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 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         (options, args) = parser.parse_args()
  85         if len(args) != 0:
  86             parser.print_help()
  87             sys.exit(1)
  88
  89         self.show_debug_info = True
  90
  91         # Pick up waterfall option
  92         self.waterfall = options.waterfall
  93
  94         # SETI mode stuff
  95         self.setimode = options.setimode
  96         self.seticounter = 0
  97         self.setik = options.setik
  98         # Because we force the input rate to be 250Khz, 12.5Khz is
  99         #  exactly 1/20th of this, which makes building decimators
 100         #  easier.
 101         # This also allows larger FFTs to be used without totally-gobbling
 102         #  CPU.  With an FFT size of 16384, for example, this bandwidth
 103         #  yields a binwidth of 0.762Hz, and plenty of CPU left over
 104         #  for other things, like the SETI analysis code.
 105         #
 106         self.seti_fft_bandwidth = 12500
 107
 108         # Calculate binwidth
 109         binwidth = self.seti_fft_bandwidth / options.fft_size
 110
 111         # Use binwidth, and knowledge of likely chirp rates to set reasonable
 112         #  values for SETI analysis code.   We assume that SETI signals will
 113         #  chirp at somewhere between 0.10Hz/sec and 0.25Hz/sec.
 114         #
 115         # upper_limit is the "worst case"--that is, the case for which we have
 116         #  wait the longest to actually see any drift, due to the quantizing
 117         #  on FFT bins.
 118         upper_limit = binwidth / 0.10
 119         self.setitimer = int(upper_limit * 2.00)
 120
 121         # Calculate the CHIRP values based on Hz/sec
 122         self.CHIRP_LOWER = 0.10 * self.setitimer
 123         self.CHIRP_UPPER = 0.25 * self.setitimer
 124
 125         # Reset hit counter to 0
 126         self.hitcounter = 0
 127         # We scan through 1Mhz of bandwidth around the chosen center freq
 128         self.seti_freq_range = 1.0e6
 129         # Calculate lower edge
 130         self.setifreq_lower = options.freq - (self.seti_freq_range/2)
 131         self.setifreq_current = options.freq
 132         # Calculate upper edge
 133         self.setifreq_upper = options.freq + (self.seti_freq_range/2)
 134
 135         # We change center frequencies every 10 self.setitimer intervals
 136         self.setifreq_timer = self.setitimer * 10
 137
 138         # Create actual timer
 139         self.seti_then = time.time()
 140
 141         # The hits recording array
 142         self.nhits = 10
 143         self.hits_array = Numeric.zeros((self.nhits,3), Numeric.Float64)
 144
 145         # Calibration coefficient and offset
 146         self.calib_coeff = options.calib_coeff
 147         self.calib_offset = options.calib_offset
 148
 149         self.integ = options.integ
 150         self.avg_alpha = options.avg
 151         self.gain = options.gain
 152         self.decln = options.decln
 153
 154         # Set initial values for datalogging timed-output
 155         self.continuum_then = time.time()
 156         self.spectral_then = time.time()
 157
 158         # build the graph
 159
 160         #
 161         # If SETI mode, we always run at maximum USRP decimation
 162         #
 163         if (self.setimode):
 164             options.decim = 256
 165
 166         self.u = usrp.source_c(decim_rate=options.decim)
 167         self.u.set_mux(usrp.determine_rx_mux_value(self.u, options.rx_subdev_spec))
 168         self.cardtype = self.u.daughterboard_id(0)
 169         # Set initial declination
 170         self.decln = options.decln
 171
 172         # determine the daughterboard subdevice we're using
 173         self.subdev = usrp.selected_subdev(self.u, options.rx_subdev_spec)
 174
 175         input_rate = self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate()
 176
 177         #
 178         # Set prefix for data files
 179         #
 180         self.prefix = options.prefix
 181
 182         #
 183         # The lower this number, the fewer sample frames are dropped
 184         #  in computing the FFT.  A sampled approach is taken to
 185         #  computing the FFT of the incoming data, which reduces
 186         #  sensitivity.  Increasing sensitivity inreases CPU loading.
 187         #
 188         self.fft_rate = options.fft_rate
 189
 190         self.fft_size = options.fft_size
 191
 192         # This buffer is used to remember the most-recent FFT display
 193         #   values.  Used later by self.write_spectral_data() to write
 194         #   spectral data to datalogging files, and by the SETI analysis
 195         #   function.
