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         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
 122         # Calculate the CHIRP values based on Hz/sec
 123         self.CHIRP_LOWER = 0.10 * self.setitimer
 124         self.CHIRP_UPPER = 0.25 * self.setitimer
 125
 126         # Reset hit counter to 0
 127         self.hitcounter = 0
 128         # We scan through 1Mhz of bandwidth around the chosen center freq
 129         self.seti_freq_range = 1.0e6
 130         # Calculate lower edge
 131         self.setifreq_lower = options.freq - (self.seti_freq_range/2)
 132         self.setifreq_current = options.freq
 133         # Calculate upper edge
 134         self.setifreq_upper = options.freq + (self.seti_freq_range/2)
 135
 136         # We change center frequencies every 20 self.setitimer intervals
 137         self.setifreq_timer = self.setitimer * 20
 138
 139         # Create actual timer
 140         self.seti_then = time.time()
 141
 142         # The hits recording array
 143         self.nhits = 10
 144         self.hits_array = Numeric.zeros((self.nhits,3), Numeric.Float64)
 145
 146         # Calibration coefficient and offset
 147         self.calib_coeff = options.calib_coeff
 148         self.calib_offset = options.calib_offset
 149
 150         self.integ = options.integ
 151         self.avg_alpha = options.avg
 152         self.gain = options.gain
 153         self.decln = options.decln
 154
 155         # Set initial values for datalogging timed-output
 156         self.continuum_then = time.time()
 157         self.spectral_then = time.time()
 158
 159         # build the graph
 160
 161         #
 162         # If SETI mode, we always run at maximum USRP decimation
 163         #
 164         if (self.setimode):
 165             options.decim = 256
 166
 167         self.u = usrp.source_c(decim_rate=options.decim)
 168         self.u.set_mux(usrp.determine_rx_mux_value(self.u, options.rx_subdev_spec))
 169         self.cardtype = self.u.daughterboard_id(0)
 170         # Set initial declination
 171         self.decln = options.decln
 172
 173         # determine the daughterboard subdevice we're using
 174         self.subdev = usrp.selected_subdev(self.u, options.rx_subdev_spec)
 175
 176         input_rate = self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate()
 177
 178         #
 179         # Set prefix for data files
 180         #
 181         self.prefix = options.prefix
 182
 183         #
 184         # The lower this number, the fewer sample frames are dropped
 185         #  in computing the FFT.  A sampled approach is taken to
 186         #  computing the FFT of the incoming data, which reduces
 187         #  sensitivity.  Increasing sensitivity inreases CPU loading.
 188         #
 189         self.fft_rate = options.fft_rate
 190
 191         self.fft_size = options.fft_size
 192
 193         # This buffer is used to remember the most-recent FFT display
 194         #   values.  Used later by self.write_spectral_data() to write
 195         #   spectral data to datalogging files, and by the SETI analysis
 196         #   function.
 197         #
 198         self.fft_outbuf = Numeric.zeros(options.fft_size, Numeric.Float64)
 199
 200         #
 201         # If SETI mode, only look at seti_fft_bandwidth (currently 12.5Khz)
 202         #   at a time.
