kopia lustrzana https://github.com/rs1729/RS
rs41, rs92, dfm09/06: sync match header
Zilog80
rodzic
12564c4cbc
commit
f4d592a58f
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@ -0,0 +1,429 @@
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/*
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* sync header: correlation/matched filter
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* compile:
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* gcc -c demod.c
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*
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* author: zilog80
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*/
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/* ------------------------------------------------------------------------------------ */
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#include <stdio.h>
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#include <stdlib.h>
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#include <string.h>
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#include <math.h>
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typedef unsigned char ui8_t;
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typedef unsigned short ui16_t;
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typedef unsigned int ui32_t;
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typedef short i16_t;
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typedef int i32_t;
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//#include "demod.h"
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/* ------------------------------------------------------------------------------------ */
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static int sample_rate = 0, bits_sample = 0, channels = 0;
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||||
static float samples_per_bit = 0;
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static int findstr(char *buff, char *str, int pos) {
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int i;
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||||
for (i = 0; i < 4; i++) {
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if (buff[(pos+i)%4] != str[i]) break;
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||||
}
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return i;
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}
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||||
int read_wav_header(FILE *fp, float baudrate) {
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char txt[4+1] = "\0\0\0\0";
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||||
unsigned char dat[4];
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int byte, p=0;
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||||
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||||
if (fread(txt, 1, 4, fp) < 4) return -1;
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||||
if (strncmp(txt, "RIFF", 4)) return -1;
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||||
if (fread(txt, 1, 4, fp) < 4) return -1;
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||||
// pos_WAVE = 8L
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||||
if (fread(txt, 1, 4, fp) < 4) return -1;
|
||||
if (strncmp(txt, "WAVE", 4)) return -1;
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||||
// pos_fmt = 12L
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||||
for ( ; ; ) {
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||||
if ( (byte=fgetc(fp)) == EOF ) return -1;
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||||
txt[p % 4] = byte;
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||||
p++; if (p==4) p=0;
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||||
if (findstr(txt, "fmt ", p) == 4) break;
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||||
}
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||||
if (fread(dat, 1, 4, fp) < 4) return -1;
|
||||
if (fread(dat, 1, 2, fp) < 2) return -1;
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||||
|
||||
if (fread(dat, 1, 2, fp) < 2) return -1;
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||||
channels = dat[0] + (dat[1] << 8);
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||||
if (fread(dat, 1, 4, fp) < 4) return -1;
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||||
memcpy(&sample_rate, dat, 4); //sample_rate = dat[0]|(dat[1]<<8)|(dat[2]<<16)|(dat[3]<<24);
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||||
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||||
if (fread(dat, 1, 4, fp) < 4) return -1;
|
||||
if (fread(dat, 1, 2, fp) < 2) return -1;
|
||||
//byte = dat[0] + (dat[1] << 8);
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||||
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||||
if (fread(dat, 1, 2, fp) < 2) return -1;
|
||||
bits_sample = dat[0] + (dat[1] << 8);
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||||
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||||
// pos_dat = 36L + info
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||||
for ( ; ; ) {
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||||
if ( (byte=fgetc(fp)) == EOF ) return -1;
|
||||
txt[p % 4] = byte;
|
||||
p++; if (p==4) p=0;
|
||||
if (findstr(txt, "data", p) == 4) break;
|
||||
}
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||||
if (fread(dat, 1, 4, fp) < 4) return -1;
|
||||
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||||
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||||
fprintf(stderr, "sample_rate: %d\n", sample_rate);
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||||
fprintf(stderr, "bits : %d\n", bits_sample);
|
||||
fprintf(stderr, "channels : %d\n", channels);
|
||||
|
||||
if ((bits_sample != 8) && (bits_sample != 16)) return -1;
|
||||
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||||
samples_per_bit = sample_rate/baudrate;
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||||
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||||
fprintf(stderr, "samples/bit: %.2f\n", samples_per_bit);
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||||
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||||
return 0;
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||||
}
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static int f32read_sample(FILE *fp, float *s) {
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int i;
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short b = 0;
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||||
for (i = 0; i < channels; i++) {
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||||
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||||
if (fread( &b, bits_sample/8, 1, fp) != 1) return EOF;
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||||
if (i == 0) { // i = 0: links bzw. mono
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||||
//if (bits_sample == 8) sint = b-128; // 8bit: 00..FF, centerpoint 0x80=128
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||||
//if (bits_sample == 16) sint = (short)b;
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||||
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||||
if (bits_sample == 8) { b -= 128; }
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||||
*s = b/128.0;
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||||
if (bits_sample == 16) { *s /= 256.0; }
|
||||
}
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||||
}
|
||||
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||||
return 0;
|
||||
}
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static unsigned int sample_in, sample_out, delay;
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||||
static int N, M;
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static float *match = NULL,
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*bufs = NULL,
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*corrbuf = NULL;
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static char *rawbits = NULL;
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||||
static int Nvar = 0; // < M
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static double xsum=0, samples_mu=0,
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||||
qsum=0, samples_var=0;
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||||
float get_var() {
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||||
return (float)samples_var;
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||||
}
