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 3, or (at your option)
  10 # any later version.
  11 #
  12 # GNU Radio is distributed in the hope that it will be useful,
  13 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15 # GNU General Public License for more details.
  16 #
  17 # You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 # along with GNU Radio; see the file COPYING.  If not, write to
  19 # the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street,
  20 # Boston, MA 02110-1301, USA.
  21 #
  22
  23 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         parser.add_option("-n", "--notches", action="store_true", default=False,
  86             help="Notches appear after all other arguments")
  87         (options, args) = parser.parse_args()
  88
  89         self.notches = Numeric.zeros(64,Numeric.Float64)
  90         if len(args) != 0 and options.notches == False:
  91             parser.print_help()
  92             sys.exit(1)
  93
  94         if len(args) == 0 and options.notches != False:
  95             parser.print_help()
  96             sys.exit()
  97
  98         self.use_notches = options.notches
  99
 100         # Get notch locations
 101         j = 0
 102         for i in args:
 103             self.notches[j] = float(i)
 104             j = j+1
 105
 106         self.notch_count = j
 107
 108         self.show_debug_info = True
 109
 110         # Pick up waterfall option
 111         self.waterfall = options.waterfall
 112
 113         # SETI mode stuff
 114         self.setimode = options.setimode
 115         self.seticounter = 0
 116         self.setik = options.setik
 117         # Because we force the input rate to be 250Khz, 12.5Khz is
 118         #  exactly 1/20th of this, which makes building decimators
 119         #  easier.
 120         # This also allows larger FFTs to be used without totally-gobbling
 121         #  CPU.  With an FFT size of 16384, for example, this bandwidth
 122         #  yields a binwidth of 0.762Hz, and plenty of CPU left over
 123         #  for other things, like the SETI analysis code.
 124         #
 125         self.seti_fft_bandwidth = int(options.setibandwidth)
 126
 127         # Calculate binwidth
 128         binwidth = self.seti_fft_bandwidth / options.fft_size
 129
 130         # Use binwidth, and knowledge of likely chirp rates to set reasonable
 131         #  values for SETI analysis code.   We assume that SETI signals will
 132         #  chirp at somewhere between 0.10Hz/sec and 0.25Hz/sec.
 133         #
 134         # upper_limit is the "worst case"--that is, the case for which we have
 135         #  wait the longest to actually see any drift, due to the quantizing
 136         #  on FFT bins.
 137         upper_limit = binwidth / 0.10
 138         self.setitimer = int(upper_limit * 2.00)
 139         self.scanning = True
 140
 141         # Calculate the CHIRP values based on Hz/sec
 142         self.CHIRP_LOWER = 0.10 * self.setitimer
 143         self.CHIRP_UPPER = 0.25 * self.setitimer
 144
 145         # Reset hit counter to 0
 146         self.hitcounter = 0
 147         # We scan through 1Mhz of bandwidth around the chosen center freq
 148         self.seti_freq_range = 1.0e6
 149         # Calculate lower edge
 150         self.setifreq_lower = options.freq - (self.seti_freq_range/2)
 151         self.setifreq_current = options.freq
 152         # Calculate upper edge
 153         self.setifreq_upper = options.freq + (self.seti_freq_range/2)
 154
 155         # We change center frequencies every 10 self.setitimer intervals
 156         self.setifreq_timer = self.setitimer * 10
 157
 158         # Create actual timer
 159         self.seti_then = time.time()
 160
 161         # The hits recording array
 162         self.nhits = 10
 163         self.nhitlines = 3
 164         self.hits_array = Numeric.zeros((self.nhits,self.nhitlines), Numeric.Float64)
 165         self.hit_intensities = Numeric.zeros((self.nhits,self.nhitlines), Numeric.Float64)
 166         # Calibration coefficient and offset
 167         self.calib_coeff = options.calib_coeff
 168         self.calib_offset = options.calib_offset
 169         if self.calib_offset < -750:
 170             self.calib_offset = -750
 171         if self.calib_offset > 750:
 172             self.calib_offset = 750
 173
 174         if self.calib_coeff < 1:
 175             self.calib_offset = 1
 176         if self.calib_coeff > 100:
 177             self.calib_offset = 100
 178
 179         self.integ = options.integ
 180         self.avg_alpha = options.avg
 181         self.gain = options.gain
 182         self.decln = options.decln
 183
 184         # Set initial values for datalogging timed-output
 185         self.continuum_then = time.time()
 186         self.spectral_then = time.time()
 187
 188         # build the graph
 189
 190         #
 191         # If SETI mode, we always run at maximum USRP decimation
 192         #
 193         if (self.setimode):
 194             options.decim = 256
 195
 196         self.u = usrp.source_c(decim_rate=options.decim)
 197         self.u.set_mux(usrp.determine_rx_mux_value(self.u, options.rx_subdev_spec))
 198         # Set initial declination
 199         self.decln = options.decln
 200
 201         # determine the daughterboard subdevice we're using
 202         self.subdev = usrp.selected_subdev(self.u, options.rx_subdev_spec)
 203         self.cardtype = self.subdev.dbid()
 204
 205         input_rate = self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate()
 206
 207         #
 208         # Set prefix for data files
 209         #
 210         self.prefix = options.prefix
 211
 212         #
 213         # The lower this number, the fewer sample frames are dropped
 214         #  in computing the FFT.  A sampled approach is taken to
 215         #  computing the FFT of the incoming data, which reduces
 216         #  sensitivity.  Increasing sensitivity inreases CPU loading.
