jDttSP/cwtones.c

   1 /* cwtones.c */
   2 /*
   3 This file is part of a program that implements a Software-Defined Radio.
   4
   5 Copyright (C) 2005 by Frank Brickle, AB2KT and Bob McGwier, N4HY
   6
   7 This program 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 of the License, or
  10 (at your option) any later version.
  11
  12 This program 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 this program; if not, write to the Free Software
  19 Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  20
  21 The authors can be reached by email at
  22
  23 ab2kt@arrl.net
  24 or
  25 rwmcgwier@comcast.net
  26
  27 or by paper mail at
  28
  29 The DTTS Microwave Society
  30 6 Kathleen Place
  31 Bridgewater, NJ 08807
  32 */
  33
  34 #include <cwtones.h>
  35
  36 //------------------------------------------------------------------------
  37 // An ASR envelope on a complex phasor,
  38 // with asynchronous trigger for R stage.
  39 // A/R use sine shaping.
  40 //------------------------------------------------------------------------
  41
  42 BOOLEAN
  43 CWTone(CWToneGen cwt) {
  44   int i, n = cwt->size;
  45
  46   ComplexOSC(cwt->osc.gen);
  47
  48   for (i = 0; i < n; i++) {
  49
  50     // in an envelope stage?
  51
  52     if (cwt->stage == CWTone_RISE) {
  53
  54       // still going?
  55       if (cwt->rise.have++ < cwt->rise.want) {
  56         cwt->curr += cwt->rise.incr;
  57         cwt->mul = cwt->scl * sin(cwt->curr * M_PI / 2.0);
  58       } else {
  59         // no, assert steady-state, force level
  60         cwt->curr = 1.0;
  61         cwt->mul = cwt->scl;
  62         cwt->stage = CWTone_STDY;
  63         // won't come back into envelopes
  64         // until FALL asserted from outside
  65       }
  66
  67     } else if (cwt->stage == CWTone_FALL) {
  68
  69       // still going?
  70       if (cwt->fall.have++ < cwt->fall.want) {
  71         cwt->curr -= cwt->fall.incr;
  72         cwt->mul = cwt->scl * sin(cwt->curr * M_PI / 2.0);
  73       } else {
  74         // no, assert trailing, force level
  75         cwt->curr = 0.0;
  76         cwt->mul = 0.0;
  77         cwt->stage = CWTone_HOLD;
  78         // won't come back into envelopes hereafter
  79       }
  80     }
  81
  82     // apply envelope
  83     // (same base as osc.gen internal buf)
  84     CXBdata(cwt->buf, i) = Cscl(CXBdata(cwt->buf, i), cwt->mul);
  85   }
  86
  87   // indicate whether it's turned itself off
  88   // sometime during this pass
  89
  90   return cwt->stage != CWTone_HOLD;
  91 }
  92
  93 //------------------------------------------------------------------------
  94 // turn tone on with current settings
  95
  96 void
  97 CWToneOn(CWToneGen cwt) {
  98
  99   // gain is in dB
 100
 101   cwt->scl = pow(10.0, cwt->gain / 20.0);
 102   cwt->curr = cwt->mul = 0.0;
 103
 104   // A/R times are in msec
 105
 106   cwt->rise.want = (int) (0.5 + cwt->sr * (cwt->rise.dur / 1e3));
 107   cwt->rise.have = 0;
 108   if (cwt->rise.want <= 1)
 109     cwt->rise.incr = 1.0;
 110   else
 111     cwt->rise.incr = 1.0 / (cwt->rise.want - 1);
 112
 113   cwt->fall.want = (int) (0.5 + cwt->sr * (cwt->fall.dur / 1e3));
 114   cwt->fall.have = 0;
 115   if (cwt->fall.want <= 1)
 116     cwt->fall.incr = 1.0;
 117   else
 118     cwt->fall.incr = 1.0 / (cwt->fall.want - 1);
 119
 120   // freq is in Hz
 121
 122   OSCfreq(cwt->osc.gen) = 2.0 * M_PI * cwt->osc.freq / cwt->sr;
 123   OSCphase(cwt->osc.gen) = 0.0;
 124
 125   cwt->stage = CWTone_RISE;
 126 }
 127
 128 //------------------------------------------------------------------------
 129 // initiate turn-off
 130
 131 void
 132 CWToneOff(CWToneGen cwt) { cwt->stage = CWTone_FALL; }
 133
 134 //------------------------------------------------------------------------
 135
 136 void
 137 setCWToneGenVals(CWToneGen cwt,
 138                  REAL gain,
 139                  REAL freq,
 140                  REAL rise,
 141                  REAL fall) {
 142   cwt->gain = gain;
 143   cwt->osc.freq = freq;
 144   cwt->rise.dur = rise;
 145   cwt->fall.dur = fall;
 146 }
 147
 148 CWToneGen
 149 newCWToneGen(REAL gain, // dB
 150              REAL freq,
 151              REAL rise, // ms
 152              REAL fall, // ms
 153              int size,
 154              REAL samplerate) {
 155
 156   CWToneGen cwt = (CWToneGen) safealloc(1, sizeof(CWToneGenDesc),
 157                                        "CWToneGenDesc");
 158
 159   setCWToneGenVals(cwt, gain, freq, rise, fall);
 160   cwt->size = size;
 161   cwt->sr = samplerate;
 162
 163   cwt->osc.gen = newOSC(cwt->size,
 164                         ComplexTone,
 165                         cwt->osc.freq,
 166                         0.0,
 167                         cwt->sr,
 168                         "CWTone osc");
 169
 170   // overload oscillator buf
 171   cwt->buf = newCXB(cwt->size, OSCCbase(cwt->osc.gen), "CWToneGen buf");
 172
 173   return cwt;
 174 }
 175
 176 void
 177 delCWToneGen(CWToneGen cwt) {
 178   if (cwt) {
 179     delCXB(cwt->buf);
 180     delOSC(cwt->osc.gen);
 181     safefree((char *) cwt);
 182   }
 183 }