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int getmaxCorr(float *maxv, unsigned int *maxvpos, int len) {
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// In: current Max: maxv at maxvpos
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// Out: Max
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// Maximum im Intervall [sample_out-slen, sample_out-1]
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||||
// Randwerte zaehlen nicht als Extremwerte;
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||||
// nur neu berechnen, wenn neue Werte groesser als altes Max
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||||
int slen, pos, mpos;
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float m, s0, s, s1;
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||||
int posIn = 0; // -1..0..1; // rs41:0
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float S_neu = corrbuf[(sample_out+M+posIn) % M];
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||||
float S_vor = corrbuf[(sample_out+M+posIn-1) % M];
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||||
if (sample_in < delay) return 0;
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||||
slen = len*samples_per_bit;
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||||
if (slen > M) slen = M;
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||||
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||||
if ( (sample_out - *maxvpos >= slen-4) ||
|
||||
(sample_out - *maxvpos < slen && *maxv <= S_vor && S_vor >= S_neu) )
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||||
{
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||||
m = -1.0;
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||||
for (pos = 1; pos < slen+posIn; pos++) {
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||||
s0 = corrbuf[(sample_out + 2*M - slen + pos-1) % M];
|
||||
s = corrbuf[(sample_out + 2*M - slen + pos ) % M];
|
||||
s1 = corrbuf[(sample_out + 2*M - slen + pos+1) % M];
|
||||
if (s > m && s>=s0 && s>=s1) {
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||||
m = s;
|
||||
mpos = sample_out - slen + pos;
|
||||
}
|
||||
}
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||||
*maxv = m;
|
||||
*maxvpos = mpos;
|
||||
}
|
||||
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||||
return 0;
|
||||
}
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||||
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||||
int f32buf_sample(FILE *fp, int inv, int cm) {
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||||
static unsigned int sample_in0;
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||||
int i;
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||||
float s = 0.0;
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||||
float x, xneu, xalt,
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||||
corr = 0.0,
|
||||
norm = 0.0;
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||||
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||||
if (f32read_sample(fp, &s) == EOF) return EOF;
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||||
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||||
if (inv) s = -s;
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||||
bufs[sample_in % M] = s;
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||||
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||||
sample_out = sample_in - delay;
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||||
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||||
if (cm) {
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||||
if (sample_in > sample_in0+1 || sample_in <= sample_in0) {
|
||||
for (i = 0; i < M; i++) corrbuf[i] = 0.0;
|
||||
}
|
||||
norm = 0.0;
|
||||
// for (i = 0; i < N; i++) {
|
||||
for (i = 1; i < N-1; i++) {
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||||
x = bufs[(sample_in+M -(N-1) + i) % M];
|
||||
corr += match[i]*x;
|
||||
norm += x*x;
|
||||
}
|
||||
corr = corr/sqrt(norm);
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||||
corrbuf[sample_in % M] = corr;
|
||||
sample_in0 = sample_in;
|
||||
}
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||||
|
||||
xneu = bufs[(sample_out+M +1) % M];
|
||||
xalt = bufs[(sample_out+M -Nvar-1) % M];
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||||
xsum = xsum - xalt + xneu;
|
||||
qsum = qsum - xalt*xalt + xneu*xneu;
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||||
samples_mu = xsum/Nvar;
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||||
samples_var = qsum/Nvar - samples_mu*samples_mu;
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||||
|
||||
sample_in += 1;
|
||||
|
||||
return 0;
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||||
}
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||||
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||||
static int read_bufbit(int symlen, char *bits, int ofs, int reset) {
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||||
// symlen==2: manchester2 0->10,1->01->1: 2.bit
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||||
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||||
static unsigned int rcount;
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||||
static float rbitgrenze;
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||||
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||||
double sum = 0.0;
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||||
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||||
if (reset) {
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||||
rcount = 0; // eigentlich scount = 1
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||||
rbitgrenze = 0; // oder bitgrenze = -1
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||||
}
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||||
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||||
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||||
rbitgrenze += samples_per_bit;
|
||||
do {
|
||||
sum += bufs[(sample_out+rcount + 2*M +ofs) % M];
|
||||
rcount++;
|
||||
} while (rcount < rbitgrenze); // n < samples_per_bit
|
||||
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||||
if (symlen == 2) {
|
||||
rbitgrenze += samples_per_bit;
|
||||
do {
|
||||
sum -= bufs[(sample_out+rcount + 2*M +ofs) % M];
|
||||
rcount++;
|
||||
} while (rcount < rbitgrenze); // n < samples_per_bit
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
if (symlen != 2) {
|
||||
if (sum >= 0) *bits = '1';
|
||||
else *bits = '0';
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||||
}
|
||||
else {
|
||||
if (sum >= 0) strncpy(bits, "10", 2);
|
||||
else strncpy(bits, "01", 2);
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int headcmp(int symlen, char *hdr, int len, int ofs) {
|
||||
int errs = 0;
|
||||
int pos;
|
||||
int step = 1;
|
||||
if (symlen != 1) step = 2;
|
||||
|
||||
for (pos = 0; pos < len; pos += step) {
|
||||
read_bufbit(symlen, rawbits+pos, len*samples_per_bit+ofs, pos==0);
|
||||
}
|
||||
rawbits[pos] = '\0';
|
||||
|
||||
while (len > 0) {
|
||||
if (rawbits[len-1] != hdr[len-1]) errs += 1;
|
||||
len--;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return errs;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* -------------------------------------------------------------------------- */
|
||||
|
||||
int read_sbit(FILE *fp, int symlen, int *bit, int inv, int ofs, int reset, int cm) {
|
||||
// symlen==2: manchester2 10->0,01->1: 2.bit
|
||||
|
||||
static double bitgrenze;
|
||||
static unsigned long scount;
|
||||
|
||||
float sample, sample0;
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||||
int pars;
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||||
|
||||
double sum = 0.0;
|
||||
|
||||
sample0 = 0;
|
||||
pars = 0;
|
||||
|
||||
if (reset) {
|
||||
scount = 0;
|
||||
bitgrenze = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (symlen == 2) {
|
||||
bitgrenze += samples_per_bit;
|
||||
do {
|
||||
if (f32buf_sample(fp, inv, cm) == EOF) return EOF;
|
||||
sample = bufs[(sample_out+ofs + M) % M];
|
||||
sum -= sample;
|
||||
|
||||
if (sample * sample0 < 0) pars++; // wenn sample[0..n-1]=0 ...
|
||||
sample0 = sample;
|
||||
|
||||
scount++;
|
||||
} while (scount < bitgrenze); // n < samples_per_bit
|
||||
}
|
||||
|
||||
bitgrenze += samples_per_bit;
|
||||
do {
|
||||
if (f32buf_sample(fp, inv, cm) == EOF) return EOF;
|
||||
sample = bufs[(sample_out+ofs + M) % M];
|
||||
sum += sample;
|
||||
|
||||
if (sample * sample0 < 0) pars++; // wenn sample[0..n-1]=0 ...
