git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - gr-utils/src/python/gr_plot_const.py

   1 #!/usr/bin/env python
   2 #
   3 # Copyright 2007,2008 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 try:
  24     import scipy
  25 except ImportError:
  26     print "Please install SciPy to run this script (http://www.scipy.org/)"
  27     raise SystemExit, 1
  28
  29 try:
  30     from pylab import *
  31     from matplotlib.font_manager import fontManager, FontProperties
  32 except ImportError:
  33     print "Please install Matplotlib to run this script (http://matplotlib.sourceforge.net/)"
  34     raise SystemExit, 1
  35
  36 from optparse import OptionParser
  37
  38 matplotlib.interactive(True)
  39 matplotlib.use('TkAgg')
  40
  41 class draw_constellation:
  42     def __init__(self, filename, options):
  43         self.hfile = open(filename, "r")
  44         self.block_length = options.block
  45         self.start = options.start
  46         self.sample_rate = options.sample_rate
  47
  48         self.datatype = scipy.complex64
  49         self.sizeof_data = self.datatype().nbytes    # number of bytes per sample in file
  50
  51         self.axis_font_size = 16
  52         self.label_font_size = 18
  53         self.title_font_size = 20
  54
  55         # Setup PLOT
  56         self.fig = figure(1, figsize=(16, 9), facecolor='w')
  57         rcParams['xtick.labelsize'] = self.axis_font_size
  58         rcParams['ytick.labelsize'] = self.axis_font_size
  59
  60         self.text_file     = figtext(0.10, 0.95, ("File: %s" % filename), weight="heavy", size=16)
  61         self.text_file_pos = figtext(0.10, 0.90, "File Position: ", weight="heavy", size=16)
  62         self.text_block    = figtext(0.40, 0.90, ("Block Size: %d" % self.block_length),
  63                                      weight="heavy", size=16)
  64         self.text_sr       = figtext(0.60, 0.90, ("Sample Rate: %.2f" % self.sample_rate),
  65                                      weight="heavy", size=16)
  66         self.make_plots()
  67
  68         self.button_left_axes = self.fig.add_axes([0.45, 0.01, 0.05, 0.05], frameon=True)
  69         self.button_left = Button(self.button_left_axes, "<")
  70         self.button_left_callback = self.button_left.on_clicked(self.button_left_click)
  71
  72         self.button_right_axes = self.fig.add_axes([0.50, 0.01, 0.05, 0.05], frameon=True)
  73         self.button_right = Button(self.button_right_axes, ">")
  74         self.button_right_callback = self.button_right.on_clicked(self.button_right_click)
  75
  76         self.xlim = self.sp_iq.get_xlim()
  77
  78         self.manager = get_current_fig_manager()
  79         connect('draw_event', self.zoom)
  80         connect('key_press_event', self.click)
  81         show()
  82
  83     def get_data(self):
  84         self.text_file_pos.set_text("File Position: %d" % (self.hfile.tell()//self.sizeof_data))
  85         iq = scipy.fromfile(self.hfile, dtype=self.datatype, count=self.block_length)
  86         #print "Read in %d items" % len(iq)
  87         if(len(iq) == 0):
  88             print "End of File"
  89         else:
  90             self.reals = [r.real for r in iq]
  91             self.imags = [i.imag for i in iq]
  92
  93             self.time = [i*(1/self.sample_rate) for i in range(len(self.reals))]
  94
  95     def make_plots(self):
  96         # if specified on the command-line, set file pointer
  97         self.hfile.seek(self.sizeof_data*self.start, 1)
  98
  99         self.get_data()
 100
 101         # Subplot for real and imaginary parts of signal
 102         self.sp_iq = self.fig.add_subplot(2,1,1, position=[0.075, 0.2, 0.4, 0.6])
 103         self.sp_iq.set_title(("I&Q"), fontsize=self.title_font_size, fontweight="bold")
 104         self.sp_iq.set_xlabel("Time (s)", fontsize=self.label_font_size, fontweight="bold")
 105         self.sp_iq.set_ylabel("Amplitude (V)", fontsize=self.label_font_size, fontweight="bold")
 106         self.plot_iq = plot(self.time, self.reals, 'bo-', self.time, self.imags, 'ro-')
 107         self.sp_iq.axis([min(self.time), max(self.time),
 108                          1.5*min([min(self.reals), min(self.imags)]),