 196         #
 197         self.fft_outbuf = Numeric.zeros(options.fft_size, Numeric.Float64)
 198
 199         #
 200         # If SETI mode, only look at seti_fft_bandwidth (currently 12.5Khz)
 201         #   at a time.
 202         #
 203         if (self.setimode):
 204             self.fft_input_rate = self.seti_fft_bandwidth
 205
 206             #
 207             # Build a decimating bandpass filter
 208             #
 209             self.fft_input_taps = gr.firdes.complex_band_pass (1.0,
 210                input_rate,
 211                -(int(self.fft_input_rate/2)), int(self.fft_input_rate/2), 200,
 212                gr.firdes.WIN_HAMMING, 0)
 213
 214             #
 215             # Compute required decimation factor
 216             #
 217             decimation = int(input_rate/self.fft_input_rate)
 218             self.fft_bandpass = gr.fir_filter_ccc (decimation,
 219                 self.fft_input_taps)
 220         else:
 221             self.fft_input_rate = input_rate
 222
 223         # Set up FFT display
 224         if self.waterfall == False:
 225            self.scope = ra_fftsink.ra_fft_sink_c (self, panel,
 226                fft_size=int(self.fft_size), sample_rate=self.fft_input_rate,
 227                fft_rate=int(self.fft_rate), title="Spectral",
 228                ofunc=self.fft_outfunc, xydfunc=self.xydfunc)
 229         else:
 230             self.scope = ra_waterfallsink.ra_waterfallsink_c (self, panel,
 231                 fft_size=int(self.fft_size), sample_rate=self.fft_input_rate,
 232                 fft_rate=int(self.fft_rate), title="Spectral", ofunc=self.fft_outfunc, xydfunc=self.xydfunc)
 233
 234         # Set up ephemeris data
 235         self.locality = ephem.Observer()
 236         self.locality.long = str(options.longitude)
 237         self.locality.lat = str(options.latitude)
 238
 239         # Set up stripchart display
 240         self.stripsize = int(options.stripsize)
 241         self.chart = ra_stripchartsink.stripchart_sink_f (self, panel,
 242             stripsize=self.stripsize,
 243             title="Continuum",
 244             xlabel="LMST Offset (Seconds)",
 245             scaling=1.0, ylabel=options.ylabel,
 246             divbase=options.divbase)
 247
 248         # Set center frequency
 249         self.centerfreq = options.freq
 250
 251         # Set observing frequency (might be different from actual programmed
 252         #    RF frequency)
 253         if options.observing == 0.0:
 254             self.observing = options.freq
 255         else:
 256             self.observing = options.observing
 257
 258         self.bw = input_rate
 259
 260         # We setup the first two integrators to produce a fixed integration
 261         # Down to 1Hz, with output at 1 samples/sec
 262         N = input_rate/5000
 263
 264         # Second stage runs on decimated output of first
 265         M = (input_rate/N)
 266
 267         # Create taps for first integrator
 268         t = range(0,N-1)
 269         tapsN = []
 270         for i in t:
 271              tapsN.append(1.0/N)
 272
 273         # Create taps for second integrator
 274         t = range(0,M-1)
 275         tapsM = []
 276         for i in t:
 277             tapsM.append(1.0/M)
 278
 279         #
 280         # The 3rd integrator is variable, and user selectable at runtime
 281         # This integrator doesn't decimate, but is used to set the
 282         #  final integration time based on the constant 1Hz input samples
 283         # The strip chart is fed at a constant 1Hz rate as a result
 284         #
 285
 286         #
 287         # Call constructors for receive chains
 288         #
 289
 290         # The three integrators--two FIR filters, and an IIR final filter
 291         self.integrator1 = gr.fir_filter_fff (N, tapsN)
 292         self.integrator2 = gr.fir_filter_fff (M, tapsM)
 293         self.integrator3 = gr.single_pole_iir_filter_ff(1.0)
 294
 295         # Split complex USRP stream into a pair of floats
 296         self.splitter = gr.complex_to_float (1);
 297
 298         # I squarer (detector)
 299         self.multI = gr.multiply_ff();
 300
 301         # Q squarer (detector)
 302         self.multQ = gr.multiply_ff();
 303
 304         # Adding squared I and Q to produce instantaneous signal power
 305         self.adder = gr.add_ff();
 306
 307         # Signal probe
 308         self.probe = gr.probe_signal_f();
 309
 310         #
 311         # Continuum calibration stuff
 312         #
 313         self.cal_mult = gr.multiply_const_ff(self.calib_coeff);