|
||||
sample0 = sample;
|
||||
|
||||
scount++;
|
||||
} while (scount < bitgrenze); // n < samples_per_bit
|
||||
|
||||
if (sum >= 0) *bit = 1;
|
||||
else *bit = 0;
|
||||
|
||||
return pars;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
/* -------------------------------------------------------------------------- */
|
||||
|
||||
static double norm2_match() {
|
||||
int i;
|
||||
double x, y = 0.0;
|
||||
for (i = 0; i < N; i++) {
|
||||
x = match[i];
|
||||
y += x*x;
|
||||
}
|
||||
return y;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int init_buffers(char hdr[], int hLen, int bitofs, int shape) {
|
||||
//hLen = strlen(header) = HEADLEN;
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||||
|
||||
int i, pos;
|
||||
float b, x;
|
||||
float normMatch;
|
||||
|
||||
float alpha, sqalp, a = 1.0;
|
||||
|
||||
|
||||
N = hLen * samples_per_bit;
|
||||
M = 2*N; // >= N
|
||||
Nvar = 32 * samples_per_bit;
|
||||
|
||||
bufs = (float *)calloc( M+1, sizeof(float)); if (bufs == NULL) return -100;
|
||||
match = (float *)calloc( N+1, sizeof(float)); if (match == NULL) return -100;
|
||||
corrbuf = (float *)calloc( M+1, sizeof(float)); if (corrbuf == NULL) return -100;
|
||||
|
||||
rawbits = (char *)calloc( N+1, sizeof(char)); if (rawbits == NULL) return -100;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < M; i++) bufs[i] = 0.0;
|
||||
for (i = 0; i < M; i++) corrbuf[i] = 0.0;
|
||||
|
||||
alpha = exp(0.8);
|
||||
sqalp = sqrt(alpha/M_PI);
|
||||
//a = sqalp;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < N; i++) {
|
||||
pos = i/samples_per_bit;
|
||||
x = (i - pos*samples_per_bit)*2.0/samples_per_bit - 1;
|
||||
a = sqalp;
|
||||
|
||||
if ( ( pos < hLen-1 && hdr[pos]!=hdr[pos+1] && x > 0.0 )
|
||||
|| ( pos > 0 && hdr[pos-1]!=hdr[pos] && x < 0.0 ) ) // x=0: a=sqalp
|
||||
{
|
||||
switch (shape) {
|
||||
case 1: if ( fabs(x) > 0.5 ) a *= (1 - fabs(x))/0.5;
|
||||
break;
|
||||
case 2: a = sqalp * exp(-alpha*x*x);
|
||||
break;
|
||||
case 3: a = 1 - fabs( x );
|
||||
break;
|
||||
default: a = sqalp;
|
||||
if (i-pos*samples_per_bit < 2 ||
|
||||
i-pos*samples_per_bit > samples_per_bit-2) a = 0.9*sqalp;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
b = ((hdr[pos] & 0x1) - 0.5)*2.0; // {-1,+1}
|
||||
b *= a;
|
||||
|
||||
match[i] = b;
|
||||
}
|
||||
|
||||
normMatch = sqrt(norm2_match());
|
||||
for (i = 0; i < N; i++) {
|
||||
match[i] /= normMatch;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
delay = N/4;
|
||||
sample_in = 0;
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
int free_buffers() {
|
||||
|
||||
if (match) { free(match); match = NULL; }
|
||||
if (bufs) { free(bufs); bufs = NULL; }
|
||||
if (corrbuf) { free(corrbuf); corrbuf = NULL; }
|
||||
if (rawbits) { free(rawbits); rawbits = NULL; }
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* ------------------------------------------------------------------------------------ */
|
||||
|
||||
unsigned int get_sample() {
|
||||
return sample_out;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
|
@ -0,0 +1,14 @@
|
|||
|
||||
int read_wav_header(FILE*, float);
|
||||
int f32buf_sample(FILE*, int, int);
|
||||
int read_sbit(FILE*, int, int*, int, int, int, int);
|
||||
|
||||
int getmaxCorr(float*, unsigned int*, int);
|
||||
int headcmp(int, char*, int, int);
|
||||
float get_var(void);
|
||||
|
||||
int init_buffers(char*, int, int, int);
|
||||
int free_buffers(void);
|
||||
|
||||
unsigned int get_sample(void);
|
||||
|
||||
|
|
@ -0,0 +1,730 @@
|
|||
|
||||
/*
|
||||
* dfm09 (dfm06)
|
||||
* sync header: correlation/matched filter
|
||||
* files: dfm09dm.c demod.h demod.c
|
||||
* compile:
|
||||
* gcc -c demod.c
|
||||
* gcc dfm09dm.c demod.o -lm -o dfm09dm
|
||||
*
|
||||
* author: zilog80
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include <string.h>
|
||||
#include <math.h>
|
||||
|
||||
#ifdef CYGWIN
|
||||
#include <fcntl.h> // cygwin: _setmode()
|
||||
#include <io.h>
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
|
||||
typedef unsigned char ui8_t;
|
||||
typedef unsigned int ui32_t;
|
||||
|
||||
//#include "demod.c"
|
||||
#include "demod.h"
|
||||
|
||||
|
||||
typedef struct {
|
||||
int frnr;
|
||||
int sonde_typ;
|
||||
ui32_t SN6;
|
||||
ui32_t SN9;
|
||||
int week; int gpssec;
|
||||
int jahr; int monat; int tag;
|
||||
int std; int min; float sek;
|
||||
double lat; double lon; double alt;
|
||||
double dir; double horiV; double vertV;
|
||||
float meas24[5];
|
||||
float status[2];
|
||||
} gpx_t;
|
||||
|
||||
gpx_t gpx;
|
||||
|
||||
char dat_str[9][13+1];
|
||||
|
||||
|
||||
int option_verbose = 0, // ausfuehrliche Anzeige
|
||||
