kopia lustrzana https://github.com/lucckb/libpsk
Initial revision
Lucjan Bryndza
commit
0fd4ad894e
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@ -0,0 +1,36 @@
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# Automatic makefile for GNUARM (C/C++)
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#Target binary file name
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TARGET = psk31test
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#Optimalization [0,1,2,3,s]
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# 0 - none optimalization, s - size optimalization 3 - most optimized
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OPT ?= 2
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#Common flags
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COMMON_FLAGS = -pipe -Wall -pedantic -Wextra -Wno-vla -I.
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COMMON_FLAGS += -D__STDC_CONSTANT_MACROS -I./libpsk/include
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#C compiler options
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CFLAGS += $(COMMON_FLAGS)
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CFLAGS += -std=gnu99
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#C++ compiler options
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CXXFLAGS += $(COMMON_FLAGS) -std=c++11
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#LDflags libraries etc.
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LDFLAGS += -lavformat -lavcodec -lz -lavutil
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#Per file listing
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LISTING = n
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#Debug version
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DEBUG ?= y
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#Source C++ files
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CPPSRC += $(wildcard *.cpp) $(wildcard libpsk/src/*.cpp)
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include unix.mk
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@ -0,0 +1,162 @@
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/*
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* decoder.h
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*
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* Created on: 24-03-2013
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* Author: lucck
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*/
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/* ------------------------------------------------------------------------- */
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#ifndef LIBPSK_DECODER_HPP_
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#define LIBPSK_DECODER_HPP_
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/* ------------------------------------------------------------------------- */
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#include <cstddef>
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#include <array>
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#include <complex>
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#include "imd_calculator.hpp"
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/* ------------------------------------------------------------------------- */
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namespace ham {
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namespace psk {
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/* ------------------------------------------------------------------------- */
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//Sample type variable
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typedef short sample_type;
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//Vector data
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typedef std::array<std::pair<long, long>, 8> signal_vector_type;
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//Sync vector data
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typedef std::array<long, 16> sync_array_type;
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//Squelch tresh type
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typedef int sqelch_value_type;
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//Sample rate type
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typedef short samplerate_type;
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/* ------------------------------------------------------------------------- */
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class decoder {
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//Make object noncopyable
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decoder(const decoder&) = delete;
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decoder& operator=(const decoder&) = delete;
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static constexpr auto DEC4_LPFIR_LENGTH = 35;
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static constexpr auto BITFIR_LENGTH = 65;
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//Survivor states in decoder
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struct survivor_states
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{
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survivor_states( double _path_distance = double(), long _bit_estimates = long() )
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: path_distance(_path_distance), bit_estimates(_bit_estimates ) {}
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double path_distance; // sum of all metrics for a given survivor path
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long bit_estimates; // the bit pattern estimate associated with given survivor path
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};
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public:
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enum class mode
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{
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bpsk, //BPSK
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qpsku, //QPSK USB
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qpskl //QPSK LSB
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};
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enum class baudrate
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{
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|
b31,
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|
b63,
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|
b125
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|
};
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enum class squelch_mode
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{
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slow,
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fast
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|
};
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//Construct the decoder object