 314         self.cal_offs = gr.add_const_ff(self.calib_offset);
 315
 316         #self.cal_eqn = continuum_calibration();
 317
 318         #
 319         # Start connecting configured modules in the receive chain
 320         #
 321
 322         # The scope--handle SETI mode
 323         if (self.setimode == False):
 324             self.connect(self.u, self.scope)
 325         else:
 326             self.connect(self.u, self.fft_bandpass, self.scope)
 327
 328         #
 329         # The head of the continuum chain
 330         #
 331         self.connect(self.u, self.splitter)
 332
 333         # Connect splitter outputs to multipliers
 334         # First do I^2
 335         self.connect((self.splitter, 0), (self.multI,0))
 336         self.connect((self.splitter, 0), (self.multI,1))
 337
 338         # Then do Q^2
 339         self.connect((self.splitter, 1), (self.multQ,0))
 340         self.connect((self.splitter, 1), (self.multQ,1))
 341
 342         # Then sum the squares
 343         self.connect(self.multI, (self.adder,0))
 344         self.connect(self.multQ, (self.adder,1))
 345
 346         # Connect adder output to two-stages of FIR integrator
 347         #   followed by a single stage IIR integrator, and
 348         #   the calibrator
 349         self.connect(self.adder, self.integrator1,
 350            self.integrator2, self.integrator3, self.cal_mult,
 351            self.cal_offs, self.chart)
 352
 353         # Connect calibrator to probe
 354         # SPECIAL NOTE:  I'm setting the ground work here
 355         #   for completely changing the way local_calibrator
 356         #   works, including removing some horrible kludges for
 357         #   recording data.
 358         # But for now, self.probe() will be used to display the
 359         #  current instantaneous integrated detector value
 360         self.connect(self.cal_offs, self.probe)
 361
 362         self._build_gui(vbox)
 363
 364         # Make GUI agree with command-line
 365         self.integ = options.integ
 366         self.myform['integration'].set_value(int(options.integ))
 367         self.myform['average'].set_value(int(options.avg))
 368
 369         # Make integrator agree with command line
 370         self.set_integration(int(options.integ))
 371
 372         self.avg_alpha = options.avg
 373
 374         # Make spectral averager agree with command line
 375         if options.avg != 1.0:
 376             self.scope.set_avg_alpha(float(1.0/options.avg))
 377             self.scope.set_average(True)
 378
 379         # Set division size
 380         self.chart.set_y_per_div(options.division)
 381
 382         # Set reference(MAX) level
 383         self.chart.set_ref_level(options.reflevel)
 384
 385         # set initial values
 386
 387         if options.gain is None:
 388             # if no gain was specified, use the mid-point in dB
 389             g = self.subdev.gain_range()
 390             options.gain = float(g[0]+g[1])/2
 391
 392         if options.freq is None:
 393             # if no freq was specified, use the mid-point
 394             r = self.subdev.freq_range()
 395             options.freq = float(r[0]+r[1])/2
 396
 397         # Set the initial gain control
 398         self.set_gain(options.gain)
 399
 400         if not(self.set_freq(options.freq)):
 401             self._set_status_msg("Failed to set initial frequency")
 402
 403         # Set declination
 404         self.set_decln (self.decln)
 405
 406
 407         # RF hardware information
 408         self.myform['decim'].set_value(self.u.decim_rate())
 409         self.myform['fs@usb'].set_value(self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate())
 410         self.myform['dbname'].set_value(self.subdev.name())
 411
 412         # Set analog baseband filtering, if DBS_RX
 413         if self.cardtype == usrp_dbid.DBS_RX:
 414             lbw = (self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate()) / 2
 415             if lbw < 1.0e6:
 416                 lbw = 1.0e6
 417             self.subdev.set_bw(lbw)
 418
 419         # Start the timer for the LMST display and datalogging
 420         self.lmst_timer.Start(1000)
 421
 422
 423     def _set_status_msg(self, msg):
 424         self.frame.GetStatusBar().SetStatusText(msg, 0)
 425
 426     def _build_gui(self, vbox):
 427
 428         def _form_set_freq(kv):
 429             # Adjust current SETI frequency, and limits
 430             self.setifreq_lower = kv['freq'] - (self.seti_freq_range/2)
 431             self.setifreq_current = kv['freq']
 432             self.setifreq_upper = kv['freq'] + (self.seti_freq_range/2)