option_raw = 0, // rohe Frames
|
||||
option_inv = 0, // invertiert Signal
|
||||
option_ecc = 0,
|
||||
option_ptu = 0,
|
||||
option_ths = 0,
|
||||
wavloaded = 0;
|
||||
|
||||
int start = 0;
|
||||
|
||||
|
||||
//#define HEADLEN 32
|
||||
// DFM09: Manchester2: 01->1,10->0
|
||||
char rawheader[] = "10011010100110010101101001010101"; //->"0100010111001111"; // 0x45CF (big endian)
|
||||
|
||||
#define BITFRAME_LEN 280
|
||||
char frame_bits[BITFRAME_LEN+4] = "0100010111001111";
|
||||
|
||||
/* ------------------------------------------------------------------------------------ */
|
||||
|
||||
#define BAUD_RATE 2500
|
||||
|
||||
/* ------------------------------------------------------------------------------------ */
|
||||
|
||||
|
||||
#define B 8 // codeword: 8 bit
|
||||
#define S 4 // davon 4 bit data
|
||||
|
||||
#define HEAD 0 // 16 bit
|
||||
#define CONF (16+0) // 56 bit
|
||||
#define DAT1 (16+56) // 104 bit
|
||||
#define DAT2 (16+160) // 104 bit
|
||||
// frame: 280 bit
|
||||
|
||||
ui8_t H[4][8] = // Parity-Check
|
||||
{{ 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0},
|
||||
{ 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0},
|
||||
{ 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0},
|
||||
{ 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1}};
|
||||
ui8_t He[8] = { 0x7, 0xB, 0xD, 0xE, 0x8, 0x4, 0x2, 0x1}; // Spalten von H:
|
||||
// 1-bit-error-Syndrome
|
||||
ui8_t hamming_conf[ 7*B]; // 7*8=56
|
||||
ui8_t hamming_dat1[13*B]; // 13*8=104
|
||||
ui8_t hamming_dat2[13*B];
|
||||
|
||||
ui8_t block_conf[ 7*S]; // 7*4=28
|
||||
ui8_t block_dat1[13*S]; // 13*4=52
|
||||
ui8_t block_dat2[13*S];
|
||||
|
||||
ui32_t bits2val(ui8_t *bits, int len) { // big endian
|
||||
int j;
|
||||
ui32_t val;
|
||||
if ((len < 0) || (len > 32)) return -1; // = 0xFFFF
|
||||
val = 0;
|
||||
for (j = 0; j < len; j++) {
|
||||
val |= (bits[j] << (len-1-j));
|
||||
}
|
||||
return val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void deinterleave(char *str, int L, ui8_t *block) {
|
||||
int i, j;
|
||||
for (j = 0; j < B; j++) { // L = 7, 13
|
||||
for (i = 0; i < L; i++) {
|
||||
if (str[L*j+i] >= 0x30 && str[L*j+i] <= 0x31) {
|
||||
block[B*i+j] = str[L*j+i] - 0x30; // ASCII -> bit
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int check(ui8_t code[8]) {
|
||||
int i, j; // Bei Demodulierung durch Nulldurchgaenge, wenn durch Fehler ausser Takt,
|
||||
ui32_t synval = 0; // verschieben sich die bits. Fuer Hamming-Decode waere es besser,
|
||||
ui8_t syndrom[4]; // sync zu Beginn mit Header und dann Takt beibehalten fuer decision.
|
||||
int ret=0;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < 4; i++) { // S = 4
|
||||
syndrom[i] = 0;
|
||||
for (j = 0; j < 8; j++) { // B = 8
|
||||
syndrom[i] ^= H[i][j] & code[j];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
synval = bits2val(syndrom, 4);
|
||||
if (synval) {
|
||||
ret = -1;
|
||||
for (j = 0; j < 8; j++) { // 1-bit-error
|
||||
if (synval == He[j]) { // reicht auf databits zu pruefen, d.h.
|
||||
ret = j+1; // (systematischer Code) He[0..3]
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else ret = 0;
|
||||
if (ret > 0) code[ret-1] ^= 0x1;
|
||||
|
||||
return ret;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int hamming(ui8_t *ham, int L, ui8_t *sym) {
|
||||
int i, j;
|
||||
int ret = 0; // L = 7, 13
|
||||
for (i = 0; i < L; i++) { // L * 2 nibble (data+parity)
|
||||
if (option_ecc) ret |= check(ham+B*i);
|
||||
for (j = 0; j < S; j++) { // systematic: bits 0..S-1 data
|
||||
sym[S*i+j] = ham[B*i+j];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return ret;
|
||||
}
|
||||
|
||||
char nib2chr(ui8_t nib) {
|
||||
char c = '_';
|
||||
if (nib < 0x10) {
|
||||
if (nib < 0xA) c = 0x30 + nib;
|
||||
else c = 0x41 + nib-0xA;
|
||||
}
|
||||
return c;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int dat_out(ui8_t *dat_bits) {
|
||||
int i, ret = 0;
|
||||
static int fr_id;
|
||||
// int jahr = 0, monat = 0, tag = 0, std = 0, min = 0;
|
||||
int frnr = 0;
|
||||
int msek = 0;
|
||||
int lat = 0, lon = 0, alt = 0;
|
||||
int nib;
|
||||
int dvv; // signed/unsigned 16bit
|
||||
|
||||
fr_id = bits2val(dat_bits+48, 4);
|
||||
|
||||
|
||||
if (fr_id >= 0 && fr_id <= 8) {
|
||||
for (i = 0; i < 13; i++) {
|
||||
nib = bits2val(dat_bits+4*i, 4);
|
||||
dat_str[fr_id][i] = nib2chr(nib);
|
||||
}
|
||||
dat_str[fr_id][13] = '\0';
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (fr_id == 0) {
|
||||
start = 1;
|
||||
frnr = bits2val(dat_bits+24, 8);
|
||||
gpx.frnr = frnr;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (fr_id == 1) {
|
||||
// 00..31: ? GPS-Sats in Sicht?