 217         #
 218         self.fft_rate = options.fft_rate
 219
 220         self.fft_size = int(options.fft_size)
 221
 222         # This buffer is used to remember the most-recent FFT display
 223         #   values.  Used later by self.write_spectral_data() to write
 224         #   spectral data to datalogging files, and by the SETI analysis
 225         #   function.
 226         #
 227         self.fft_outbuf = Numeric.zeros(self.fft_size, Numeric.Float64)
 228
 229         #
 230         # If SETI mode, only look at seti_fft_bandwidth (currently 12.5Khz)
 231         #   at a time.
 232         #
 233         if (self.setimode):
 234             self.fft_input_rate = self.seti_fft_bandwidth
 235
 236             #
 237             # Build a decimating bandpass filter
 238             #
 239             self.fft_input_taps = gr.firdes.complex_band_pass (1.0,
 240                input_rate,
 241                -(int(self.fft_input_rate/2)), int(self.fft_input_rate/2), 200,
 242                gr.firdes.WIN_HAMMING, 0)
 243
 244             #
 245             # Compute required decimation factor
 246             #
 247             decimation = int(input_rate/self.fft_input_rate)
 248             self.fft_bandpass = gr.fir_filter_ccc (decimation,
 249                 self.fft_input_taps)
 250         else:
 251             self.fft_input_rate = input_rate
 252
 253         # Set up FFT display
 254         if self.waterfall == False:
 255            self.scope = ra_fftsink.ra_fft_sink_c (self, panel,
 256                fft_size=int(self.fft_size), sample_rate=self.fft_input_rate,
 257                fft_rate=int(self.fft_rate), title="Spectral",
 258                ofunc=self.fft_outfunc, xydfunc=self.xydfunc)
 259         else:
 260             self.scope = ra_waterfallsink.ra_waterfallsink_c (self, panel,
 261                 fft_size=int(self.fft_size), sample_rate=self.fft_input_rate,
 262                 fft_rate=int(self.fft_rate), title="Spectral", ofunc=self.fft_outfunc, xydfunc=self.xydfunc_waterfall)
 263
 264         # Set up ephemeris data
 265         self.locality = ephem.Observer()
 266         self.locality.long = str(options.longitude)
 267         self.locality.lat = str(options.latitude)
 268         # We make notes about Sunset/Sunrise in Continuum log files
 269         self.sun = ephem.Sun()
 270         self.sunstate = "??"
 271
 272         # Set up stripchart display
 273         self.stripsize = int(options.stripsize)
 274         if self.setimode == False:
 275             self.chart = ra_stripchartsink.stripchart_sink_f (self, panel,
 276                 stripsize=self.stripsize,
 277                 title="Continuum",
 278                 xlabel="LMST Offset (Seconds)",
 279                 scaling=1.0, ylabel=options.ylabel,
 280                 divbase=options.divbase)
 281
 282         # Set center frequency
 283         self.centerfreq = options.freq
 284
 285         # Set observing frequency (might be different from actual programmed
 286         #    RF frequency)
 287         if options.observing == 0.0:
 288             self.observing = options.freq
 289         else:
 290             self.observing = options.observing
 291
 292         self.bw = input_rate
 293
 294         # We setup the first two integrators to produce a fixed integration
 295         # Down to 1Hz, with output at 1 samples/sec
 296         N = input_rate/5000
 297
 298         # Second stage runs on decimated output of first
 299         M = (input_rate/N)
 300
 301         # Create taps for first integrator
 302         t = range(0,N-1)
 303         tapsN = []
 304         for i in t:
 305              tapsN.append(1.0/N)
 306
 307         # Create taps for second integrator
 308         t = range(0,M-1)
 309         tapsM = []
 310         for i in t:
 311             tapsM.append(1.0/M)
 312
 313         #
 314         # The 3rd integrator is variable, and user selectable at runtime
 315         # This integrator doesn't decimate, but is used to set the
 316         #  final integration time based on the constant 1Hz input samples
 317         # The strip chart is fed at a constant 1Hz rate as a result
 318         #
 319
 320         #
 321         # Call constructors for receive chains
 322         #
 323
 324         if self.setimode == False:
 325             # The three integrators--two FIR filters, and an IIR final filter
 326             self.integrator1 = gr.fir_filter_fff (N, tapsN)
 327             self.integrator2 = gr.fir_filter_fff (M, tapsM)
 328             self.integrator3 = gr.single_pole_iir_filter_ff(1.0)