 433
 434             # Reset SETI analysis timer
 435             self.seti_then = time.time()
 436             # Zero-out hits array when changing frequency
 437             self.hits_array[:,:] = 0.0
 438
 439             return self.set_freq(kv['freq'])
 440
 441         def _form_set_decln(kv):
 442             return self.set_decln(kv['decln'])
 443
 444         # Position the FFT display
 445         vbox.Add(self.scope.win, 15, wx.EXPAND)
 446
 447         # Position the Total-power stripchart
 448         vbox.Add(self.chart.win, 15, wx.EXPAND)
 449
 450         # add control area at the bottom
 451         self.myform = myform = form.form()
 452         hbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 453         hbox.Add((7,0), 0, wx.EXPAND)
 454         vbox1 = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
 455         myform['freq'] = form.float_field(
 456             parent=self.panel, sizer=vbox1, label="Center freq", weight=1,
 457             callback=myform.check_input_and_call(_form_set_freq, self._set_status_msg))
 458
 459         vbox1.Add((4,0), 0, 0)
 460
 461         myform['lmst_high'] = form.static_text_field(
 462             parent=self.panel, sizer=vbox1, label="Current LMST", weight=1)
 463         vbox1.Add((4,0), 0, 0)
 464
 465         myform['spec_data'] = form.static_text_field(
 466             parent=self.panel, sizer=vbox1, label="Spectral Cursor", weight=1)
 467         vbox1.Add((4,0), 0, 0)
 468
 469         vbox2 = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
 470         g = self.subdev.gain_range()
 471         myform['gain'] = form.slider_field(parent=self.panel, sizer=vbox2, label="RF Gain",
 472                                            weight=1,
 473                                            min=int(g[0]), max=int(g[1]),
 474                                            callback=self.set_gain)
 475
 476         vbox2.Add((4,0), 0, 0)
 477         myform['average'] = form.slider_field(parent=self.panel, sizer=vbox2,
 478                     label="Spectral Averaging (FFT frames)", weight=1, min=1, max=2000, callback=self.set_averaging)
 479
 480         vbox2.Add((4,0), 0, 0)
 481
 482         myform['integration'] = form.slider_field(parent=self.panel, sizer=vbox2,
 483                label="Continuum Integration Time (sec)", weight=1, min=1, max=180, callback=self.set_integration)
 484
 485         vbox2.Add((4,0), 0, 0)
 486         myform['decln'] = form.float_field(
 487             parent=self.panel, sizer=vbox2, label="Current Declination", weight=1,
 488             callback=myform.check_input_and_call(_form_set_decln))
 489         vbox2.Add((4,0), 0, 0)
 490
 491         buttonbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 492         vbox.Add(buttonbox, 0, wx.CENTER)
 493         hbox.Add(vbox1, 0, 0)
 494         hbox.Add(vbox2, wx.ALIGN_RIGHT, 0)
 495         vbox.Add(hbox, 0, wx.EXPAND)
 496
 497         self._build_subpanel(vbox)
 498
 499         self.lmst_timer = wx.PyTimer(self.lmst_timeout)
 500         #self.lmst_timeout()
 501
 502
 503     def _build_subpanel(self, vbox_arg):
 504         # build a secondary information panel (sometimes hidden)
 505
 506         # FIXME figure out how to have this be a subpanel that is always
 507         # created, but has its visibility controlled by foo.Show(True/False)
 508
 509         if not(self.show_debug_info):
 510             return
 511
 512         panel = self.panel
 513         vbox = vbox_arg
 514         myform = self.myform
 515
 516         #panel = wx.Panel(self.panel, -1)
 517         #vbox = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
 518
 519         hbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 520         hbox.Add((5,0), 0)
 521         myform['decim'] = form.static_float_field(
 522             parent=panel, sizer=hbox, label="Decim")
 523
 524         hbox.Add((5,0), 1)
 525         myform['fs@usb'] = form.static_float_field(
 526             parent=panel, sizer=hbox, label="Fs@USB")
 527
 528         hbox.Add((5,0), 1)
 529         myform['dbname'] = form.static_text_field(
 530             parent=panel, sizer=hbox)
 531
 532         hbox.Add((5,0), 1)
 533         myform['baseband'] = form.static_float_field(
 534             parent=panel, sizer=hbox, label="Analog BB")
 535
 536         hbox.Add((5,0), 1)
 537         myform['ddc'] = form.static_float_field(
 538             parent=panel, sizer=hbox, label="DDC")
 539
 540         hbox.Add((5,0), 0)
 541         vbox.Add(hbox, 0, wx.EXPAND)
 542
 543
 544
 545     def set_freq(self, target_freq):
 546         """
