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

   1 #!/usr/bin/env python
   2 #
   3 # Copyright 2004,2005,2007 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 gnuradio import eng_notation
  26 from gnuradio.eng_option import eng_option
  27 from gnuradio.wxgui import stdgui2, fftsink2, waterfallsink2, scopesink2, form, slider
  28 from optparse import OptionParser
  29 import wx
  30 import sys
  31 import numpy
  32
  33 def pick_subdevice(u):
  34     """
  35     The user didn't specify a subdevice on the command line.
  36     If there's a daughterboard on A, select A.
  37     If there's a daughterboard on B, select B.
  38     Otherwise, select A.
  39     """
  40     if u.db[0][0].dbid() >= 0:       # dbid is < 0 if there's no d'board or a problem
  41         return (0, 0)
  42     if u.db[1][0].dbid() >= 0:
  43         return (1, 0)
  44     return (0, 0)
  45
  46
  47 class app_top_block(stdgui2.std_top_block):
  48     def __init__(self, frame, panel, vbox, argv):
  49         stdgui2.std_top_block.__init__(self, frame, panel, vbox, argv)
  50
  51         self.frame = frame
  52         self.panel = panel
  53
  54         parser = OptionParser(option_class=eng_option)
  55         parser.add_option("-w", "--which", type="int", default=0,
  56                           help="select which USRP (0, 1, ...) default is %default",
  57                           metavar="NUM")
  58         parser.add_option("-R", "--rx-subdev-spec", type="subdev", default=None,
  59                           help="select USRP Rx side A or B (default=first one with a daughterboard)")
  60         parser.add_option("-A", "--antenna", default=None,
  61                           help="select Rx Antenna (only on RFX-series boards)")
  62         parser.add_option("-d", "--decim", type="int", default=16,
  63                           help="set fgpa decimation rate to DECIM [default=%default]")
  64         parser.add_option("-f", "--freq", type="eng_float", default=None,
  65                           help="set frequency to FREQ", metavar="FREQ")
  66         parser.add_option("-g", "--gain", type="eng_float", default=None,
  67                           help="set gain in dB (default is midpoint)")
  68         parser.add_option("-W", "--waterfall", action="store_true", default=False,
  69                           help="Enable waterfall display")
  70         parser.add_option("-8", "--width-8", action="store_true", default=False,
  71                           help="Enable 8-bit samples across USB")
  72         parser.add_option( "--no-hb", action="store_true", default=False,
  73                           help="don't use halfband filter in usrp")
  74         parser.add_option("-S", "--oscilloscope", action="store_true", default=False,
  75                           help="Enable oscilloscope display")
  76         (options, args) = parser.parse_args()
  77         if len(args) != 0:
  78             parser.print_help()
  79             sys.exit(1)
  80         self.options = options
  81         self.show_debug_info = True
  82
  83         # build the graph
  84         if options.no_hb or (options.decim<8):
  85           #Min decimation of this firmware is 4.
  86           #contains 4 Rx paths without halfbands and 0 tx paths.
  87           self.fpga_filename="std_4rx_0tx.rbf"
  88           self.u = usrp.source_c(which=options.which, decim_rate=options.decim, fpga_filename=self.fpga_filename)
  89         else:
  90           #Min decimation of standard firmware is 8.
  91           #standard fpga firmware "std_2rxhb_2tx.rbf"
  92           #contains 2 Rx paths with halfband filters and 2 tx paths (the default)
  93           self.u = usrp.source_c(which=options.which, decim_rate=options.decim)
  94
  95         if options.rx_subdev_spec is None:
  96             options.rx_subdev_spec = pick_subdevice(self.u)
  97         self.u.set_mux(usrp.determine_rx_mux_value(self.u, options.rx_subdev_spec))
  98
  99         if options.width_8:
 100             width = 8
 101             shift = 8
 102             format = self.u.make_format(width, shift)
 103             print "format =", hex(format)
 104             r = self.u.set_format(format)
 105             print "set_format =", r
 106
 107         # determine the daughterboard subdevice we're using
 108         self.subdev = usrp.selected_subdev(self.u, options.rx_subdev_spec)
 109
 110         input_rate = self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate()
 111
 112         if options.waterfall:
 113             self.scope = \
 114               waterfallsink2.waterfall_sink_c (panel, fft_size=1024, sample_rate=input_rate)
 115         elif options.oscilloscope:
 116             self.scope = scopesink2.scope_sink_c(panel, sample_rate=input_rate)
 117         else:
 118             self.scope = fftsink2.fft_sink_c (panel, fft_size=1024, sample_rate=input_rate)
 119
 120         self.connect(self.u, self.scope)
 121
 122         self._build_gui(vbox)
 123         self._setup_events()
 124
 125         # set initial values
 126
 127         if options.gain is None:
 128             # if no gain was specified, use the mid-point in dB
 129             g = self.subdev.gain_range()
 130             options.gain = float(g[0]+g[1])/2
 131
 132         if options.freq is None:
 133             # if no freq was specified, use the mid-point
 134             r = self.subdev.freq_range()
 135             options.freq = float(r[0]+r[1])/2
 136
 137         self.set_gain(options.gain)
 138
 139         if options.antenna is not None:
 140             print "Selecting antenna %s" % (options.antenna,)
 141             self.subdev.select_rx_antenna(options.antenna)
 142
 143         if self.show_debug_info:
 144             self.myform['decim'].set_value(self.u.decim_rate())
 145             self.myform['fs@usb'].set_value(self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate())
 146             self.myform['dbname'].set_value(self.subdev.name())
 147             self.myform['baseband'].set_value(0)
 148             self.myform['ddc'].set_value(0)