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explicit decoder( samplerate_type sample_rate );
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//Process input sample buffer
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void operator()( sample_type* samples, std::size_t sample_size );
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//Get signal vector
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signal_vector_type get_signal_vector( ) const;
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//Get sync array type
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sync_array_type get_sync_data() const;
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//Reset decoder
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void reset();
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//Set receive frequency
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void set_frequency( int freq );
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//Set detector mode
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void set_mode( mode mode, baudrate rate );
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//Set AFC limit
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void set_afc_limit( int limit );
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//Get current frequency
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int get_frequency() const;
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//Get signal level
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int get_signal_level() const;
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//Set squelch tresh
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void set_squelch_tresh( sqelch_value_type tresh, squelch_mode mode );
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void calc_quality( double angle );
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private:
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bool viterbi_decode( double newangle );
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void calc_bit_filter( std::complex<double> samp );
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void calc_agc( std::complex<double> samp );
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void calc_freq_error( std::complex<double> IQ );
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void calc_ffreq_error( std::complex<double> IQ );
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void decode_symb( std::complex<double> newsamp );
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bool symb_sync(std::complex<double> sample);
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bool is_qpsk() const
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{
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return m_rx_mode != mode::bpsk;
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}
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private:
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baudrate m_baudrate;
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double m_vco_phz;
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int m_afc_timer;
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bool m_afc_capture_on;
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int m_rx_frequency;
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double m_nco_phzinc;
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double m_afc_limit;
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|
double m_afc_max;
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double m_afc_min;
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std::array<std::complex<double>, DEC4_LPFIR_LENGTH> m_que1;
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||||||
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std::array<std::complex<double>, DEC4_LPFIR_LENGTH> m_que2;
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||||||
|
std::array<std::complex<double>, BITFIR_LENGTH> m_que3;
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|
int m_fir1_state;
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|
int m_fir2_state;
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|
int m_fir3_state;
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std::array<survivor_states, 16> m_survivor_states;
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|
std::array<long , 16> m_iq_phase_array;
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|
std::array<double, 21> m_sync_ave;
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|
int m_sql_level;
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|
int m_clk_err_counter;
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|
int m_clk_err_timer;
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|
int m_clk_err;
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|
double m_dev_ave;
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double m_freq_error;
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|
int m_sample_cnt;
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|
std::complex<double> m_freq_signal;
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|
bool m_fast_afc_mode;
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|
std::complex<double> m_bit_signal;
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|
bool m_imd_valid;
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_internal::imd_calculator m_calc_imd;
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|
double m_sample_freq;
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double m_agc_ave;
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|
bool m_afc_on;
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double m_fperr_ave {};
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|
double m_fferr_ave {};
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|
std::complex<double> m_z1;
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|
std::complex<double> m_z2;
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double m_I0 {}; // 4 stage I/Q delay line variables
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double m_I1 {};
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double m_Q0 {};
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|
double m_Q1 {};
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int m_iq_phz_index {};
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mode m_rx_mode { mode::bpsk };
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bool m_last_bit_zero {};
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uint16_t m_bit_acc {};
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std::array<uint8_t, 2048> m_VaricodeDecTbl;
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bool m_sq_open {};
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int m_squelch_speed { 75 };
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|
double m_q_freq_error {};
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|
int m_on_count {};
