Merge branch 'dfsg-orig'
[debian/gnuradio] / gnuradio-core / src / lib / filter / gr_pfb_arb_resampler_ccf.cc
diff --git a/gnuradio-core/src/lib/filter/gr_pfb_arb_resampler_ccf.cc b/gnuradio-core/src/lib/filter/gr_pfb_arb_resampler_ccf.cc
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5a6e753
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,211 @@
+/* -*- c++ -*- */
+/*
+ * Copyright 2009,2010 Free Software Foundation, Inc.
+ * 
+ * This file is part of GNU Radio
+ * 
+ * GNU Radio is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
+ * any later version.
+ * 
+ * GNU Radio is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ * 
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with GNU Radio; see the file COPYING.  If not, write to
+ * the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street,
+ * Boston, MA 02110-1301, USA.
+ */
+
+#ifdef HAVE_CONFIG_H
+#include "config.h"
+#endif
+
+#include <gr_pfb_arb_resampler_ccf.h>
+#include <gr_fir_ccf.h>
+#include <gr_fir_util.h>
+#include <gr_io_signature.h>
+#include <cstdio>
+
+gr_pfb_arb_resampler_ccf_sptr gr_make_pfb_arb_resampler_ccf (float rate, 
+                                                            const std::vector<float> &taps,
+                                                            unsigned int filter_size)
+{
+  return gr_pfb_arb_resampler_ccf_sptr (new gr_pfb_arb_resampler_ccf (rate, taps,
+                                                                     filter_size));
+}
+
+
+gr_pfb_arb_resampler_ccf::gr_pfb_arb_resampler_ccf (float rate, 
+                                                   const std::vector<float> &taps,
+                                                   unsigned int filter_size)
+  : gr_block ("pfb_arb_resampler_ccf",
+             gr_make_io_signature (1, 1, sizeof(gr_complex)),
+             gr_make_io_signature (1, 1, sizeof(gr_complex))),
+    d_updated (false)
+{
+  d_acc = 0; // start accumulator at 0
+
+  /* The number of filters is specified by the user as the filter size;
+     this is also the interpolation rate of the filter. We use it and the
+     rate provided to determine the decimation rate. This acts as a
+     rational resampler. The flt_rate is calculated as the residual
+     between the integer decimation rate and the real decimation rate and
+     will be used to determine to interpolation point of the resampling
+     process.
+  */
+  d_int_rate = filter_size;
+  d_dec_rate = (unsigned int)floor(d_int_rate/rate);
+  d_flt_rate = (d_int_rate/rate) - d_dec_rate;
+
+  // Store the last filter between calls to work
+  d_last_filter = 0;
+
+  d_start_index = 0;
+  
+  d_filters = std::vector<gr_fir_ccf*>(d_int_rate);
+  d_diff_filters = std::vector<gr_fir_ccf*>(d_int_rate);
+
+  // Create an FIR filter for each channel and zero out the taps
+  std::vector<float> vtaps(0, d_int_rate);
+  for(int i = 0; i < d_int_rate; i++) {
+    d_filters[i] = gr_fir_util::create_gr_fir_ccf(vtaps);
+    d_diff_filters[i] = gr_fir_util::create_gr_fir_ccf(vtaps);
+  }
+
+  // Now, actually set the filters' taps
+  std::vector<float> dtaps;
+  create_diff_taps(taps, dtaps);
+  create_taps(taps, d_taps, d_filters);
+  create_taps(dtaps, d_dtaps, d_diff_filters);
+}
+
+gr_pfb_arb_resampler_ccf::~gr_pfb_arb_resampler_ccf ()
+{
+  for(unsigned int i = 0; i < d_int_rate; i++) {
+    delete d_filters[i];
+  }
+}
+
+void
+gr_pfb_arb_resampler_ccf::create_taps (const std::vector<float> &newtaps,
+                                      std::vector< std::vector<float> > &ourtaps,
+                                      std::vector<gr_fir_ccf*> &ourfilter)
+{
+  int i,j;
+
+  unsigned int ntaps = newtaps.size();