 329
 330             # The detector
 331             self.detector = gr.complex_to_mag_squared()
 332
 333
 334             # Signal probe
 335             self.probe = gr.probe_signal_f();
 336
 337             #
 338             # Continuum calibration stuff
 339             #
 340             self.cal_mult = gr.multiply_const_ff(self.calib_coeff/100.0);
 341             self.cal_offs = gr.add_const_ff(self.calib_offset*4000);
 342
 343             if self.use_notches == True:
 344                 NOTCH_TAPS = 256
 345                 tmptaps = Numeric.zeros(NOTCH_TAPS,Numeric.Complex64)
 346                 binwidth = self.bw / NOTCH_TAPS
 347
 348                 for i in range(0,NOTCH_TAPS):
 349                     tmptaps[i] = complex(1.0,0.0)
 350
 351                 for i in self.notches:
 352                     diff = i - self.observing
 353                     if i == 0:
 354                         break
 355                     if (diff > 0):
 356                         idx = diff / binwidth
 357                         idx = idx + 1
 358                         tmptaps[int(idx)] = complex(0.0, 0.0)
 359                     if (diff < 0):
 360                         idx = -diff / binwidth
 361                         idx = (NOTCH_TAPS/2) - idx
 362                         idx = int(idx+(NOTCH_TAPS/2))
 363                         tmptaps[idx] = complex(0.0, 0.0)
 364
 365                     self.notch_taps = FFT.inverse_fft(tmptaps)
 366                     self.notch_filt = gr.fft_filter_ccc(1, self.notch_taps)
 367
 368         #
 369         # Start connecting configured modules in the receive chain
 370         #
 371
 372         # The scope--handle SETI mode
 373         if (self.setimode == False):
 374             if (self.use_notches == True):
 375                 self.connect(self.u, self.notch_filt, self.scope)
 376             else:
 377                 self.connect(self.u, self.scope)
 378         else:
 379             if (self.use_notches == True):
 380                 self.connect(self.u, self.notch_filt,
 381                     self.fft_bandpass, self.scope)
 382             else:
 383                 self.connect(self.u, self.fft_bandpass, self.scope)
 384
 385         if self.setimode == False:
 386             if (self.use_notches == True):
 387                 self.connect(self.notch_filt, self.detector,
 388                     self.integrator1, self.integrator2,
 389                     self.integrator3, self.cal_mult, self.cal_offs, self.chart)
 390             else:
 391                 self.connect(self.u, self.detector,
 392                     self.integrator1, self.integrator2,
 393                     self.integrator3, self.cal_mult, self.cal_offs, self.chart)
 394
 395             #  current instantaneous integrated detector value
 396             self.connect(self.cal_offs, self.probe)
 397
 398         self._build_gui(vbox)
 399
 400         # Make GUI agree with command-line
 401         self.integ = options.integ
 402         if self.setimode == False:
 403             self.myform['integration'].set_value(int(options.integ))
 404             self.myform['offset'].set_value(self.calib_offset)
 405             self.myform['dcgain'].set_value(self.calib_coeff)
 406         self.myform['average'].set_value(int(options.avg))
 407
 408
 409         if self.setimode == False:
 410             # Make integrator agree with command line
 411             self.set_integration(int(options.integ))
 412
 413         self.avg_alpha = options.avg
 414
 415         # Make spectral averager agree with command line
 416         if options.avg != 1.0:
 417             self.scope.set_avg_alpha(float(1.0/options.avg))
 418             self.scope.set_average(True)
 419
 420         if self.setimode == False:
 421             # Set division size
 422             self.chart.set_y_per_div(options.division)
 423             # Set reference(MAX) level
 424             self.chart.set_ref_level(options.reflevel)
 425
 426         # set initial values
 427
 428         if options.gain is None:
 429             # if no gain was specified, use the mid-point in dB
 430             g = self.subdev.gain_range()
 431             options.gain = float(g[0]+g[1])/2
 432
 433         if options.freq is None:
 434             # if no freq was specified, use the mid-point
 435             r = self.subdev.freq_range()
 436             options.freq = float(r[0]+r[1])/2
 437
 438         # Set the initial gain control
 439         self.set_gain(options.gain)
 440
 441         if not(self.set_freq(options.freq)):