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||||||
|
int m_off_count {};
|
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|
int m_pcnt {};
|
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|
int m_ncnt {};
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|
int m_sq_thresh { 50 };
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|
double m_nlp_k;
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};
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/* ------------------------------------------------------------------------- */
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||||||
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} /* namespace psk */
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} /* namespace ham */
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#endif /* DECODER_H_ */
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@ -0,0 +1,45 @@
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/*
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* imd_calculator.hpp
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*
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* Created on: 24-03-2013
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|
* Author: lucck
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*/
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|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
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|
#ifndef LIBPSK_IMD_CALCULATOR_HPP_
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|
#define LIBPSK_IMD_CALCULATOR_HPP_
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/* ------------------------------------------------------------------------- */
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#include <complex>
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||||||
|
#include <array>
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||||||
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/* ------------------------------------------------------------------------- */
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namespace ham {
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namespace psk {
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namespace _internal {
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/* ------------------------------------------------------------------------- */
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||||||
|
|
||||||
|
class imd_calculator {
|
||||||
|
//Make object noncopyable
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||||||
|
imd_calculator(const imd_calculator&) = delete;
|
||||||
|
imd_calculator& operator=(const imd_calculator&) = delete;
|
||||||
|
static auto constexpr NUM_FILTERS = 3;
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|
public:
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|
imd_calculator() {}
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|
void reset();
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||||||
|
bool calc_energies( std::complex<double> samp );
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||||||
|
bool calc_value( int &imd_val );
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|
private:
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|
std::array<double, NUM_FILTERS> I1 {{}};
|
||||||
|
std::array<double, NUM_FILTERS> I2 {{}};
|
||||||
|
std::array<double, NUM_FILTERS> Q1 {{}};
|
||||||
|
std::array<double, NUM_FILTERS> Q2 {{}};
|
||||||
|
std::array<double, NUM_FILTERS> m_energy {{}};
|
||||||
|
int m_ncount {};
|
||||||
|
double m_snr {};
|
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|
double m_imd {};
|
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|
};
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
} /* namespace _internal */
|
||||||
|
} /* namespace psk */
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||||||
|
} /* namespace ham */
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
#endif /* IMD_CALCULATOR_HPP_ */
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
Plik diff jest za duży
Load Diff
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@ -0,0 +1,84 @@
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||||||
|
/*
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|
* imd_calculator.cpp
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||||||
|
*
|
||||||
|
* Created on: 24-03-2013
|
||||||
|
* Author: lucck
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|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
#include "psk/imd_calculator.hpp"
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
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||||||
|
namespace ham {
|
||||||
|
namespace psk {
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|
namespace _internal {
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|
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
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||||||
|
namespace
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|
{
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||||||
|
constexpr auto PI2 = 8.0 * std::atan(1.0);
|
||||||
|
constexpr auto N = 288; //96 x 2 = Goertzel length(must be an integer value)
|
||||||
|
constexpr auto FS = 500.0; // sample frequency
|
||||||
|
constexpr auto F0 = 15.625; // bin frequencies
|
||||||
|
constexpr auto F1 = 31.25;
|
||||||
|
constexpr auto F2 = 46.875;
|
||||||
|
constexpr auto K0 = double(N)*F0/FS;
|
||||||
|
constexpr auto K1 = double(N)*F1/FS;
|
||||||
|
constexpr auto K2 = double(N)*F2/FS;
|
||||||
|
static constexpr double COEF[] =
|
||||||
|
{
|
||||||
|
2.0*std::cos(PI2*K0/double(N)),
|
||||||
|
2.0*std::cos(PI2*K1/double(N)),
|
||||||
|
2.0*std::cos(PI2*K2/double(N))
|
||||||
|
};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
void imd_calculator::reset()
|
||||||
|
{
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||||||
|
I1.fill(0);
|
||||||
|
I2.fill(0);
|
||||||
|
Q1.fill(0);
|
||||||
|
Q2.fill(0);
|
||||||
|
m_ncount = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
bool imd_calculator::calc_energies( std::complex<double> samp )
|
||||||
|
{
|
||||||
|
std::complex<double> temp;
|
||||||
|
for(int i=0; i<NUM_FILTERS;i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
temp = std::complex<double>(I1[i], Q1[i]);
|
||||||
|
I1[i] = I1[i]*COEF[i]-I2[i]+samp.real();
|
||||||
|
Q1[i] = Q1[i]*COEF[i]-Q2[i]+samp.imag();
|
||||||
|
I2[i] = temp.real(); Q2[i] = temp.imag();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if( ++m_ncount >= N )
|
||||||
|
{
|
||||||
|
m_ncount = 0;
|
||||||
|
for(int i=0; i<NUM_FILTERS;i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
m_energy[i] = I1[i]*I1[i] + I2[i]*I2[i] - I1[i]*I2[i]*COEF[i] +
|
||||||
|
Q1[i]*Q1[i] + Q2[i]*Q2[i] - Q1[i]*Q2[i]*COEF[i];
|
||||||
|
I1[i] = I2[i] = Q1[i] = Q2[i] = 0.0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
bool imd_calculator::calc_value( int &imd_val )
|
||||||
|
{
|
||||||
|
m_snr = 10.0*std::log10(m_energy[0]/m_energy[1]);