 547         Set the center frequency we're interested in.
 548
 549         @param target_freq: frequency in Hz
 550         @rypte: bool
 551
 552         Tuning is a two step process.  First we ask the front-end to
 553         tune as close to the desired frequency as it can.  Then we use
 554         the result of that operation and our target_frequency to
 555         determine the value for the digital down converter.
 556         """
 557         #
 558         # Everything except BASIC_RX should support usrp.tune()
 559         #
 560         if not (self.cardtype == usrp_dbid.BASIC_RX):
 561             r = usrp.tune(self.u, 0, self.subdev, target_freq)
 562         else:
 563             r = self.u.set_rx_freq(0, target_freq)
 564             f = self.u.rx_freq(0)
 565             if abs(f-target_freq) > 2.0e3:
 566                 r = 0
 567         if r:
 568             self.myform['freq'].set_value(target_freq)     # update displayed value
 569             #
 570             # Make sure calibrator knows our target freq
 571             #
 572
 573             # Remember centerfreq---used for doppler calcs
 574             delta = self.centerfreq - target_freq
 575             self.centerfreq = target_freq
 576             self.observing -= delta
 577             self.scope.set_baseband_freq (self.observing)
 578
 579             self.myform['baseband'].set_value(r.baseband_freq)
 580             self.myform['ddc'].set_value(r.dxc_freq)
 581
 582             return True
 583
 584         return False
 585
 586     def set_decln(self, dec):
 587         self.decln = dec
 588         self.myform['decln'].set_value(dec)     # update displayed value
 589
 590     def set_gain(self, gain):
 591         self.myform['gain'].set_value(gain)     # update displayed value
 592         self.subdev.set_gain(gain)
 593         self.gain = gain
 594
 595     def set_averaging(self, avval):
 596         self.myform['average'].set_value(avval)
 597         self.scope.set_avg_alpha(1.0/(avval))
 598         self.scope.set_average(True)
 599         self.avg_alpha = avval
 600
 601     def set_integration(self, integval):
 602         self.integrator3.set_taps(1.0/integval)
 603         self.myform['integration'].set_value(integval)
 604         self.integ = integval
 605
 606     #
 607     # Timeout function
 608     # Used to update LMST display, as well as current
 609     #  continuum value
 610     #
 611     # We also write external data-logging files here
 612     #
 613     def lmst_timeout(self):
 614          self.locality.date = ephem.now()
 615          x = self.probe.level()
 616          sidtime = self.locality.sidereal_time()
 617          # LMST
 618          s = str(ephem.hours(sidtime))
 619          # Continuum detector value
 620          sx = "%7.4f" % x
 621          s = s + "\nDet: " + str(sx)
 622          sx = "%2d" % self.hitcounter
 623          sy = "%3.1f/%3.1f" % (self.CHIRP_LOWER, self.CHIRP_UPPER)
 624          s = s + "\nH: " + str(sx) + " C: " + str(sy)
 625          self.myform['lmst_high'].set_value(s)
 626
 627          #
 628          # Write data out to recording files
 629          #
 630          if self.setimode == False:
 631              self.write_continuum_data(x,sidtime)
 632              self.write_spectral_data(self.fft_outbuf,sidtime)
 633
 634          if self.setimode == True:
 635              self.seti_analysis(self.fft_outbuf,sidtime)
 636              now = time.time()
 637              if ((now - self.seti_then) > self.setifreq_timer):
 638                  self.seti_then = now
 639                  self.setifreq_current = self.setifreq_current + self.fft_input_rate
 640                  if (self.setifreq_current > self.setifreq_upper):
 641                      self.setifreq_current = self.setifreq_lower
 642                  self.set_freq(self.setifreq_current)
 643                  # Make sure we zero-out the hits array when changing
 644                  #   frequency.