|
||||
msek = bits2val(dat_bits+32, 16);
|
||||
gpx.sek = msek/1000.0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (fr_id == 2) {
|
||||
lat = bits2val(dat_bits, 32);
|
||||
gpx.lat = lat/1e7;
|
||||
dvv = (short)bits2val(dat_bits+32, 16); // (short)? zusammen mit dir sollte unsigned sein
|
||||
gpx.horiV = dvv/1e2;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (fr_id == 3) {
|
||||
lon = bits2val(dat_bits, 32);
|
||||
gpx.lon = lon/1e7;
|
||||
dvv = bits2val(dat_bits+32, 16) & 0xFFFF; // unsigned
|
||||
gpx.dir = dvv/1e2;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (fr_id == 4) {
|
||||
alt = bits2val(dat_bits, 32);
|
||||
gpx.alt = alt/1e2;
|
||||
dvv = (short)bits2val(dat_bits+32, 16); // signed
|
||||
gpx.vertV = dvv/1e2;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (fr_id == 5) {
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (fr_id == 6) {
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (fr_id == 7) {
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (fr_id == 8) {
|
||||
gpx.jahr = bits2val(dat_bits, 12);
|
||||
gpx.monat = bits2val(dat_bits+12, 4);
|
||||
gpx.tag = bits2val(dat_bits+16, 5);
|
||||
gpx.std = bits2val(dat_bits+21, 5);
|
||||
gpx.min = bits2val(dat_bits+26, 6);
|
||||
}
|
||||
|
||||
ret = fr_id;
|
||||
return ret;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// DFM-06 (NXP8)
|
||||
float fl20(int d) { // float20
|
||||
int val, p;
|
||||
float f;
|
||||
p = (d>>16) & 0xF;
|
||||
val = d & 0xFFFF;
|
||||
f = val/(float)(1<<p);
|
||||
return f;
|
||||
}
|
||||
/*
|
||||
float flo20(int d) {
|
||||
int m, e;
|
||||
float f1, f;
|
||||
m = d & 0xFFFF;
|
||||
e = (d >> 16) & 0xF;
|
||||
f = m / pow(2,e);
|
||||
return f;
|
||||
}
|
||||
*/
|
||||
|
||||
// DFM-09 (STM32)
|
||||
float fl24(int d) { // float24
|
||||
int val, p;
|
||||
float f;
|
||||
p = (d>>20) & 0xF;
|
||||
val = d & 0xFFFFF;
|
||||
f = val/(float)(1<<p);
|
||||
return f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// temperature approximation
|
||||
float get_Temp(float *meas) { // meas[0..4]
|
||||
// NTC-Thermistor EPCOS B57540G0502
|
||||
// R/T No 8402, R25=Ro=5k
|
||||
// B0/100=3450
|
||||
// 1/T = 1/To + 1/B log(r) , r=R/Ro
|
||||
// GRAW calibration data -80C..+40C on EEPROM ?
|
||||
// meas0 = g*(R + Rs)
|
||||
// meas3 = g*Rs , Rs: dfm6:10k, dfm9:20k
|
||||
// meas4 = g*Rf , Rf=220k
|
||||
float B0 = 3260.0; // B/Kelvin, fit -55C..+40C
|
||||
float T0 = 25 + 273.15; // t0=25C
|
||||
float R0 = 5.0e3; // R0=R25=5k
|
||||
float Rf = 220e3; // Rf = 220k
|
||||
float g = meas[4]/Rf;
|
||||
float R = (meas[0]-meas[3]) / g; // meas[0,3,4] > 0 ?
|
||||
float T = 0; // T/Kelvin
|
||||
if (meas[0]*meas[3]*meas[4] == 0) R = 0;
|
||||
if (R > 0) T = 1/(1/T0 + 1/B0 * log(R/R0));
|
||||
return T - 273.15; // Celsius
|
||||
// DFM-06: meas20 * 16 = meas24
|
||||
// -> (meas24[0]-meas24[3])/meas24[4]=(meas20[0]-meas20[3])/meas20[4]
|
||||
}
|
||||
float get_Temp2(float *meas) { // meas[0..4]
|
||||
// NTC-Thermistor EPCOS B57540G0502
|
||||
// R/T No 8402, R25=Ro=5k
|
||||
// B0/100=3450
|
||||
// 1/T = 1/To + 1/B log(r) , r=R/Ro
|
||||
// GRAW calibration data -80C..+40C on EEPROM ?
|
||||
// meas0 = g*(R+Rs)+ofs
|
||||
// meas3 = g*Rs+ofs , Rs: dfm6:10k, dfm9:20k
|
||||
// meas4 = g*Rf+ofs , Rf=220k
|
||||
float f = meas[0],
|
||||
f1 = meas[3],
|
||||
f2 = meas[4];
|
||||
float B0 = 3260.0; // B/Kelvin, fit -55C..+40C
|
||||
float T0 = 25 + 273.15; // t0=25C
|
||||
float R0 = 5.0e3; // R0=R25=5k
|
||||
float Rf2 = 220e3; // Rf2 = Rf = 220k
|
||||
float g_o = f2/Rf2; // approx gain
|
||||
float Rs_o = f1/g_o; // = Rf2 * f1/f2;
|
||||
float Rf1 = Rs_o; // Rf1 = Rs: dfm6:10k, dfm9:20k
|
||||
float g = g_o; // gain
|
||||
float Rb = 0.0; // offset
|
||||
float R = 0; // thermistor
|
||||
float T = 0; // T/Kelvin
|
||||
|
||||
if ( 8e3 < Rs_o && Rs_o < 12e3) Rf1 = 10e3; // dfm6
|
||||
else if (18e3 < Rs_o && Rs_o < 22e3) Rf1 = 20e3; // dfm9
|
||||
g = (f2 - f1) / (Rf2 - Rf1);
|
||||
Rb = (f1*Rf2-f2*Rf1)/(f2-f1); // ofs/g
|
||||
|
||||
R = (f-f1)/g; // meas[0,3,4] > 0 ?