 442             self._set_status_msg("Failed to set initial frequency")
 443
 444         # Set declination
 445         self.set_decln (self.decln)
 446
 447
 448         # RF hardware information
 449         self.myform['decim'].set_value(self.u.decim_rate())
 450         self.myform['fs@usb'].set_value(self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate())
 451         self.myform['dbname'].set_value(self.subdev.name())
 452
 453         # Set analog baseband filtering, if DBS_RX
 454         if self.cardtype in (usrp_dbid.DBS_RX, usrp_dbid.DBS_RX_REV_2_1):
 455             lbw = (self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate()) / 2
 456             if lbw < 1.0e6:
 457                 lbw = 1.0e6
 458             self.subdev.set_bw(lbw)
 459
 460         # Start the timer for the LMST display and datalogging
 461         self.lmst_timer.Start(1000)
 462
 463
 464     def _set_status_msg(self, msg):
 465         self.frame.GetStatusBar().SetStatusText(msg, 0)
 466
 467     def _build_gui(self, vbox):
 468
 469         def _form_set_freq(kv):
 470             # Adjust current SETI frequency, and limits
 471             self.setifreq_lower = kv['freq'] - (self.seti_freq_range/2)
 472             self.setifreq_current = kv['freq']
 473             self.setifreq_upper = kv['freq'] + (self.seti_freq_range/2)
 474
 475             # Reset SETI analysis timer
 476             self.seti_then = time.time()
 477             # Zero-out hits array when changing frequency
 478             self.hits_array[:,:] = 0.0
 479             self.hit_intensities[:,:] = -60.0
 480
 481             return self.set_freq(kv['freq'])
 482
 483         def _form_set_decln(kv):
 484             return self.set_decln(kv['decln'])
 485
 486         # Position the FFT display
 487         vbox.Add(self.scope.win, 15, wx.EXPAND)
 488
 489         if self.setimode == False:
 490             # Position the Total-power stripchart
 491             vbox.Add(self.chart.win, 15, wx.EXPAND)
 492
 493         # add control area at the bottom
 494         self.myform = myform = form.form()
 495         hbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 496         hbox.Add((7,0), 0, wx.EXPAND)
 497         vbox1 = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
 498         myform['freq'] = form.float_field(
 499             parent=self.panel, sizer=vbox1, label="Center freq", weight=1,
 500             callback=myform.check_input_and_call(_form_set_freq, self._set_status_msg))
 501
 502         vbox1.Add((4,0), 0, 0)
 503
 504         myform['lmst_high'] = form.static_text_field(
 505             parent=self.panel, sizer=vbox1, label="Current LMST", weight=1)
 506         vbox1.Add((4,0), 0, 0)
 507
 508         myform['spec_data'] = form.static_text_field(
 509             parent=self.panel, sizer=vbox1, label="Spectral Cursor", weight=1)
 510         vbox1.Add((4,0), 0, 0)
 511
 512         vbox2 = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
 513         if self.setimode == False:
 514             vbox3 = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
 515         g = self.subdev.gain_range()
 516         myform['gain'] = form.slider_field(parent=self.panel, sizer=vbox2, label="RF Gain",
 517                                            weight=1,
 518                                            min=int(g[0]), max=int(g[1]),
 519                                            callback=self.set_gain)
 520
 521         vbox2.Add((4,0), 0, 0)
 522         myform['average'] = form.slider_field(parent=self.panel, sizer=vbox2,
 523                     label="Spectral Averaging (FFT frames)", weight=1, min=1, max=3000, callback=self.set_averaging)
 524
 525         # Set up scan control button when in SETI mode
 526         if (self.setimode == True):
 527                 # SETI scanning control
 528                 buttonbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 529                 self.scan_control = form.button_with_callback(self.panel,
 530                       label="Scan: On ",
 531                       callback=self.toggle_scanning)
 532
 533                 buttonbox.Add(self.scan_control, 0, wx.CENTER)
 534                 vbox2.Add(buttonbox, 0, wx.CENTER)
 535
 536         vbox2.Add((4,0), 0, 0)
 537
 538         if self.setimode == False:
 539             myform['integration'] = form.slider_field(parent=self.panel, sizer=vbox2,
 540                    label="Continuum Integration Time (sec)", weight=1, min=1, max=180, callback=self.set_integration)
 541
 542             vbox2.Add((4,0), 0, 0)