 645                  self.hits_array[:,:] = 0.0
 646
 647     def fft_outfunc(self,data,l):
 648         self.fft_outbuf=data
 649
 650     def write_continuum_data(self,data,sidtime):
 651
 652         # Create localtime structure for producing filename
 653         foo = time.localtime()
 654         pfx = self.prefix
 655         filenamestr = "%s/%04d%02d%02d%02d" % (pfx, foo.tm_year,
 656            foo.tm_mon, foo.tm_mday, foo.tm_hour)
 657
 658         # Open the data file, appending
 659         continuum_file = open (filenamestr+".tpdat","a")
 660
 661         flt = "%6.3f" % data
 662         inter = self.decln
 663         integ = self.integ
 664         fc = self.observing
 665         fc = fc / 1000000
 666         bw = self.bw
 667         bw = bw / 1000000
 668         ga = self.gain
 669
 670         now = time.time()
 671
 672         #
 673         # If time to write full header info (saves storage this way)
 674         #
 675         if (now - self.continuum_then > 20):
 676             self.continuum_then = now
 677
 678             continuum_file.write(str(ephem.hours(sidtime))+" "+flt+" Dn="+str(inter)+",")
 679             continuum_file.write("Ti="+str(integ)+",Fc="+str(fc)+",Bw="+str(bw))
 680             continuum_file.write(",Ga="+str(ga)+"\n")
 681         else:
 682             continuum_file.write(str(ephem.hours(sidtime))+" "+flt+"\n")
 683
 684         continuum_file.close()
 685         return(data)
 686
 687     def write_spectral_data(self,data,sidtime):
 688
 689         now = time.time()
 690         delta = 10
 691
 692         # If time to write out spectral data
 693         # We don't write this out every time, in order to
 694         #   save disk space.  Since the spectral data are
 695         #   typically heavily averaged, writing this data
 696         #   "once in a while" is OK.
 697         #
 698         if (now - self.spectral_then >= delta):
 699             self.spectral_then = now
 700
 701             # Get localtime structure to make filename from
 702             foo = time.localtime()
 703
 704             pfx = self.prefix
 705             filenamestr = "%s/%04d%02d%02d%02d" % (pfx, foo.tm_year,
 706                foo.tm_mon, foo.tm_mday, foo.tm_hour)
 707
 708             # Open the file
 709             spectral_file = open (filenamestr+".sdat","a")
 710
 711             # Setup data fields to be written
 712             r = data
 713             inter = self.decln
 714             fc = self.observing
 715             fc = fc / 1000000
 716             bw = self.bw
 717             bw = bw / 1000000
 718             av = self.avg_alpha
 719
 720             # Write those fields
 721             spectral_file.write("data:"+str(ephem.hours(sidtime))+" Dn="+str(inter)+",Fc="+str(fc)+",Bw="+str(bw)+",Av="+str(av))
 722             spectral_file.write(" "+str(r)+"\n")
 723             spectral_file.close()
 724             return(data)
 725
 726         return(data)
 727
 728     def seti_analysis(self,fftbuf,sidtime):
 729         l = len(fftbuf)
 730         x = 0
 731         hits = []
 732         if self.seticounter < self.setitimer:
 733             self.seticounter = self.seticounter + 1
 734             return
 735         else:
 736             self.seticounter = 0
 737
 738         # Run through FFT output buffer, computing standard deviation (Sigma)
 739         avg = 0
 740         # First compute average
 741         for i in range(0,l):
 742             avg = avg + fftbuf[i]
 743         avg = avg / l
 744
 745         sigma = 0.0
 746         # Then compute standard deviation (Sigma)
 747         for i in range(0,l):
 748             d = fftbuf[i] - avg
 749             sigma = sigma + (d*d)
 750
 751         sigma = Numeric.sqrt(sigma/l)
 752
 753         #
 754         # Snarfle through the FFT output buffer again, looking for
 755         #    outlying data points
 756
 757         start_f = self.observing - (self.fft_input_rate/2)
 758         current_f = start_f
 759         f_incr = self.fft_input_rate / l
 760         l = len(fftbuf)
 761         hit = -1
 762
 763         # -nyquist to DC
 764         for i in range(l/2,l):
 765             #
 766             # If current FFT buffer has an item that exceeds the specified
 767             #  sigma