 203         #
 204         if (self.setimode):
 205             self.fft_input_rate = self.seti_fft_bandwidth
 206
 207             #
 208             # Build a decimating bandpass filter
 209             #
 210             self.fft_input_taps = gr.firdes.complex_band_pass (1.0,
 211                input_rate,
 212                -(int(self.fft_input_rate/2)), int(self.fft_input_rate/2), 200,
 213                gr.firdes.WIN_HAMMING, 0)
 214
 215             #
 216             # Compute required decimation factor
 217             #
 218             decimation = int(input_rate/self.fft_input_rate)
 219             self.fft_bandpass = gr.fir_filter_ccc (decimation,
 220                 self.fft_input_taps)
 221         else:
 222             self.fft_input_rate = input_rate
 223
 224         # Set up FFT display
 225         if self.waterfall == False:
 226            self.scope = ra_fftsink.ra_fft_sink_c (self, panel,
 227                fft_size=int(self.fft_size), sample_rate=self.fft_input_rate,
 228                fft_rate=int(self.fft_rate), title="Spectral",
 229                ofunc=self.fft_outfunc, xydfunc=self.xydfunc)
 230         else:
 231             self.scope = ra_waterfallsink.ra_waterfallsink_c (self, panel,
 232                 fft_size=int(self.fft_size), sample_rate=self.fft_input_rate,
 233                 fft_rate=int(self.fft_rate), title="Spectral", ofunc=self.fft_outfunc, xydfunc=self.xydfunc_waterfall)
 234
 235         # Set up ephemeris data
 236         self.locality = ephem.Observer()
 237         self.locality.long = str(options.longitude)
 238         self.locality.lat = str(options.latitude)
 239
 240         # Set up stripchart display
 241         self.stripsize = int(options.stripsize)
 242         if self.setimode == False:
 243             self.chart = ra_stripchartsink.stripchart_sink_f (self, panel,
 244                 stripsize=self.stripsize,
 245                 title="Continuum",
 246                 xlabel="LMST Offset (Seconds)",
 247                 scaling=1.0, ylabel=options.ylabel,
 248                 divbase=options.divbase)
 249
 250         # Set center frequency
 251         self.centerfreq = options.freq
 252
 253         # Set observing frequency (might be different from actual programmed
 254         #    RF frequency)
 255         if options.observing == 0.0:
 256             self.observing = options.freq
 257         else:
 258             self.observing = options.observing
 259
 260         self.bw = input_rate
 261
 262         # We setup the first two integrators to produce a fixed integration
 263         # Down to 1Hz, with output at 1 samples/sec
 264         N = input_rate/5000
 265
 266         # Second stage runs on decimated output of first
 267         M = (input_rate/N)
 268
 269         # Create taps for first integrator
 270         t = range(0,N-1)
 271         tapsN = []
 272         for i in t:
 273              tapsN.append(1.0/N)
 274
 275         # Create taps for second integrator
 276         t = range(0,M-1)
 277         tapsM = []
 278         for i in t:
 279             tapsM.append(1.0/M)
 280
 281         #
 282         # The 3rd integrator is variable, and user selectable at runtime
 283         # This integrator doesn't decimate, but is used to set the
 284         #  final integration time based on the constant 1Hz input samples
 285         # The strip chart is fed at a constant 1Hz rate as a result
 286         #
 287
 288         #
 289         # Call constructors for receive chains
 290         #
 291
 292         if self.setimode == False:
 293             # The three integrators--two FIR filters, and an IIR final filter
 294             self.integrator1 = gr.fir_filter_fff (N, tapsN)
 295             self.integrator2 = gr.fir_filter_fff (M, tapsM)
 296             self.integrator3 = gr.single_pole_iir_filter_ff(1.0)
 297
 298             # Split complex USRP stream into a pair of floats
 299             self.splitter = gr.complex_to_float (1);
 300
 301             # I squarer (detector)
 302             self.multI = gr.multiply_ff();
 303
 304             # Q squarer (detector)
 305             self.multQ = gr.multiply_ff();
 306
 307             # Adding squared I and Q to produce instantaneous signal power
 308             self.adder = gr.add_ff();
 309
 310             # Signal probe
 311             self.probe = gr.probe_signal_f();
 312
 313             #
 314             # Continuum calibration stuff
 315             #
 316             self.cal_mult = gr.multiply_const_ff(self.calib_coeff);
 317             self.cal_offs = gr.add_const_ff(self.calib_offset);
 318
 319         #
 320         # Start connecting configured modules in the receive chain
 321         #
 322
 323         # The scope--handle SETI mode
 324         if (self.setimode == False):
 325             self.connect(self.u, self.scope)
 326         else:
 327             self.connect(self.u, self.fft_bandpass, self.scope)
 328
 329         if self.setimode == False:
 330             #
 331             # The head of the continuum chain
 332             #
 333             self.connect(self.u, self.splitter)
 334
 335             # Connect splitter outputs to multipliers
 336             # First do I^2
 337             self.connect((self.splitter, 0), (self.multI,0))
 338             self.connect((self.splitter, 0), (self.multI,1))
 339
 340             # Then do Q^2
 341             self.connect((self.splitter, 1), (self.multQ,0))
 342             self.connect((self.splitter, 1), (self.multQ,1))
 343
 344             # Then sum the squares
 345             self.connect(self.multI, (self.adder,0))
 346             self.connect(self.multQ, (self.adder,1))
 347
 348             # Connect adder output to two-stages of FIR integrator
 349             #   followed by a single stage IIR integrator, and
 350             #   the calibrator
 351             self.connect(self.adder, self.integrator1,
 352                self.integrator2, self.integrator3, self.cal_mult,
 353                self.cal_offs, self.chart)
 354
 355             # Connect calibrator to probe
 356             # SPECIAL NOTE:  I'm setting the ground work here
 357             #   for completely changing the way local_calibrator
 358             #   works, including removing some horrible kludges for
 359             #   recording data.