 543
 544         myform['decln'] = form.float_field(
 545             parent=self.panel, sizer=vbox2, label="Current Declination", weight=1,
 546             callback=myform.check_input_and_call(_form_set_decln))
 547         vbox2.Add((4,0), 0, 0)
 548
 549         if self.setimode == False:
 550             myform['offset'] = form.slider_field(parent=self.panel, sizer=vbox3,
 551                 label="Post-Detector Offset", weight=1, min=-750, max=750,
 552                 callback=self.set_pd_offset)
 553             vbox3.Add((2,0), 0, 0)
 554             myform['dcgain'] = form.slider_field(parent=self.panel, sizer=vbox3,
 555                 label="Post-Detector Gain", weight=1, min=1, max=100,
 556                 callback=self.set_pd_gain)
 557             vbox3.Add((2,0), 0, 0)
 558         hbox.Add(vbox1, 0, 0)
 559         hbox.Add(vbox2, wx.ALIGN_RIGHT, 0)
 560
 561         if self.setimode == False:
 562             hbox.Add(vbox3, wx.ALIGN_RIGHT, 0)
 563
 564         vbox.Add(hbox, 0, wx.EXPAND)
 565
 566         self._build_subpanel(vbox)
 567
 568         self.lmst_timer = wx.PyTimer(self.lmst_timeout)
 569         #self.lmst_timeout()
 570
 571
 572     def _build_subpanel(self, vbox_arg):
 573         # build a secondary information panel (sometimes hidden)
 574
 575         # FIXME figure out how to have this be a subpanel that is always
 576         # created, but has its visibility controlled by foo.Show(True/False)
 577
 578         if not(self.show_debug_info):
 579             return
 580
 581         panel = self.panel
 582         vbox = vbox_arg
 583         myform = self.myform
 584
 585         #panel = wx.Panel(self.panel, -1)
 586         #vbox = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
 587
 588         hbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 589         hbox.Add((5,0), 0)
 590         myform['decim'] = form.static_float_field(
 591             parent=panel, sizer=hbox, label="Decim")
 592
 593         hbox.Add((5,0), 1)
 594         myform['fs@usb'] = form.static_float_field(
 595             parent=panel, sizer=hbox, label="Fs@USB")
 596
 597         hbox.Add((5,0), 1)
 598         myform['dbname'] = form.static_text_field(
 599             parent=panel, sizer=hbox)
 600
 601         hbox.Add((5,0), 1)
 602         myform['baseband'] = form.static_float_field(
 603             parent=panel, sizer=hbox, label="Analog BB")
 604
 605         hbox.Add((5,0), 1)
 606         myform['ddc'] = form.static_float_field(
 607             parent=panel, sizer=hbox, label="DDC")
 608
 609         hbox.Add((5,0), 0)
 610         vbox.Add(hbox, 0, wx.EXPAND)
 611
 612
 613
 614     def set_freq(self, target_freq):
 615         """
 616         Set the center frequency we're interested in.
 617
 618         @param target_freq: frequency in Hz
 619         @rypte: bool
 620
 621         Tuning is a two step process.  First we ask the front-end to
 622         tune as close to the desired frequency as it can.  Then we use
 623         the result of that operation and our target_frequency to
 624         determine the value for the digital down converter.
 625         """
 626         #
 627         # Everything except BASIC_RX should support usrp.tune()
 628         #
 629         if not (self.cardtype == usrp_dbid.BASIC_RX):
 630             r = usrp.tune(self.u, 0, self.subdev, target_freq)
 631         else:
 632             r = self.u.set_rx_freq(0, target_freq)
 633             f = self.u.rx_freq(0)
 634             if abs(f-target_freq) > 2.0e3:
 635                 r = 0
 636         if r:
 637             self.myform['freq'].set_value(target_freq)     # update displayed value
 638             #
 639             # Make sure calibrator knows our target freq
 640             #
 641
 642             # Remember centerfreq---used for doppler calcs
 643             delta = self.centerfreq - target_freq
 644             self.centerfreq = target_freq
 645             self.observing -= delta
 646             self.scope.set_baseband_freq (self.observing)
 647
 648             self.myform['baseband'].set_value(r.baseband_freq)
 649             self.myform['ddc'].set_value(r.dxc_freq)
 650
 651             return True
 652
 653         return False
 654
 655     def set_decln(self, dec):
 656         self.decln = dec
 657         self.myform['decln'].set_value(dec)     # update displayed value
 658
 659     def set_gain(self, gain):
 660         self.myform['gain'].set_value(gain)     # update displayed value
 661         self.subdev.set_gain(gain)
 662         self.gain = gain