 109                          1.5*max([max(self.reals), max(self.imags)])])
 110
 111         # Subplot for constellation plot
 112         self.sp_const = self.fig.add_subplot(2,2,1, position=[0.575, 0.2, 0.4, 0.6])
 113         self.sp_const.set_title(("Constellation"), fontsize=self.title_font_size, fontweight="bold")
 114         self.sp_const.set_xlabel("Inphase", fontsize=self.label_font_size, fontweight="bold")
 115         self.sp_const.set_ylabel("Qaudrature", fontsize=self.label_font_size, fontweight="bold")
 116         self.plot_const = plot(self.reals, self.imags, 'bo')
 117         self.sp_const.axis([-2, 2, -2, 2])
 118
 119         draw()
 120
 121     def update_plots(self):
 122         self.plot_iq[0].set_data([self.time, self.reals])
 123         self.plot_iq[1].set_data([self.time, self.imags])
 124         self.sp_iq.axis([min(self.time), max(self.time),
 125                          1.5*min([min(self.reals), min(self.imags)]),
 126                          1.5*max([max(self.reals), max(self.imags)])])
 127
 128         self.plot_const[0].set_data([self.reals, self.imags])
 129         self.sp_const.axis([-2, 2, -2, 2])
 130         draw()
 131
 132     def zoom(self, event):
 133         newxlim = self.sp_iq.get_xlim()
 134         if(newxlim != self.xlim):
 135             self.xlim = newxlim
 136             r = self.reals[int(ceil(self.xlim[0])) : int(ceil(self.xlim[1]))]
 137             i = self.imags[int(ceil(self.xlim[0])) : int(ceil(self.xlim[1]))]
 138
 139             self.plot_const[0].set_data(r, i)
 140             self.sp_const.axis([-2, 2, -2, 2])
 141             self.manager.canvas.draw()
 142             draw()
 143
 144     def click(self, event):
 145         forward_valid_keys = [" ", "down", "right"]
 146         backward_valid_keys = ["up", "left"]
 147
 148         if(find(event.key, forward_valid_keys)):
 149             self.step_forward()
 150
 151         elif(find(event.key, backward_valid_keys)):
 152             self.step_backward()
 153
 154     def button_left_click(self, event):
 155         self.step_backward()
 156
 157     def button_right_click(self, event):
 158         self.step_forward()
 159
 160     def step_forward(self):
 161         self.get_data()
 162         self.update_plots()
 163
 164     def step_backward(self):
 165         # Step back in file position
 166         if(self.hfile.tell() >= 2*self.sizeof_data*self.block_length ):
 167             self.hfile.seek(-2*self.sizeof_data*self.block_length, 1)
 168         else:
 169             self.hfile.seek(-self.hfile.tell(),1)
 170         self.get_data()
 171         self.update_plots()
 172
 173
 174 def find(item_in, list_search):
 175     try:
 176         return list_search.index(item_in) != None
 177     except ValueError:
 178         return False
 179
 180
 181 def main():
 182     usage="%prog: [options] input_filename"
 183     description = "Takes a GNU Radio complex binary file and displays the I&Q data versus time and the constellation plot (I vs. Q). You can set the block size to specify how many points to read in at a time and the start position in the file. By default, the system assumes a sample rate of 1, so in time, each sample is plotted versus the sample number. To set a true time axis, set the sample rate (-R or --sample-rate) to the sample rate used when capturing the samples."
 184
 185     parser = OptionParser(conflict_handler="resolve", usage=usage, description=description)
 186     parser.add_option("-B", "--block", type="int", default=1000,
 187                       help="Specify the block size [default=%default]")
 188     parser.add_option("-s", "--start", type="int", default=0,
 189                       help="Specify where to start in the file [default=%default]")
 190     parser.add_option("-R", "--sample-rate", type="float", default=1.0,
 191                       help="Set the sampler rate of the data [default=%default]")
 192
 193     (options, args) = parser.parse_args ()
 194     if len(args) != 1:
 195         parser.print_help()
 196         raise SystemExit, 1
 197     filename = args[0]
 198
 199     dc = draw_constellation(filename, options)
 200
 201 if __name__ == "__main__":
 202     try:
 203         main()
 204     except KeyboardInterrupt:
 205         pass
 206
 207
 208