 360             # But for now, self.probe() will be used to display the
 361             #  current instantaneous integrated detector value
 362             self.connect(self.cal_offs, self.probe)
 363
 364         self._build_gui(vbox)
 365
 366         # Make GUI agree with command-line
 367         self.integ = options.integ
 368         if self.setimode == False:
 369             self.myform['integration'].set_value(int(options.integ))
 370         self.myform['average'].set_value(int(options.avg))
 371
 372         if self.setimode == False:
 373             # Make integrator agree with command line
 374             self.set_integration(int(options.integ))
 375
 376         self.avg_alpha = options.avg
 377
 378         # Make spectral averager agree with command line
 379         if options.avg != 1.0:
 380             self.scope.set_avg_alpha(float(1.0/options.avg))
 381             self.scope.set_average(True)
 382
 383         if self.setimode == False:
 384             # Set division size
 385             self.chart.set_y_per_div(options.division)
 386             # Set reference(MAX) level
 387             self.chart.set_ref_level(options.reflevel)
 388
 389         # set initial values
 390
 391         if options.gain is None:
 392             # if no gain was specified, use the mid-point in dB
 393             g = self.subdev.gain_range()
 394             options.gain = float(g[0]+g[1])/2
 395
 396         if options.freq is None:
 397             # if no freq was specified, use the mid-point
 398             r = self.subdev.freq_range()
 399             options.freq = float(r[0]+r[1])/2
 400
 401         # Set the initial gain control
 402         self.set_gain(options.gain)
 403
 404         if not(self.set_freq(options.freq)):
 405             self._set_status_msg("Failed to set initial frequency")
 406
 407         # Set declination
 408         self.set_decln (self.decln)
 409
 410
 411         # RF hardware information
 412         self.myform['decim'].set_value(self.u.decim_rate())
 413         self.myform['fs@usb'].set_value(self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate())
 414         self.myform['dbname'].set_value(self.subdev.name())
 415
 416         # Set analog baseband filtering, if DBS_RX
 417         if self.cardtype == usrp_dbid.DBS_RX:
 418             lbw = (self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate()) / 2
 419             if lbw < 1.0e6:
 420                 lbw = 1.0e6
 421             self.subdev.set_bw(lbw)
 422
 423         # Start the timer for the LMST display and datalogging
 424         self.lmst_timer.Start(1000)
 425
 426
 427     def _set_status_msg(self, msg):
 428         self.frame.GetStatusBar().SetStatusText(msg, 0)
 429
 430     def _build_gui(self, vbox):
 431
 432         def _form_set_freq(kv):
 433             # Adjust current SETI frequency, and limits
 434             self.setifreq_lower = kv['freq'] - (self.seti_freq_range/2)
 435             self.setifreq_current = kv['freq']
 436             self.setifreq_upper = kv['freq'] + (self.seti_freq_range/2)
 437
 438             # Reset SETI analysis timer
 439             self.seti_then = time.time()
 440             # Zero-out hits array when changing frequency
 441             self.hits_array[:,:] = 0.0
 442
 443             return self.set_freq(kv['freq'])
 444
 445         def _form_set_decln(kv):
 446             return self.set_decln(kv['decln'])
 447
 448         # Position the FFT display
 449         vbox.Add(self.scope.win, 15, wx.EXPAND)
 450
 451         if self.setimode == False:
 452             # Position the Total-power stripchart
 453             vbox.Add(self.chart.win, 15, wx.EXPAND)
 454
 455         # add control area at the bottom
 456         self.myform = myform = form.form()
 457         hbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 458         hbox.Add((7,0), 0, wx.EXPAND)
 459         vbox1 = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
 460         myform['freq'] = form.float_field(
 461             parent=self.panel, sizer=vbox1, label="Center freq", weight=1,