 663
 664     def set_averaging(self, avval):
 665         self.myform['average'].set_value(avval)
 666         self.scope.set_avg_alpha(1.0/(avval))
 667         self.scope.set_average(True)
 668         self.avg_alpha = avval
 669
 670     def set_integration(self, integval):
 671         if self.setimode == False:
 672             self.integrator3.set_taps(1.0/integval)
 673         self.myform['integration'].set_value(integval)
 674         self.integ = integval
 675
 676     #
 677     # Timeout function
 678     # Used to update LMST display, as well as current
 679     #  continuum value
 680     #
 681     # We also write external data-logging files here
 682     #
 683     def lmst_timeout(self):
 684          self.locality.date = ephem.now()
 685          if self.setimode == False:
 686              x = self.probe.level()
 687          sidtime = self.locality.sidereal_time()
 688          # LMST
 689          s = str(ephem.hours(sidtime)) + " " + self.sunstate
 690          # Continuum detector value
 691          if self.setimode == False:
 692              sx = "%7.4f" % x
 693              s = s + "\nDet: " + str(sx)
 694          else:
 695              sx = "%2d" % self.hitcounter
 696              sy = "%3.1f-%3.1f" % (self.CHIRP_LOWER, self.CHIRP_UPPER)
 697              s = s + "\nHits: " + str(sx) + "\nCh lim: " + str(sy)
 698          self.myform['lmst_high'].set_value(s)
 699
 700          #
 701          # Write data out to recording files
 702          #
 703          if self.setimode == False:
 704              self.write_continuum_data(x,sidtime)
 705              self.write_spectral_data(self.fft_outbuf,sidtime)
 706
 707          else:
 708              self.seti_analysis(self.fft_outbuf,sidtime)
 709              now = time.time()
 710              if ((self.scanning == True) and ((now - self.seti_then) > self.setifreq_timer)):
 711                  self.seti_then = now
 712                  self.setifreq_current = self.setifreq_current + self.fft_input_rate
 713                  if (self.setifreq_current > self.setifreq_upper):
 714                      self.setifreq_current = self.setifreq_lower
 715                  self.set_freq(self.setifreq_current)
 716                  # Make sure we zero-out the hits array when changing
 717                  #   frequency.
 718                  self.hits_array[:,:] = 0.0
 719                  self.hit_intensities[:,:] = 0.0
 720
 721     def fft_outfunc(self,data,l):
 722         self.fft_outbuf=data
 723
 724     def write_continuum_data(self,data,sidtime):
 725
 726         # Create localtime structure for producing filename
 727         foo = time.localtime()
 728         pfx = self.prefix
 729         filenamestr = "%s/%04d%02d%02d%02d" % (pfx, foo.tm_year,
 730            foo.tm_mon, foo.tm_mday, foo.tm_hour)
 731
 732         # Open the data file, appending
 733         continuum_file = open (filenamestr+".tpdat","a")
 734
 735         flt = "%6.3f" % data
 736         inter = self.decln
 737         integ = self.integ
 738         fc = self.observing
 739         fc = fc / 1000000
 740         bw = self.bw
 741         bw = bw / 1000000
 742         ga = self.gain
 743
 744         now = time.time()
 745
 746         #
 747         # If time to write full header info (saves storage this way)
 748         #
 749         if (now - self.continuum_then > 20):
 750             self.sun.compute(self.locality)
 751             enow = ephem.now()
 752             sun_insky = "Down"
 753             self.sunstate = "Dn"
 754             if ((self.sun.rise_time < enow) and (enow < self.sun.set_time)):
 755                sun_insky = "Up"
 756                self.sunstate = "Up"
 757             self.continuum_then = now
 758
 759             continuum_file.write(str(ephem.hours(sidtime))+" "+flt+" Dn="+str(inter)+",")
 760             continuum_file.write("Ti="+str(integ)+",Fc="+str(fc)+",Bw="+str(bw))
 761             continuum_file.write(",Ga="+str(ga)+",Sun="+str(sun_insky)+"\n")
 762         else:
 763             continuum_file.write(str(ephem.hours(sidtime))+" "+flt+"\n")
 764
 765         continuum_file.close()
 766         return(data)
 767
 768     def write_spectral_data(self,data,sidtime):
 769
 770         now = time.time()
 771         delta = 10
 772
 773         # If time to write out spectral data
 774         # We don't write this out every time, in order to
 775         #   save disk space.  Since the spectral data are
 776         #   typically heavily averaged, writing this data
 777         #   "once in a while" is OK.