|
||||||
|
m_imd = 10.0*std::log10(m_energy[2]/m_energy[0]);
|
||||||
|
imd_val = int(m_imd);
|
||||||
|
return m_snr > (-m_imd+6);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
|
||||||
|
} /* namespace _internal */
|
||||||
|
} /* namespace psk */
|
||||||
|
} /* namespace ham */
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
|
@ -0,0 +1,106 @@
|
||||||
|
//http://www.inb.uni-luebeck.de/~boehme/using_libavcodec.html
|
||||||
|
//gcc --std=gnu99 -o tutorial01 psk31test.c -lavformat -lavcodec -lz -lavutil
|
||||||
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|
||||||
|
#include <stdint.h>
|
||||||
|
#include <functional>
|
||||||
|
#include <cstdio>
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||||||
|
extern "C" {
|
||||||
|
#include <libavcodec/avcodec.h>
|
||||||
|
#include <libavformat/avformat.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <psk/decoder.hpp>
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace _internal
|
||||||
|
{
|
||||||
|
void on_new_samples( int16_t *sample, std::size_t count );
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int main(int argc, const char * const *argv )
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if(argc < 2)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
|
||||||
|
printf("INvalid argument count\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
av_register_all();
|
||||||
|
AVFormatContext *pFormatCtx = avformat_alloc_context();
|
||||||
|
// Open video file
|
||||||
|
if(avformat_open_input(&pFormatCtx, argv[1], NULL, 0)!=0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
printf("Couldn't open file\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if(avformat_find_stream_info(pFormatCtx, NULL) <0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
|
||||||
|
printf("Couldn't find stream\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
av_dump_format(pFormatCtx, 0, argv[1], 0);
|
||||||
|
int audioStream = -1;
|
||||||
|
for( int i=0; i<pFormatCtx->nb_streams; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if( pFormatCtx->streams[i]->codec->codec_type==AVMEDIA_TYPE_AUDIO )
|
||||||
|
{
|
||||||
|
audioStream = i;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if(audioStream==-1)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
printf("Couldn't find audio stream\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
AVCodecContext *pCodecCtx = pFormatCtx->streams[audioStream]->codec;
|
||||||
|
AVCodec *pCodec = avcodec_find_decoder( pCodecCtx->codec_id );
|
||||||
|
if(pCodec == NULL)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
printf("Couldn't find codec\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
//bitstreams where frame boundaries can fall in the middle of packets
|
||||||
|
if(pCodec->capabilities & CODEC_CAP_TRUNCATED)
|
||||||
|
pCodecCtx->flags|=CODEC_FLAG_TRUNCATED;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Open codec
|
||||||
|
if(avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec, NULL)<0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
printf("Couldn't open avcodec\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
AVFrame *decoded_frame = avcodec_alloc_frame();
|
||||||
|
AVPacket *avpkt = reinterpret_cast<AVPacket*>(malloc(sizeof(AVPacket)));
|
||||||
|
ham::psk::decoder psk_dec( 8000 );
|
||||||
|
while(av_read_frame(pFormatCtx, avpkt)>=0)
|
||||||
|
{
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||||||
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int got_frame = 0;
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||||||
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int len = 0;
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||||||
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{
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||||||
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len = avcodec_decode_audio4(pCodecCtx, decoded_frame, &got_frame, avpkt );
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||||||
|
if(len < 0)
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||||||
|
{
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||||||
|
printf("Decode error\n");
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||||||
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return -1;
|
||||||
|
}
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||||||
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if(got_frame)
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||||||
|
{
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||||||
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int data_size = av_samples_get_buffer_size(NULL,pCodecCtx->channels,
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||||||
|
decoded_frame->nb_samples, pCodecCtx->sample_fmt, 1);
|
||||||
|
psk_dec( reinterpret_cast<ham::psk::sample_type*>(decoded_frame->data[0]), data_size );
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||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if(len < 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
printf("Error when decoding\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
free( avpkt );
|
||||||
|
free( decoded_frame );
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||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
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@ -0,0 +1,150 @@
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# Automatic makefile for GNUARM (C/C++)
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#Definicje programow
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CC ?= $(CROSS_COMPILE)gcc
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CXX ?= $(CROSS_COMPILE)c++
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|
AR ?= $(CROSS_COMPILE)ar
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||||||
|
CP ?= $(CROSS_COMPILE)objcopy
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|
OBJDUMP ?= $(CROSS_COMPILE)objdump
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|
SIZE ?= $(CROSS_COMPILE)size
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#Current platform
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PLATFORM_DEVICE ?= BFC1
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#Pozostale ustawienia kompilatora
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ASFLAGS +=
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CFLAGS += -O$(OPT)
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CXXFLAGS += -O$(OPT)
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CPFLAGS = -S
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ARFLAGS = rcs
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ifeq ($(LISTING),y)
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ASLST = -Wa,-adhlns=$(<:%.S=%.lst)
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||||||
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CLST = -Wa,-adhlns=$(<:%.c=%.lst)
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||||||
|
CPPLST = -Wa,-adhlns=$(<:%.cpp=%.lst)