 462             callback=myform.check_input_and_call(_form_set_freq, self._set_status_msg))
 463
 464         vbox1.Add((4,0), 0, 0)
 465
 466         myform['lmst_high'] = form.static_text_field(
 467             parent=self.panel, sizer=vbox1, label="Current LMST", weight=1)
 468         vbox1.Add((4,0), 0, 0)
 469
 470         myform['spec_data'] = form.static_text_field(
 471             parent=self.panel, sizer=vbox1, label="Spectral Cursor", weight=1)
 472         vbox1.Add((4,0), 0, 0)
 473
 474         vbox2 = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
 475         g = self.subdev.gain_range()
 476         myform['gain'] = form.slider_field(parent=self.panel, sizer=vbox2, label="RF Gain",
 477                                            weight=1,
 478                                            min=int(g[0]), max=int(g[1]),
 479                                            callback=self.set_gain)
 480
 481         vbox2.Add((4,0), 0, 0)
 482         myform['average'] = form.slider_field(parent=self.panel, sizer=vbox2,
 483                     label="Spectral Averaging (FFT frames)", weight=1, min=1, max=2000, callback=self.set_averaging)
 484
 485         vbox2.Add((4,0), 0, 0)
 486
 487         if self.setimode == False:
 488             myform['integration'] = form.slider_field(parent=self.panel, sizer=vbox2,
 489                    label="Continuum Integration Time (sec)", weight=1, min=1, max=180, callback=self.set_integration)
 490
 491             vbox2.Add((4,0), 0, 0)
 492
 493         myform['decln'] = form.float_field(
 494             parent=self.panel, sizer=vbox2, label="Current Declination", weight=1,
 495             callback=myform.check_input_and_call(_form_set_decln))
 496         vbox2.Add((4,0), 0, 0)
 497
 498         buttonbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 499         vbox.Add(buttonbox, 0, wx.CENTER)
 500         hbox.Add(vbox1, 0, 0)
 501         hbox.Add(vbox2, wx.ALIGN_RIGHT, 0)
 502         vbox.Add(hbox, 0, wx.EXPAND)
 503
 504         self._build_subpanel(vbox)
 505
 506         self.lmst_timer = wx.PyTimer(self.lmst_timeout)
 507         #self.lmst_timeout()
 508
 509
 510     def _build_subpanel(self, vbox_arg):
 511         # build a secondary information panel (sometimes hidden)
 512
 513         # FIXME figure out how to have this be a subpanel that is always
 514         # created, but has its visibility controlled by foo.Show(True/False)
 515
 516         if not(self.show_debug_info):
 517             return
 518
 519         panel = self.panel
 520         vbox = vbox_arg
 521         myform = self.myform
 522
 523         #panel = wx.Panel(self.panel, -1)
 524         #vbox = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
 525
 526         hbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 527         hbox.Add((5,0), 0)
 528         myform['decim'] = form.static_float_field(
 529             parent=panel, sizer=hbox, label="Decim")
 530
 531         hbox.Add((5,0), 1)
 532         myform['fs@usb'] = form.static_float_field(
 533             parent=panel, sizer=hbox, label="Fs@USB")
 534
 535         hbox.Add((5,0), 1)
 536         myform['dbname'] = form.static_text_field(
 537             parent=panel, sizer=hbox)
 538
 539         hbox.Add((5,0), 1)
 540         myform['baseband'] = form.static_float_field(
 541             parent=panel, sizer=hbox, label="Analog BB")
 542
 543         hbox.Add((5,0), 1)
 544         myform['ddc'] = form.static_float_field(
 545             parent=panel, sizer=hbox, label="DDC")
 546
 547         hbox.Add((5,0), 0)
 548         vbox.Add(hbox, 0, wx.EXPAND)
 549
 550
 551
 552     def set_freq(self, target_freq):
 553         """
 554         Set the center frequency we're interested in.
 555
 556         @param target_freq: frequency in Hz
 557         @rypte: bool
 558
 559         Tuning is a two step process.  First we ask the front-end to
 560         tune as close to the desired frequency as it can.  Then we use
 561         the result of that operation and our target_frequency to
 562         determine the value for the digital down converter.