 778         #
 779         if (now - self.spectral_then >= delta):
 780             self.spectral_then = now
 781
 782             # Get localtime structure to make filename from
 783             foo = time.localtime()
 784
 785             pfx = self.prefix
 786             filenamestr = "%s/%04d%02d%02d%02d" % (pfx, foo.tm_year,
 787                foo.tm_mon, foo.tm_mday, foo.tm_hour)
 788
 789             # Open the file
 790             spectral_file = open (filenamestr+".sdat","a")
 791
 792             # Setup data fields to be written
 793             r = data
 794             inter = self.decln
 795             fc = self.observing
 796             fc = fc / 1000000
 797             bw = self.bw
 798             bw = bw / 1000000
 799             av = self.avg_alpha
 800
 801             # Write those fields
 802             spectral_file.write("data:"+str(ephem.hours(sidtime))+" Dn="+str(inter)+",Fc="+str(fc)+",Bw="+str(bw)+",Av="+str(av))
 803             spectral_file.write(" "+str(r)+"\n")
 804             spectral_file.close()
 805             return(data)
 806
 807         return(data)
 808
 809     def seti_analysis(self,fftbuf,sidtime):
 810         l = len(fftbuf)
 811         x = 0
 812         hits = []
 813         hit_intensities = []
 814         if self.seticounter < self.setitimer:
 815             self.seticounter = self.seticounter + 1
 816             return
 817         else:
 818             self.seticounter = 0
 819
 820         # Run through FFT output buffer, computing standard deviation (Sigma)
 821         avg = 0
 822         # First compute average
 823         for i in range(0,l):
 824             avg = avg + fftbuf[i]
 825         avg = avg / l
 826
 827         sigma = 0.0
 828         # Then compute standard deviation (Sigma)
 829         for i in range(0,l):
 830             d = fftbuf[i] - avg
 831             sigma = sigma + (d*d)
 832
 833         sigma = Numeric.sqrt(sigma/l)
 834
 835         #
 836         # Snarfle through the FFT output buffer again, looking for
 837         #    outlying data points
 838
 839         start_f = self.observing - (self.fft_input_rate/2)
 840         current_f = start_f
 841         f_incr = self.fft_input_rate / l
 842         l = len(fftbuf)
 843         hit = -1
 844
 845         # -nyquist to DC
 846         for i in range(l/2,l):
 847             #
 848             # If current FFT buffer has an item that exceeds the specified
 849             #  sigma
 850             #
 851             if ((fftbuf[i] - avg) > (self.setik * sigma)):
 852                 hits.append(current_f)
 853                 hit_intensities.append(fftbuf[i])
 854             current_f = current_f + f_incr
 855
 856         # DC to nyquist
 857         for i in range(0,l/2):
 858             #
 859             # If current FFT buffer has an item that exceeds the specified
 860             #  sigma
 861             #
 862             if ((fftbuf[i] - avg) > (self.setik * sigma)):
 863                 hits.append(current_f)
 864                 hit_intensities.append(fftbuf[i])
 865             current_f = current_f + f_incr
 866
 867         # No hits
 868         if (len(hits) <= 0):
 869             return
 870
 871         #
 872         # OK, so we have some hits in the FFT buffer
 873         #   They'll have a rather substantial gauntlet to run before
 874         #   being declared a real "hit"
 875         #
 876
 877         # Weed out buffers with an excessive number of strong signals
 878         if (len(hits) > self.nhits):
 879             return
 880
 881         # Weed out FFT buffers with apparent multiple narrowband signals
 882         #   separated significantly in frequency.  This means that a
 883         #   single signal spanning multiple bins is OK, but a buffer that
 884         #   has multiple, apparently-separate, signals isn't OK.
 885         #
 886         last = hits[0]
 887         for i in range(1,len(hits)):
 888             if ((hits[i] - last) > (f_incr*2.0)):
 889                 return
 890             last = hits[i]
 891
 892         #
 893         # Run through all three hit buffers, computing difference between
 894         #   frequencies found there, if they're all within the chirp limits
 895         #   declare a good hit
 896         #
 897         good_hit = 0
 898         good_hit = False
 899         for i in range(0,min(len(hits),len(self.hits_array[:,0]))):
 900             f_d1 = abs(self.hits_array[i,0] - hits[i])
 901             f_d2 = abs(self.hits_array[i,1] - self.hits_array[i,0])
 902             f_d3 = abs(self.hits_array[i,2] - self.hits_array[i,1])
 903             if (self.seti_isahit ([f_d1, f_d2, f_d3])):
 904                 good_hit = True
 905                 self.hitcounter = self.hitcounter + 1
 906                 break
 907
 908
 909         # Save 'n shuffle hits
 910         for i in range(self.nhitlines,1):
 911             self.hits_array[:,i] = self.hits_array[:,i-1]
 912             self.hit_intensities[:,i] = self.hit_intensities[:,i-1]
 913
 914         for i in range(0,len(hits)):
 915             self.hits_array[i,0] = hits[i]
 916             self.hit_intensities[i,0] = hit_intensities[i]
 917
 918         # Finally, write the hits/intensities buffer
 919         if (good_hit):
 920             self.write_hits(sidtime)
 921
 922         return
 923
 924     def seti_isahit(self,fdiffs):
 925         truecount = 0
 926
 927         for i in range(0,len(fdiffs)):
 928             if (fdiffs[i] >= self.CHIRP_LOWER and fdiffs[i] <= self.CHIRP_UPPER):
 929                 truecount = truecount + 1
 930
 931         if truecount == len(fdiffs):
 932             return (True)
 933         else:
 934             return (False)
 935
 936     def write_hits(self,sidtime):
 937         # Create localtime structure for producing filename
 938         foo = time.localtime()
 939         pfx = self.prefix
 940         filenamestr = "%s/%04d%02d%02d%02d" % (pfx, foo.tm_year,
 941            foo.tm_mon, foo.tm_mday, foo.tm_hour)
 942
 943         # Open the data file, appending
 944         hits_file = open (filenamestr+".seti","a")
 945
 946         # Write sidtime first
 947         hits_file.write(str(ephem.hours(sidtime))+" "+str(self.decln)+" ")
 948
 949         #
 950         # Then write the hits/hit intensities buffers with enough
 951         #   "syntax" to allow parsing by external (not yet written!)