 149
 150         if not(self.set_freq(options.freq)):
 151             self._set_status_msg("Failed to set initial frequency")
 152
 153     def _set_status_msg(self, msg):
 154         self.frame.GetStatusBar().SetStatusText(msg, 0)
 155
 156     def _build_gui(self, vbox):
 157
 158         def _form_set_freq(kv):
 159             return self.set_freq(kv['freq'])
 160
 161         vbox.Add(self.scope.win, 10, wx.EXPAND)
 162
 163         # add control area at the bottom
 164         self.myform = myform = form.form()
 165         hbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 166         hbox.Add((5,0), 0, 0)
 167         myform['freq'] = form.float_field(
 168             parent=self.panel, sizer=hbox, label="Center freq", weight=1,
 169             callback=myform.check_input_and_call(_form_set_freq, self._set_status_msg))
 170
 171         hbox.Add((5,0), 0, 0)
 172         g = self.subdev.gain_range()
 173         myform['gain'] = form.slider_field(parent=self.panel, sizer=hbox, label="Gain",
 174                                            weight=3,
 175                                            min=int(g[0]), max=int(g[1]),
 176                                            callback=self.set_gain)
 177
 178         hbox.Add((5,0), 0, 0)
 179         vbox.Add(hbox, 0, wx.EXPAND)
 180
 181         self._build_subpanel(vbox)
 182
 183     def _build_subpanel(self, vbox_arg):
 184         # build a secondary information panel (sometimes hidden)
 185
 186         # FIXME figure out how to have this be a subpanel that is always
 187         # created, but has its visibility controlled by foo.Show(True/False)
 188
 189         def _form_set_decim(kv):
 190             return self.set_decim(kv['decim'])
 191
 192         if not(self.show_debug_info):
 193             return
 194
 195         panel = self.panel
 196         vbox = vbox_arg
 197         myform = self.myform
 198
 199         #panel = wx.Panel(self.panel, -1)
 200         #vbox = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
 201
 202         hbox = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
 203         hbox.Add((5,0), 0)
 204
 205         myform['decim'] = form.int_field(
 206             parent=panel, sizer=hbox, label="Decim",
 207             callback=myform.check_input_and_call(_form_set_decim, self._set_status_msg))
 208
 209         hbox.Add((5,0), 1)
 210         myform['fs@usb'] = form.static_float_field(
 211             parent=panel, sizer=hbox, label="Fs@USB")
 212
 213         hbox.Add((5,0), 1)
 214         myform['dbname'] = form.static_text_field(
 215             parent=panel, sizer=hbox)
 216
 217         hbox.Add((5,0), 1)
 218         myform['baseband'] = form.static_float_field(
 219             parent=panel, sizer=hbox, label="Analog BB")
 220
 221         hbox.Add((5,0), 1)
 222         myform['ddc'] = form.static_float_field(
 223             parent=panel, sizer=hbox, label="DDC")
 224
 225         hbox.Add((5,0), 0)
 226         vbox.Add(hbox, 0, wx.EXPAND)
 227
 228
 229     def set_freq(self, target_freq):
 230         """
 231         Set the center frequency we're interested in.
 232
 233         @param target_freq: frequency in Hz
 234         @rypte: bool
 235
 236         Tuning is a two step process.  First we ask the front-end to
 237         tune as close to the desired frequency as it can.  Then we use
 238         the result of that operation and our target_frequency to
 239         determine the value for the digital down converter.
 240         """
 241         r = self.u.tune(0, self.subdev, target_freq)
 242
 243         if r:
 244             self.myform['freq'].set_value(target_freq)     # update displayed value
 245             if self.show_debug_info:
 246                 self.myform['baseband'].set_value(r.baseband_freq)
 247                 self.myform['ddc'].set_value(r.dxc_freq)
 248             if not self.options.waterfall and not self.options.oscilloscope:
 249                 self.scope.win.set_baseband_freq(target_freq)
 250             return True
 251
 252         return False
 253
 254     def set_gain(self, gain):
 255         self.myform['gain'].set_value(gain)     # update displayed value
 256         self.subdev.set_gain(gain)
 257
 258     def set_decim(self, decim):
 259         ok = self.u.set_decim_rate(decim)
 260         if not ok:
 261             print "set_decim failed"
 262         input_rate = self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate()
 263         self.scope.set_sample_rate(input_rate)
 264         if self.show_debug_info:  # update displayed values
 265             self.myform['decim'].set_value(self.u.decim_rate())
 266             self.myform['fs@usb'].set_value(self.u.adc_freq() / self.u.decim_rate())
 267         return ok
 268
 269     def _setup_events(self):
 270         if not self.options.waterfall and not self.options.oscilloscope:
 271             self.scope.win.Bind(wx.EVT_LEFT_DCLICK, self.evt_left_dclick)
 272
 273     def evt_left_dclick(self, event):
 274         (ux, uy) = self.scope.win.GetXY(event)
 275         if event.CmdDown():
 276             # Re-center on maximum power
 277             points = self.scope.win._points
 278             if self.scope.win.peak_hold:
 279                 if self.scope.win.peak_vals is not None:
 280                     ind = numpy.argmax(self.scope.win.peak_vals)
 281                 else:
 282                     ind = int(points.shape()[0]/2)
 283             else:
 284                 ind = numpy.argmax(points[:,1])
 285             (freq, pwr) = points[ind]
 286             target_freq = freq/self.scope.win._scale_factor
 287             print ind, freq, pwr
 288             self.set_freq(target_freq)
 289         else:
 290             # Re-center on clicked frequency
 291             target_freq = ux/self.scope.win._scale_factor
 292             self.set_freq(target_freq)
 293
 294
 295 def main ():
 296     app = stdgui2.stdapp(app_top_block, "USRP FFT", nstatus=1)
 297     app.MainLoop()
 298
 299 if __name__ == '__main__':
 300     main ()