 563         """
 564         #
 565         # Everything except BASIC_RX should support usrp.tune()
 566         #
 567         if not (self.cardtype == usrp_dbid.BASIC_RX):
 568             r = usrp.tune(self.u, 0, self.subdev, target_freq)
 569         else:
 570             r = self.u.set_rx_freq(0, target_freq)
 571             f = self.u.rx_freq(0)
 572             if abs(f-target_freq) > 2.0e3:
 573                 r = 0
 574         if r:
 575             self.myform['freq'].set_value(target_freq)     # update displayed value
 576             #
 577             # Make sure calibrator knows our target freq
 578             #
 579
 580             # Remember centerfreq---used for doppler calcs
 581             delta = self.centerfreq - target_freq
 582             self.centerfreq = target_freq
 583             self.observing -= delta
 584             self.scope.set_baseband_freq (self.observing)
 585
 586             self.myform['baseband'].set_value(r.baseband_freq)
 587             self.myform['ddc'].set_value(r.dxc_freq)
 588
 589             return True
 590
 591         return False
 592
 593     def set_decln(self, dec):
 594         self.decln = dec
 595         self.myform['decln'].set_value(dec)     # update displayed value
 596
 597     def set_gain(self, gain):
 598         self.myform['gain'].set_value(gain)     # update displayed value
 599         self.subdev.set_gain(gain)
 600         self.gain = gain
 601
 602     def set_averaging(self, avval):
 603         self.myform['average'].set_value(avval)
 604         self.scope.set_avg_alpha(1.0/(avval))
 605         self.scope.set_average(True)
 606         self.avg_alpha = avval
 607
 608     def set_integration(self, integval):
 609         if self.setimode == False:
 610             self.integrator3.set_taps(1.0/integval)
 611         self.myform['integration'].set_value(integval)
 612         self.integ = integval
 613
 614     #
 615     # Timeout function
 616     # Used to update LMST display, as well as current
 617     #  continuum value
 618     #
 619     # We also write external data-logging files here
 620     #
 621     def lmst_timeout(self):
 622          self.locality.date = ephem.now()
 623          if self.setimode == False:
 624              x = self.probe.level()
 625          sidtime = self.locality.sidereal_time()
 626          # LMST
 627          s = str(ephem.hours(sidtime))
 628          # Continuum detector value
 629          if self.setimode == False:
 630              sx = "%7.4f" % x
 631              s = s + "\nDet: " + str(sx)
 632          else:
 633              sx = "%2d" % self.hitcounter
 634              sy = "%3.1f-%3.1f" % (self.CHIRP_LOWER, self.CHIRP_UPPER)
 635              s = s + "\nHits: " + str(sx) + "\nCh lim: " + str(sy)
 636          self.myform['lmst_high'].set_value(s)
 637
 638          #
 639          # Write data out to recording files
 640          #
 641          if self.setimode == False:
 642              self.write_continuum_data(x,sidtime)
 643              self.write_spectral_data(self.fft_outbuf,sidtime)
 644
 645          else:
 646              self.seti_analysis(self.fft_outbuf,sidtime)
 647              now = time.time()
 648              if ((now - self.seti_then) > self.setifreq_timer):
 649                  self.seti_then = now
 650                  self.setifreq_current = self.setifreq_current + self.fft_input_rate
 651                  if (self.setifreq_current > self.setifreq_upper):
 652                      self.setifreq_current = self.setifreq_lower
 653                  self.set_freq(self.setifreq_current)
 654                  # Make sure we zero-out the hits array when changing
 655                  #   frequency.