|
||||
if (R > 0) T = 1/(1/T0 + 1/B0 * log(R/R0));
|
||||
|
||||
if (option_ptu && option_verbose == 2) {
|
||||
printf(" (Rso: %.1f , Rb: %.1f)", Rs_o/1e3, Rb/1e3);
|
||||
}
|
||||
|
||||
return T - 273.15;
|
||||
// DFM-06: meas20 * 16 = meas24
|
||||
}
|
||||
float get_Temp4(float *meas) { // meas[0..4]
|
||||
// NTC-Thermistor EPCOS B57540G0502
|
||||
// [ T/C , R/R25 , alpha ] :
|
||||
// [ -55.0 , 51.991 , 6.4 ]
|
||||
// [ -50.0 , 37.989 , 6.2 ]
|
||||
// [ -45.0 , 28.07 , 5.9 ]
|
||||
// [ -40.0 , 20.96 , 5.7 ]
|
||||
// [ -35.0 , 15.809 , 5.5 ]
|
||||
// [ -30.0 , 12.037 , 5.4 ]
|
||||
// [ -25.0 , 9.2484 , 5.2 ]
|
||||
// [ -20.0 , 7.1668 , 5.0 ]
|
||||
// [ -15.0 , 5.5993 , 4.9 ]
|
||||
// [ -10.0 , 4.4087 , 4.7 ]
|
||||
// [ -5.0 , 3.4971 , 4.6 ]
|
||||
// [ 0.0 , 2.7936 , 4.4 ]
|
||||
// [ 5.0 , 2.2468 , 4.3 ]
|
||||
// [ 10.0 , 1.8187 , 4.2 ]
|
||||
// [ 15.0 , 1.4813 , 4.0 ]
|
||||
// [ 20.0 , 1.2136 , 3.9 ]
|
||||
// [ 25.0 , 1.0000 , 3.8 ]
|
||||
// [ 30.0 , 0.82845 , 3.7 ]
|
||||
// [ 35.0 , 0.68991 , 3.6 ]
|
||||
// [ 40.0 , 0.57742 , 3.5 ]
|
||||
// -> Steinhart–Hart coefficients (polyfit):
|
||||
float p0 = 1.09698417e-03,
|
||||
p1 = 2.39564629e-04,
|
||||
p2 = 2.48821437e-06,
|
||||
p3 = 5.84354921e-08;
|
||||
// T/K = 1/( p0 + p1*ln(R) + p2*ln(R)^2 + p3*ln(R)^3 )
|
||||
float Rf = 220e3; // Rf = 220k
|
||||
float g = meas[4]/Rf;
|
||||
float R = (meas[0]-meas[3]) / g; // meas[0,3,4] > 0 ?
|
||||
float T = 0; // T/Kelvin
|
||||
if (R > 0) T = 1/( p0 + p1*log(R) + p2*log(R)*log(R) + p3*log(R)*log(R)*log(R) );
|
||||
return T - 273.15; // Celsius
|
||||
// DFM-06: meas20 * 16 = meas24
|
||||
// -> (meas24[0]-meas24[3])/meas24[4]=(meas20[0]-meas20[3])/meas20[4]
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
#define SNbit 0x0100
|
||||
int conf_out(ui8_t *conf_bits) {
|
||||
int conf_id;
|
||||
int ret = 0;
|
||||
int val, hl;
|
||||
static int chAbit, chA[2];
|
||||
ui32_t SN6, SN9;
|
||||
|
||||
conf_id = bits2val(conf_bits, 4);
|
||||
|
||||
//if (conf_id > 6) gpx.SN6 = 0; //// gpx.sonde_typ & 0xF = 9; // SNbit?
|
||||
|
||||
if ((gpx.sonde_typ & 0xFF) < 9 && conf_id == 6) {
|
||||
SN6 = bits2val(conf_bits+4, 4*6); // DFM-06: Kanal 6
|
||||
if ( SN6 == gpx.SN6 ) { // nur Nibble-Werte 0..9
|
||||
gpx.sonde_typ = SNbit | 6;
|
||||
ret = 6;
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
gpx.sonde_typ = 0;
|
||||
}
|
||||
gpx.SN6 = SN6;
|
||||
}
|
||||
if (conf_id == 0xA) { // 0xACxxxxy
|
||||
val = bits2val(conf_bits+8, 4*5);
|
||||
hl = (val & 1) == 0;
|
||||
chA[hl] = (val >> 4) & 0xFFFF;
|
||||
chAbit |= 1 << hl;
|
||||
if (chAbit == 3) { // DFM-09: Kanal A
|
||||
SN9 = (chA[1] << 16) | chA[0];
|
||||
if ( SN9 == gpx.SN9 ) {
|
||||
gpx.sonde_typ = SNbit | 9;
|
||||
ret = 9;
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
gpx.sonde_typ = 0;
|
||||
}
|
||||
gpx.SN9 = SN9;
|
||||
chAbit = 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (conf_id >= 0 && conf_id <= 4) {
|
||||
val = bits2val(conf_bits+4, 4*6);
|
||||
gpx.meas24[conf_id] = fl24(val);
|
||||
// DFM-09 (STM32): 24bit 0exxxxx
|
||||
// DFM-06 (NXP8): 20bit 0exxxx0
|
||||
// fl20(bits2val(conf_bits+4, 4*5))
|
||||
// = fl20(exxxx)
|
||||
// = fl24(exxxx0)/2^4
|
||||
// meas20 * 16 = meas24
|
||||
}
|
||||
|
||||
// STM32-status: Bat, MCU-Temp
|
||||
if ((gpx.sonde_typ & 0xFF) == 9) { // DFM-09 (STM32)
|
||||
if (conf_id == 0x5) { // voltage
|
||||
val = bits2val(conf_bits+8, 4*4);
|
||||
gpx.status[0] = val/1000.0;
|
||||
}
|
||||
if (conf_id == 0x6) { // T-intern (STM32)
|
||||
val = bits2val(conf_bits+8, 4*4);
|
||||
gpx.status[1] = val/100.0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return ret;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void print_gpx() {
|
||||
int i, j;
|
||||
|
||||
if (start) {
|
||||
|
||||
if (option_raw == 2) {
|
||||
for (i = 0; i < 9; i++) {
|
||||
printf(" %s", dat_str[i]);
|
||||
}
|
||||
for (i = 0; i < 9; i++) {
|
||||
for (j = 0; j < 13; j++) dat_str[i][j] = ' ';
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