+  d_taps_per_filter = (unsigned int)ceil((double)ntaps/(double)d_int_rate);
+
+  // Create d_numchan vectors to store each channel's taps
+  ourtaps.resize(d_int_rate);
+  
+  // Make a vector of the taps plus fill it out with 0's to fill
+  // each polyphase filter with exactly d_taps_per_filter
+  std::vector<float> tmp_taps;
+  tmp_taps = newtaps;
+  while((float)(tmp_taps.size()) < d_int_rate*d_taps_per_filter) {
+    tmp_taps.push_back(0.0);
+  }
+  
+  // Partition the filter
+  for(i = 0; i < d_int_rate; i++) {
+    // Each channel uses all d_taps_per_filter with 0's if not enough taps to fill out
+    ourtaps[d_int_rate-1-i] = std::vector<float>(d_taps_per_filter, 0);
+    for(j = 0; j < d_taps_per_filter; j++) {
+      ourtaps[d_int_rate - 1 - i][j] = tmp_taps[i + j*d_int_rate];
+    }
+    
+    // Build a filter for each channel and add it's taps to it
+    ourfilter[i]->set_taps(ourtaps[d_int_rate-1-i]);
+  }
+
+  // Set the history to ensure enough input items for each filter
+  set_history (d_taps_per_filter + 1);
+
+  d_updated = true;
+}
+
+void
+gr_pfb_arb_resampler_ccf::create_diff_taps(const std::vector<float> &newtaps,
+                                          std::vector<float> &difftaps)
+{
+  // Calculate the differential taps (derivative filter) by taking the difference
+  // between two taps. Duplicate the last one to make both filters the same length.
+  float tap;
+  difftaps.clear();
+  for(unsigned int i = 0; i < newtaps.size()-1; i++) {
+    tap = newtaps[i+1] - newtaps[i];
+    difftaps.push_back(tap);
+  }
+  difftaps.push_back(tap);
+}
+
+void
+gr_pfb_arb_resampler_ccf::print_taps()
+{
+  unsigned int i, j;
+  for(i = 0; i < d_int_rate; i++) {
+    printf("filter[%d]: [", i);
+    for(j = 0; j < d_taps_per_filter; j++) {
+      printf(" %.4e", d_taps[i][j]);
+    }
+    printf("]\n");
+  }
+}
+
+int
+gr_pfb_arb_resampler_ccf::general_work (int noutput_items,
+                                       gr_vector_int &ninput_items,
+                                       gr_vector_const_void_star &input_items,
+                                       gr_vector_void_star &output_items)
+{
+  gr_complex *in = (gr_complex *) input_items[0];
+  gr_complex *out = (gr_complex *) output_items[0];
+
+  if (d_updated) {
+    d_updated = false;
+    return 0;               // history requirements may have changed.
+  }
+
+  int i = 0, j, count = d_start_index;
+  gr_complex o0, o1;
+
+  // Restore the last filter position
+  j = d_last_filter;
+
+  // produce output as long as we can and there are enough input samples
+  while((i < noutput_items) && (count < ninput_items[0]-1)) {
+
+    // start j by wrapping around mod the number of channels
+    while((j < d_int_rate) && (i < noutput_items)) {
+      // Take the current filter and derivative filter output
+      o0 = d_filters[j]->filter(&in[count]);
+      o1 = d_diff_filters[j]->filter(&in[count]);
+
+      out[i] = o0 + o1*d_acc;     // linearly interpolate between samples
+      i++;
+
+      // Adjust accumulator and index into filterbank
+      d_acc += d_flt_rate;
+      j += d_dec_rate + (int)floor(d_acc);
+      d_acc = fmodf(d_acc, 1.0);
+    }
+    if(i < noutput_items) {              // keep state for next entry
+      float ss = (int)(j / d_int_rate);  // number of items to skip ahead by
+      count += ss;                       // we have fully consumed another input
+      j = j % d_int_rate;                // roll filter around
+    }
+  }
+
+  // Store the current filter position and start of next sample
+  d_last_filter = j;
+  d_start_index = std::max(0, count - ninput_items[0]);
+
+  // consume all we've processed but no more than we can
+  consume_each(std::min(count, ninput_items[0]));
+  return i;
+}