908         hits_file.write(str(ephem.hours(sidtime))+" "+str(self.decln)+" ")
 909
 910         #
 911         # Then write the hits/hit intensities buffers with enough
 912         #   "syntax" to allow parsing by external (not yet written!)
 913         #   "stuff".
 914         #
 915         for i in range(0,self.nhitlines):
 916             hits_file.write(" ")
 917             for j in range(0,self.nhits):
 918                 hits_file.write(str(self.hits_array[j,i])+":")
 919                 hits_file.write(str(self.hit_intensities[j,i])+",")
 920         hits_file.write("\n")
 921         hits_file.close()
 922         return
 923
 924     def xydfunc(self,xyv):
 925         magn = int(Numeric.log10(self.observing))
 926         if (magn == 6 or magn == 7 or magn == 8):
 927             magn = 6
 928         dfreq = xyv[0] * pow(10.0,magn)
 929         ratio = self.observing / dfreq
 930         vs = 1.0 - ratio
 931         vs *= 299792.0
 932         if magn >= 9:
 933            xhz = "Ghz"
 934         elif magn >= 6:
 935            xhz = "Mhz"
 936         elif magn <= 5:
 937            xhz =  "Khz"
 938         s = "%.6f%s\n%.3fdB" % (xyv[0], xhz, xyv[1])
 939         s2 = "\n%.3fkm/s" % vs
 940         self.myform['spec_data'].set_value(s+s2)
 941
 942     def xydfunc_waterfall(self,pos):
 943         lower = self.observing - (self.seti_fft_bandwidth / 2)
 944         upper = self.observing + (self.seti_fft_bandwidth / 2)
 945         binwidth = self.seti_fft_bandwidth / 1024
 946         s = "%.6fMHz" % ((lower + (pos.x*binwidth)) / 1.0e6)
 947         self.myform['spec_data'].set_value(s)
 948
 949     def toggle_cal(self):
 950         if (self.calstate == True):
 951           self.calstate = False
 952           self.u.write_io(0,0,(1<<15))
 953           self.calibrator.SetLabel("Calibration Source: Off")
 954         else:
 955           self.calstate = True
 956           self.u.write_io(0,(1<<15),(1<<15))
 957           self.calibrator.SetLabel("Calibration Source: On")
 958
 959     def toggle_annotation(self):
 960         if (self.annotate_state == True):
 961           self.annotate_state = False
 962           self.annotation.SetLabel("Annotation: Off")
 963         else:
 964           self.annotate_state = True
 965           self.annotation.SetLabel("Annotation: On")
 966     #
 967     # Turn scanning on/off
 968     # Called-back by "Recording" button
 969     #
 970     def toggle_scanning(self):
 971         # Current scanning?  Flip state
 972         if (self.scanning == True):
 973           self.scanning = False
 974           self.scan_control.SetLabel("Scan: Off")
 975         # Not scanning
 976         else:
 977           self.scanning = True
 978           self.scan_control.SetLabel("Scan: On ")
 979
 980 def main ():
 981     app = stdgui.stdapp(app_flow_graph, "RADIO ASTRONOMY SPECTRAL/CONTINUUM RECEIVER: $Revision$", nstatus=1)
 982     app.MainLoop()
 983
 984 if __name__ == '__main__':
 985     main ()