 768             #
 769             if ((fftbuf[i] - avg) > (self.setik * sigma)):
 770                 hits.append(current_f)
 771             current_f = current_f + f_incr
 772
 773         # DC to nyquist
 774         for i in range(0,l/2):
 775             #
 776             # If current FFT buffer has an item that exceeds the specified
 777             #  sigma
 778             #
 779             if ((fftbuf[i] - avg) > (self.setik * sigma)):
 780                 hits.append(current_f)
 781             current_f = current_f + f_incr
 782
 783         if (len(hits) <= 0):
 784             return
 785
 786         if (len(hits) > self.nhits):
 787             return
 788
 789
 790         #
 791         # Run through all three hit buffers, computing difference between
 792         #   frequencies found there, if they're all within the chirp limits
 793         #   declare a good hit
 794         #
 795         good_hit = 0
 796         good_hit = False
 797         for i in range(0,min(len(hits),len(self.hits_array[:,0]))):
 798             f_d1 = abs(self.hits_array[i,0] - hits[i])
 799             f_d2 = abs(self.hits_array[i,1] - self.hits_array[i,0])
 800             f_d3 = abs(self.hits_array[i,2] - self.hits_array[i,1])
 801             if (self.seti_isahit ([f_d1, f_d2, f_d3])):
 802                 good_hit = True
 803                 self.hitcounter = self.hitcounter + 1
 804                 break
 805
 806         if (good_hit):
 807             self.write_hits(hits,sidtime)
 808
 809         # Save 'n shuffle hits
 810         self.hits_array[:,2] = self.hits_array[:,1]
 811         self.hits_array[:,1] = self.hits_array[:,0]
 812
 813         for i in range(0,len(hits)):
 814             self.hits_array[i,0] = hits[i]
 815
 816         return
 817
 818     def seti_isahit(self,fdiffs):
 819         truecount = 0
 820
 821         for i in range(0,len(fdiffs)):
 822             if (fdiffs[i] >= self.CHIRP_LOWER and fdiffs[i] <= self.CHIRP_UPPER):
 823                 truecount = truecount + 1
 824
 825         if truecount == len(fdiffs):
 826             return (True)
 827         else:
 828             return (False)
 829
 830     def write_hits(self,hits,sidtime):
 831         # Create localtime structure for producing filename
 832         foo = time.localtime()
 833         pfx = self.prefix
 834         filenamestr = "%s/%04d%02d%02d%02d" % (pfx, foo.tm_year,
 835            foo.tm_mon, foo.tm_mday, foo.tm_hour)
 836
 837         # Open the data file, appending
 838         hits_file = open (filenamestr+".seti","a")
 839         hits_file.write(str(ephem.hours(sidtime))+" "+str(self.decln)+" "+str(hits)+"\n")
 840         hits_file.close()
 841         return
 842
 843     def xydfunc(self,xyv):
 844         magn = int(Numeric.log10(self.observing))
 845         if (magn == 6 or magn == 7 or magn == 8):
 846             magn = 6
 847         dfreq = xyv[0] * pow(10.0,magn)
 848         ratio = self.observing / dfreq
 849         vs = 1.0 - ratio
 850         vs *= 299792.0
 851         if magn >= 9:
 852            xhz = "Ghz"
 853         elif magn >= 6:
 854            xhz = "Mhz"
 855         elif magn <= 5:
 856            xhz =  "Khz"
 857         s = "%.6f%s\n%.3fdB" % (xyv[0], xhz, xyv[1])
 858         s2 = "\n%.3fkm/s" % vs
 859         self.myform['spec_data'].set_value(s+s2)
 860
 861     def toggle_cal(self):
 862         if (self.calstate == True):
 863           self.calstate = False
 864           self.u.write_io(0,0,(1<<15))
 865           self.calibrator.SetLabel("Calibration Source: Off")
 866         else:
 867           self.calstate = True
 868           self.u.write_io(0,(1<<15),(1<<15))
 869           self.calibrator.SetLabel("Calibration Source: On")
 870
 871     def toggle_annotation(self):
 872         if (self.annotate_state == True):
 873           self.annotate_state = False
 874           self.annotation.SetLabel("Annotation: Off")
 875         else:
 876           self.annotate_state = True
 877           self.annotation.SetLabel("Annotation: On")
 878
 879
 880 def main ():
 881     app = stdgui.stdapp(app_flow_graph, "RADIO ASTRONOMY SPECTRAL/CONTINUUM RECEIVER: $Revision$", nstatus=1)
 882     app.MainLoop()
 883
 884 if __name__ == '__main__':
 885     main ()