//if (option_auto && option_verbose) printf("[%c] ", option_inv?'-':'+');
|
||||
printf("[%3d] ", gpx.frnr);
|
||||
printf("%4d-%02d-%02d ", gpx.jahr, gpx.monat, gpx.tag);
|
||||
printf("%02d:%02d:%04.1f ", gpx.std, gpx.min, gpx.sek);
|
||||
printf(" ");
|
||||
printf("lat: %.6f ", gpx.lat);
|
||||
printf("lon: %.6f ", gpx.lon);
|
||||
printf("alt: %.1f ", gpx.alt);
|
||||
printf(" vH: %5.2f ", gpx.horiV);
|
||||
printf(" D: %5.1f ", gpx.dir);
|
||||
printf(" vV: %5.2f ", gpx.vertV);
|
||||
if (option_ptu) {
|
||||
float t = get_Temp(gpx.meas24);
|
||||
if (t > -270.0) printf(" T=%.1fC ", t);
|
||||
if (option_verbose == 2) {
|
||||
float t2 = get_Temp2(gpx.meas24);
|
||||
float t4 = get_Temp4(gpx.meas24);
|
||||
if (t2 > -270.0) printf(" T2=%.1fC ", t2);
|
||||
if (t4 > -270.0) printf(" T4=%.1fC ", t4);
|
||||
printf(" f0: %.2f ", gpx.meas24[0]);
|
||||
printf(" f3: %.2f ", gpx.meas24[3]);
|
||||
printf(" f4: %.2f ", gpx.meas24[4]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (option_verbose == 2 && (gpx.sonde_typ & 0xFF) == 9) {
|
||||
printf(" U: %.2fV ", gpx.status[0]);
|
||||
printf(" Ti: %.1fK ", gpx.status[1]);
|
||||
}
|
||||
if (option_verbose && (gpx.sonde_typ & SNbit))
|
||||
{
|
||||
if ((gpx.sonde_typ & 0xFF) == 6) {
|
||||
printf(" (ID%1d:%06X) ", gpx.sonde_typ & 0xF, gpx.SN6);
|
||||
}
|
||||
if ((gpx.sonde_typ & 0xFF) == 9) {
|
||||
printf(" (ID%1d:%06u) ", gpx.sonde_typ & 0xF, gpx.SN9);
|
||||
}
|
||||
gpx.sonde_typ ^= SNbit;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
printf("\n");
|
||||
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int print_frame() {
|
||||
int i;
|
||||
int nib = 0;
|
||||
int frid = -1;
|
||||
int ret0, ret1, ret2;
|
||||
int ret = 0;
|
||||
|
||||
|
||||
deinterleave(frame_bits+CONF, 7, hamming_conf);
|
||||
deinterleave(frame_bits+DAT1, 13, hamming_dat1);
|
||||
deinterleave(frame_bits+DAT2, 13, hamming_dat2);
|
||||
|
||||
ret0 = hamming(hamming_conf, 7, block_conf);
|
||||
ret1 = hamming(hamming_dat1, 13, block_dat1);
|
||||
ret2 = hamming(hamming_dat2, 13, block_dat2);
|
||||
ret = ret0 | ret1 | ret2;
|
||||
|
||||
if (option_raw == 1) {
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < 7; i++) {
|
||||
nib = bits2val(block_conf+S*i, S);
|
||||
printf("%01X", nib & 0xFF);
|
||||
}
|
||||
if (option_ecc) {
|
||||
if (ret0 == 0) printf(" [OK] ");
|
||||
else if (ret0 > 0) printf(" [KO] ");
|
||||
else printf(" [NO] ");
|
||||
}
|
||||
printf(" ");
|
||||
for (i = 0; i < 13; i++) {
|
||||
nib = bits2val(block_dat1+S*i, S);
|
||||
printf("%01X", nib & 0xFF);
|
||||
}
|
||||
if (option_ecc) {
|
||||
if (ret1 == 0) printf(" [OK] ");
|
||||
else if (ret1 > 0) printf(" [KO] ");
|
||||
else printf(" [NO] ");
|
||||
}
|
||||
printf(" ");
|
||||
for (i = 0; i < 13; i++) {
|
||||
nib = bits2val(block_dat2+S*i, S);
|
||||
printf("%01X", nib & 0xFF);
|
||||
}
|
||||
if (option_ecc) {
|
||||
if (ret2 == 0) printf(" [OK] ");
|
||||
else if (ret2 > 0) printf(" [KO] ");
|
||||
else printf(" [NO] ");
|
||||
}
|
||||
printf("\n");
|
||||
|
||||
}
|
||||
else if (option_ecc) {
|
||||
|
||||
if (ret0 == 0 || ret0 > 0) {
|
||||
conf_out(block_conf);
|
||||
}
|
||||
if (ret1 == 0 || ret1 > 0) {
|
||||
frid = dat_out(block_dat1);
|
||||
if (frid == 8) print_gpx();
|
||||
}
|
||||
if (ret2 == 0 || ret2 > 0) {
|
||||
frid = dat_out(block_dat2);
|
||||
if (frid == 8) print_gpx();
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
|
||||
conf_out(block_conf);
|
||||
frid = dat_out(block_dat1);
|
||||
if (frid == 8) print_gpx();
|
||||
frid = dat_out(block_dat2);
|
||||
if (frid == 8) print_gpx();
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
return ret;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* -------------------------------------------------------------------------- */
|
||||
|
||||
|
||||
int main(int argc, char **argv) {
|
||||
|
||||
FILE *fp = NULL;
|
||||
char *fpname = NULL;
|
||||
int header_found = 0;
|
||||
int ret = 0;
|
||||
|
||||
int bit;
|
||||
int bitpos = 0;
|
||||
