jDttSP/spectrum.c

   1 /* spectrum.c */
   2 /*
   3 This file is part of a program that implements a Software-Defined Radio.
   4
   5 Copyright (C) 2004 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 <spectrum.h>
  35
  36 // snapshot of current signal
  37 void
  38 snap_spectrum(SpecBlock *sb, int label) {
  39   int i, j;
  40
  41   // where most recent signal started
  42   j = (sb->fill - sb->buflen + sb->size) % sb->size;
  43
  44   // copy starting from there in circular fashion,
  45   // applying window as we go
  46   for (i = 0; i < sb->size; i++) {
  47     CXBdata(sb->timebuf, i) = Cscl(CXBdata(sb->timebuf, j), sb->window[i]);
  48     j = ++j % sb->size;
  49   }
  50
  51   sb->label = label;
  52 }
  53
  54 // snapshot -> frequency domain
  55 void
  56 compute_spectrum(SpecBlock *sb) {
  57   int i, half = sb->size / 2;
  58
  59   // assume timebuf has windowed current snapshot
  60
  61   fftw_one(sb->plan,
  62            (fftw_complex *) CXBbase(sb->timebuf),
  63            (fftw_complex *) CXBbase(sb->freqbuf));
  64
  65   if (sb->scale == SPEC_MAG) {
  66     for (i = 0; i < half; i++)
  67       sb->output[i + half] = Cmag(CXBdata(sb->freqbuf, i));
  68     for (; i < sb->size; i++)
  69       sb->output[i] = Cmag(CXBdata(sb->freqbuf, i));
  70
  71   } else { // SPEC_PWR
  72     for (i = 0; i < half; i++)
  73       sb->output[i + half] = 10.0 * log10(Csqrmag(CXBdata(sb->freqbuf, i)) + 1e-60);
  74     for (; i < sb->size; i++)
  75       sb->output[i] = 10.0 * log10(Csqrmag(CXBdata(sb->freqbuf, i)) + 1e-60);
  76   }
  77 }
  78
  79 void
  80 init_spectrum(SpecBlock *sb) {
  81   sb->fill = sb->size - sb->buflen;
  82   sb->accum = newCXB(sb->size, 0, "spectrum accum");
  83   sb->timebuf = newCXB(sb->size, 0, "spectrum timebuf");
  84   sb->freqbuf = newCXB(sb->size, 0, "spectrum freqbuf");
  85   sb->window = newvec_REAL(sb->size, "spectrum window");
  86   sb->output = (float *) safealloc(sb->size, sizeof(float), "spectrum output");
  87   sb->plan = fftw_create_plan(sb->size, FFTW_FORWARD, sb->planbits);
  88 }
  89
  90 void
  91 reinit_spectrum(SpecBlock *sb) {
  92   sb->fill = sb->size - sb->buflen;
  93   memset((char *) CXBbase(sb->accum), 0, sb->size * sizeof(REAL));
  94   memset((char *) sb->output, 0, sb->size * sizeof(float));
  95 }
  96
  97 void
  98 finish_spectrum(SpecBlock *sb) {
  99   if (sb) {
 100     delCXB(sb->accum);
 101     delCXB(sb->timebuf);
 102     delCXB(sb->freqbuf);
 103     delvec_REAL(sb->window);
 104     safefree((char *) sb->output);
 105     fftw_destroy_plan(sb->plan);
 106   }
 107 }