 656                  self.hits_array[:,:] = 0.0
 657
 658     def fft_outfunc(self,data,l):
 659         self.fft_outbuf=data
 660
 661     def write_continuum_data(self,data,sidtime):
 662
 663         # Create localtime structure for producing filename
 664         foo = time.localtime()
 665         pfx = self.prefix
 666         filenamestr = "%s/%04d%02d%02d%02d" % (pfx, foo.tm_year,
 667            foo.tm_mon, foo.tm_mday, foo.tm_hour)
 668
 669         # Open the data file, appending
 670         continuum_file = open (filenamestr+".tpdat","a")
 671
 672         flt = "%6.3f" % data
 673         inter = self.decln
 674         integ = self.integ
 675         fc = self.observing
 676         fc = fc / 1000000
 677         bw = self.bw
 678         bw = bw / 1000000
 679         ga = self.gain
 680
 681         now = time.time()
 682
 683         #
 684         # If time to write full header info (saves storage this way)
 685         #
 686         if (now - self.continuum_then > 20):
 687             self.continuum_then = now
 688
 689             continuum_file.write(str(ephem.hours(sidtime))+" "+flt+" Dn="+str(inter)+",")
 690             continuum_file.write("Ti="+str(integ)+",Fc="+str(fc)+",Bw="+str(bw))
 691             continuum_file.write(",Ga="+str(ga)+"\n")
 692         else:
 693             continuum_file.write(str(ephem.hours(sidtime))+" "+flt+"\n")
 694
 695         continuum_file.close()
 696         return(data)
 697
 698     def write_spectral_data(self,data,sidtime):
 699
 700         now = time.time()
 701         delta = 10
 702
 703         # If time to write out spectral data
 704         # We don't write this out every time, in order to
 705         #   save disk space.  Since the spectral data are
 706         #   typically heavily averaged, writing this data
 707         #   "once in a while" is OK.
 708         #
 709         if (now - self.spectral_then >= delta):
 710             self.spectral_then = now
 711
 712             # Get localtime structure to make filename from
 713             foo = time.localtime()
 714
 715             pfx = self.prefix
 716             filenamestr = "%s/%04d%02d%02d%02d" % (pfx, foo.tm_year,
 717                foo.tm_mon, foo.tm_mday, foo.tm_hour)
 718
 719             # Open the file
 720             spectral_file = open (filenamestr+".sdat","a")
 721
 722             # Setup data fields to be written
 723             r = data
 724             inter = self.decln
 725             fc = self.observing
 726             fc = fc / 1000000
 727             bw = self.bw
 728             bw = bw / 1000000
 729             av = self.avg_alpha
 730
 731             # Write those fields
 732             spectral_file.write("data:"+str(ephem.hours(sidtime))+" Dn="+str(inter)+",Fc="+str(fc)+",Bw="+str(bw)+",Av="+str(av))
 733             spectral_file.write(" "+str(r)+"\n")
 734             spectral_file.close()
 735             return(data)
 736
 737         return(data)
 738
 739     def seti_analysis(self,fftbuf,sidtime):
 740         l = len(fftbuf)
 741         x = 0
 742         hits = []
 743         if self.seticounter < self.setitimer:
 744             self.seticounter = self.seticounter + 1
 745             return
 746         else:
 747             self.seticounter = 0
 748
 749         # Run through FFT output buffer, computing standard deviation (Sigma)
 750         avg = 0
 751         # First compute average
 752         for i in range(0,l):
 753             avg = avg + fftbuf[i]
 754         avg = avg / l
 755
 756         sigma = 0.0
 757         # Then compute standard deviation (Sigma)
 758         for i in range(0,l):
 759             d = fftbuf[i] - avg
 760             sigma = sigma + (d*d)
 761
 762         sigma = Numeric.sqrt(sigma/l)
 763
 764         #
 765         # Snarfle through the FFT output buffer again, looking for
 766         #    outlying data points
 767
 768         start_f = self.observing - (self.fft_input_rate/2)
 769         current_f = start_f
 770         f_incr = self.fft_input_rate / l
 771         l = len(fftbuf)
 772         hit = -1
 773
 774         # -nyquist to DC
 775         for i in range(l/2,l):
 776             #
 777             # If current FFT buffer has an item that exceeds the specified
 778             #  sigma
 779             #
 780             if ((fftbuf[i] - avg) > (self.setik * sigma)):
 781                 hits.append(current_f)
 782             current_f = current_f + f_incr