int bitQ;
|
||||
int pos;
|
||||
int herrs;
|
||||
int headerlen = 0;
|
||||
int frm = 0, nfrms = 4; // nfrms=1,2,4,8
|
||||
|
||||
float mv;
|
||||
unsigned int mv_pos, mv0_pos;
|
||||
|
||||
float thres = 0.6;
|
||||
|
||||
int bitofs = 0;
|
||||
|
||||
|
||||
#ifdef CYGWIN
|
||||
_setmode(fileno(stdin), _O_BINARY); // _setmode(_fileno(stdin), _O_BINARY);
|
||||
#endif
|
||||
setbuf(stdout, NULL);
|
||||
|
||||
fpname = argv[0];
|
||||
++argv;
|
||||
while ((*argv) && (!wavloaded)) {
|
||||
if ( (strcmp(*argv, "-h") == 0) || (strcmp(*argv, "--help") == 0) ) {
|
||||
fprintf(stderr, "%s [options] audio.wav\n", fpname);
|
||||
fprintf(stderr, " options:\n");
|
||||
fprintf(stderr, " -v, -vv\n");
|
||||
fprintf(stderr, " -r, --raw\n");
|
||||
fprintf(stderr, " -i, --invert\n");
|
||||
fprintf(stderr, " --ecc (Hamming ECC)\n");
|
||||
fprintf(stderr, " --ths <x> (peak threshold; default=%.1f)\n", thres);
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
else if ( (strcmp(*argv, "-v") == 0) || (strcmp(*argv, "--verbose") == 0) ) {
|
||||
option_verbose = 1;
|
||||
}
|
||||
else if ( (strcmp(*argv, "-vv") == 0) ) { option_verbose = 2; }
|
||||
else if ( (strcmp(*argv, "-r") == 0) || (strcmp(*argv, "--raw") == 0) ) {
|
||||
option_raw = 1;
|
||||
}
|
||||
else if ( (strcmp(*argv, "-R") == 0) || (strcmp(*argv, "--RAW") == 0) ) {
|
||||
option_raw = 2;
|
||||
}
|
||||
else if ( (strcmp(*argv, "-i") == 0) || (strcmp(*argv, "--invert") == 0) ) {
|
||||
option_inv = 0x1;
|
||||
}
|
||||
else if ( (strcmp(*argv, "--ecc") == 0) ) { option_ecc = 1; }
|
||||
else if ( (strcmp(*argv, "--ptu") == 0) ) { option_ptu = 1; }
|
||||
else if ( (strcmp(*argv, "--ths") == 0) ) {
|
||||
++argv;
|
||||
if (*argv) {
|
||||
thres = atof(*argv);
|
||||
}
|
||||
else return -1;
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
fp = fopen(*argv, "rb");
|
||||
if (fp == NULL) {
|
||||
fprintf(stderr, "%s konnte nicht geoeffnet werden\n", *argv);
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
wavloaded = 1;
|
||||
}
|
||||
++argv;
|
||||
}
|
||||
if (!wavloaded) fp = stdin;
|
||||
|
||||
|
||||
if ( read_wav_header(fp, (float)BAUD_RATE) != 0 ) {
|
||||
fclose(fp);
|
||||
fprintf(stderr, "error: wav header\n");
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
headerlen = strlen(rawheader);
|
||||
bitofs = 0; // -1 .. +1
|
||||
if (init_buffers(rawheader, headerlen, bitofs, 1) < 0) { // shape=1
|
||||
fprintf(stderr, "error: init buffers\n");
|
||||
return -1;
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
||||
mv = -1; mv_pos = 0;
|
||||
|
||||
while ( f32buf_sample(fp, option_inv, 1) != EOF ) {
|
||||
|
||||
mv0_pos = mv_pos;
|
||||
getmaxCorr(&mv, &mv_pos, headerlen+headerlen/2);
|
||||
|
||||
if (mv > thres) {
|
||||
if (mv_pos > mv0_pos) {
|
||||
|
||||
header_found = 0;
|
||||
herrs = headcmp(2, rawheader, headerlen, bitofs); // symlen=2
|
||||
if (herrs <= 1) header_found = 1; // herrs <= 1 bitfehler in header
|
||||
|
||||
if (header_found) {
|
||||
|
||||
bitpos = 0;
|
||||
pos = headerlen;
|
||||
pos /= 2;
|
||||
|
||||
frm = 0;
|
||||
while ( frm < nfrms ) { // nfrms=1,4,8
|
||||
while ( pos < BITFRAME_LEN ) {
|
||||
header_found = !(frm==nfrms-1 && pos>=BITFRAME_LEN-10);
|
||||
bitQ = read_sbit(fp, 2, &bit, option_inv, bitofs, bitpos==0, !header_found); // symlen=2, return: zeroX/bit
|
||||
//bitQ = read_sbit(fp, 2, &bit, option_inv, bitofs, bitpos==0, 0); // symlen=2, return: zeroX/bit
|
||||
if (bitQ == EOF) { frm = nfrms; break; }
|
||||
frame_bits[pos] = 0x30 + bit;
|
||||
pos++;
|
||||
bitpos += 1;
|
||||
}
|
||||
frame_bits[pos] = '\0';
|
||||
ret = print_frame();
|
||||
if (pos < BITFRAME_LEN) break;
|
||||
pos = 0;
|
||||
frm += 1;
|
||||
//if (ret < 0) frms += 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
header_found = 0;
|
||||
pos = headerlen;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
free_buffers();
|
||||
|
||||
fclose(fp);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
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