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||||||
|
LSSTARGET = $(TARGET).lss
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||||||
|
endif
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ifeq ($(DEBUG),y)
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CFLAGS += -g -DPDEBUG
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||||||
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CXXFLAGS += -g -DPDEBUG
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|
LDFLAGS += -g -DPDEBUG
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||||||
|
ASFLAGS += -gstabs -DPDEBUG
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||||||
|
else
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||||||
|
CFLAGS += -fomit-frame-pointer
|
||||||
|
CXXFLAGS += -fomit-frame-pointer
|
||||||
|
LDFLAGS += -fomit-frame-pointer
|
||||||
|
ASFLAGS += -fomit-frame-pointer
|
||||||
|
#Remove unused functions
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|
CFLAGS += -ffunction-sections -fdata-sections
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||||||
|
CXXFLAGS += -ffunction-sections -fdata-sections
|
||||||
|
LDFLAGS+= -Wl,--gc-sections
|
||||||
|
endif
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||||||
|
|
||||||
|
ifeq ($(PLATFORM_DEVICE), BF210)
|
||||||
|
CFLAGS += -DPLCXML_BF210_PLATFORM
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|
CXXFLAGS += -DPLCXML_BF210_PLATFORM
|
||||||
|
endif
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all: build
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|
install: build program
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clean:
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rm -f $(TARGET)
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rm -f $(TARGET).map
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rm -f $(TARGET).lss
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rm -f lib$(TARGET).a
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rm -f $(OBJ) $(LST) $(DEPFILES) $(LIBS) $(LIBS_OBJS)
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ifeq ($(LIBRARY),y)
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build: compile
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else
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build: compile size-calc
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|
endif
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ifeq ($(LIBRARY),y)
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compile: lib$(TARGET).a
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else
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compile: $(TARGET) $(LSSTARGET)
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|
endif
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#Calculate size
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size-calc: $(TARGET)
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$(SIZE) $<
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#wszystkie zaleznosci
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$(TARGET): $(OBJ) $(LSCRIPT)
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#Tworzenie biblioteki
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lib$(TARGET).a: $(OBJ)
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#Depend files
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DEPFILES += $(SRC:%.c=%.dep) $(CPPSRC:%.cpp=%.dep) $(ASRC:%.S=%.dep)
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|
-include $(DEPFILES)
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#Objects files
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OBJ = $(SRC:%.c=%.o) $(CPPSRC:%.cpp=%.o) $(ASRC:%.S=%.o)
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|
# Define all listing files.
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LST = $(SRC:%.c=%.lst) $(CPPSRC:%.cpp=%.lst) $(ASRC:%.S=%.lst)
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#Objects files
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.PRECIOUS : $(OBJ)
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ifeq ($(LIBRARY),y)
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.SECONDARY: lib$(TARGET).a
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else
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.SECONDARY: $(TARGET)
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|
endif
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.DEFAULT_GOAL := all
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%.dep: %.c
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$(CC) -MM -MF $@ -MP -MT $(subst .dep,.o,$@) $(CFLAGS) $<
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%.dep: %.cpp
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|
$(CXX) -MM -MF $@ -MP -MT $(subst .dep,.o,$@) $(CXXFLAGS) $<
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|
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|
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||||||
|
%.dep: %.S
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||||||
|
$(CC) -MM -MF $@ -MP -MT $(subst .dep,.o,$@) $(ASFLAGS) $<
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|
%.lss: $(TARGET)
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|
@echo "Create extended listing..."
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$(OBJDUMP) -h -S $< > $@
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%.hex: %.elf
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|
@echo "Converting to hex..."
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|
$(CP) -O ihex $(CPFLAGS) $< $@
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%.bin: %.elf
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|
@echo "Converting to bin..."
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|
$(CP) -O binary $(CPFLAGS) $< $@
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$(TARGET): $(OBJ) $(CRT0_OBJECT) $(ADDITIONAL_DEPS) $(LIBS)
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@echo "Linking..."
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$(CXX) $(CXXFLAGS) $(OBJ) $(CRT0_OBJECT) $(LIBS) -o $@ $(LDFLAGS)
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|
%.o : %.S
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|
@echo "Assembling..."
|
||||||
|
$(CC) -c $(ASFLAGS) $(ASLST) $< -o $@
|
||||||
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|
||||||
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||||||
|
%.o : %.c
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||||||
|
@echo "Compiling C..."
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||||||
|
$(CC) -c $(CFLAGS) $(CLST) $< -o $@
|
||||||
|
|
||||||
|
%.o : %.cpp
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||||||
|
@echo "Compiling C++..."
|
||||||
|
$(CXX) -c $(CXXFLAGS) $(CPPLST) $< -o $@
|
||||||
|
|
||||||
|
lib$(TARGET).a : $(OBJ)
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|
@echo "Creating library ..."
|
||||||
|
$(AR) $(ARFLAGS) $@ $(OBJ)
|
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Ładowanie…
Reference in New Issue