 952         #   "stuff".
 953         #
 954         for i in range(0,self.nhitlines):
 955             hits_file.write(" ")
 956             for j in range(0,self.nhits):
 957                 hits_file.write(str(self.hits_array[j,i])+":")
 958                 hits_file.write(str(self.hit_intensities[j,i])+",")
 959         hits_file.write("\n")
 960         hits_file.close()
 961         return
 962
 963     def xydfunc(self,xyv):
 964         magn = int(Numeric.log10(self.observing))
 965         if (magn == 6 or magn == 7 or magn == 8):
 966             magn = 6
 967         dfreq = xyv[0] * pow(10.0,magn)
 968         ratio = self.observing / dfreq
 969         vs = 1.0 - ratio
 970         vs *= 299792.0
 971         if magn >= 9:
 972            xhz = "Ghz"
 973         elif magn >= 6:
 974            xhz = "Mhz"
 975         elif magn <= 5:
 976            xhz =  "Khz"
 977         s = "%.6f%s\n%.3fdB" % (xyv[0], xhz, xyv[1])
 978         s2 = "\n%.3fkm/s" % vs
 979         self.myform['spec_data'].set_value(s+s2)
 980
 981     def xydfunc_waterfall(self,pos):
 982         lower = self.observing - (self.seti_fft_bandwidth / 2)
 983         upper = self.observing + (self.seti_fft_bandwidth / 2)
 984         binwidth = self.seti_fft_bandwidth / 1024
 985         s = "%.6fMHz" % ((lower + (pos.x*binwidth)) / 1.0e6)
 986         self.myform['spec_data'].set_value(s)
 987
 988     def toggle_cal(self):
 989         if (self.calstate == True):
 990           self.calstate = False
 991           self.u.write_io(0,0,(1<<15))
 992           self.calibrator.SetLabel("Calibration Source: Off")
 993         else:
 994           self.calstate = True
 995           self.u.write_io(0,(1<<15),(1<<15))
 996           self.calibrator.SetLabel("Calibration Source: On")
 997
 998     def toggle_annotation(self):
 999         if (self.annotate_state == True):
1000           self.annotate_state = False
1001           self.annotation.SetLabel("Annotation: Off")
1002         else:
1003           self.annotate_state = True
1004           self.annotation.SetLabel("Annotation: On")
1005     #
1006     # Turn scanning on/off
1007     # Called-back by "Recording" button
1008     #
1009     def toggle_scanning(self):
1010         # Current scanning?  Flip state
1011         if (self.scanning == True):
1012           self.scanning = False
1013           self.scan_control.SetLabel("Scan: Off")
1014         # Not scanning
1015         else:
1016           self.scanning = True
1017           self.scan_control.SetLabel("Scan: On ")
1018
1019     def set_pd_offset(self,offs):
1020          self.myform['offset'].set_value(offs)
1021          self.calib_offset=offs
1022          self.cal_offs.set_k(offs*4000)
1023
1024     def set_pd_gain(self,gain):
1025          self.myform['dcgain'].set_value(gain)
1026          self.cal_mult.set_k(gain*0.01)
1027          self.calib_coeff = gain
1028
1029 def main ():
1030     app = stdgui.stdapp(app_flow_graph, "RADIO ASTRONOMY SPECTRAL/CONTINUUM RECEIVER: $Revision$", nstatus=1)
1031     app.MainLoop()
1032
1033 if __name__ == '__main__':
1034     main ()