 783
 784         # DC to nyquist
 785         for i in range(0,l/2):
 786             #
 787             # If current FFT buffer has an item that exceeds the specified
 788             #  sigma
 789             #
 790             if ((fftbuf[i] - avg) > (self.setik * sigma)):
 791                 hits.append(current_f)
 792             current_f = current_f + f_incr
 793
 794         if (len(hits) <= 0):
 795             return
 796
 797         if (len(hits) > self.nhits):
 798             return
 799
 800
 801         #
 802         # Run through all three hit buffers, computing difference between
 803         #   frequencies found there, if they're all within the chirp limits
 804         #   declare a good hit
 805         #
 806         good_hit = 0
 807         good_hit = False
 808         for i in range(0,min(len(hits),len(self.hits_array[:,0]))):
 809             f_d1 = abs(self.hits_array[i,0] - hits[i])
 810             f_d2 = abs(self.hits_array[i,1] - self.hits_array[i,0])
 811             f_d3 = abs(self.hits_array[i,2] - self.hits_array[i,1])
 812             if (self.seti_isahit ([f_d1, f_d2, f_d3])):
 813                 good_hit = True
 814                 self.hitcounter = self.hitcounter + 1
 815                 break
 816
 817         if (good_hit):
 818             self.write_hits(hits,sidtime)
 819
 820         # Save 'n shuffle hits
 821         self.hits_array[:,2] = self.hits_array[:,1]
 822         self.hits_array[:,1] = self.hits_array[:,0]
 823
 824         for i in range(0,len(hits)):
 825             self.hits_array[i,0] = hits[i]
 826
 827         return
 828
 829     def seti_isahit(self,fdiffs):
 830         truecount = 0
 831
 832         for i in range(0,len(fdiffs)):
 833             if (fdiffs[i] >= self.CHIRP_LOWER and fdiffs[i] <= self.CHIRP_UPPER):
 834                 truecount = truecount + 1
 835
 836         if truecount == len(fdiffs):
 837             return (True)
 838         else:
 839             return (False)
 840
 841     def write_hits(self,hits,sidtime):
 842         # Create localtime structure for producing filename
 843         foo = time.localtime()
 844         pfx = self.prefix
 845         filenamestr = "%s/%04d%02d%02d%02d" % (pfx, foo.tm_year,
 846            foo.tm_mon, foo.tm_mday, foo.tm_hour)
 847
 848         # Open the data file, appending
 849         hits_file = open (filenamestr+".seti","a")
 850         hits_file.write(str(ephem.hours(sidtime))+" "+str(self.decln)+" "+str(hits)+"\n")
 851         hits_file.close()
 852         return
 853
 854     def xydfunc(self,xyv):
 855         magn = int(Numeric.log10(self.observing))
 856         if (magn == 6 or magn == 7 or magn == 8):
 857             magn = 6
 858         dfreq = xyv[0] * pow(10.0,magn)
 859         ratio = self.observing / dfreq
 860         vs = 1.0 - ratio
 861         vs *= 299792.0
 862         if magn >= 9:
 863            xhz = "Ghz"
 864         elif magn >= 6:
 865            xhz = "Mhz"
 866         elif magn <= 5:
 867            xhz =  "Khz"
 868         s = "%.6f%s\n%.3fdB" % (xyv[0], xhz, xyv[1])
 869         s2 = "\n%.3fkm/s" % vs
 870         self.myform['spec_data'].set_value(s+s2)
 871
 872     def xydfunc_waterfall(self,pos):
 873         lower = self.observing - (self.seti_fft_bandwidth / 2)
 874         upper = self.observing + (self.seti_fft_bandwidth / 2)
 875         binwidth = self.seti_fft_bandwidth / 1024
 876         s = "%.6fMHz" % ((lower + (pos.x*binwidth)) / 1.0e6)
 877         self.myform['spec_data'].set_value(s)
 878
 879     def toggle_cal(self):
 880         if (self.calstate == True):
 881           self.calstate = False
 882           self.u.write_io(0,0,(1<<15))
 883           self.calibrator.SetLabel("Calibration Source: Off")
 884         else:
 885           self.calstate = True
 886           self.u.write_io(0,(1<<15),(1<<15))
 887           self.calibrator.SetLabel("Calibration Source: On")
 888
 889     def toggle_annotation(self):
 890         if (self.annotate_state == True):
 891           self.annotate_state = False
 892           self.annotation.SetLabel("Annotation: Off")
 893         else:
 894           self.annotate_state = True
 895           self.annotation.SetLabel("Annotation: On")
 896
 897
 898 def main ():
 899     app = stdgui.stdapp(app_flow_graph, "RADIO ASTRONOMY SPECTRAL/CONTINUUM RECEIVER: $Revision$", nstatus=1)
 900     app.MainLoop()
 901
 902 if __name__ == '__main__':
 903     main ()