Subversion Repositories svnkaklik

Compare Revisions

Ignore whitespace Rev 662 → Rev 663

/programy/C/ix86/signals/alsa/sonar/sonar.c
189,7 → 189,7
for (n=0;n<=chirp_samples;n++)
{
t = (double) n / (double)rate;
pole[n] = (short) floor( (0.35875 - 0.48829*cos(2*M_PI*t*1/Tw) + 0.14128*cos(2*M_PI*2*t*1/Tw) - 0.01168*cos(2*M_PI*3*t*1/Tw))*maxval*sin(2*M_PI*(t)*(f0+(k/2)*(t))) ); // signal generation formula
pole[n] = (short) floor( (0.35875 - 0.48829*cos(2*M_PI*t*1/Tw) + 0.14128*cos(2*M_PI*2*t*1/Tw) - 0.01168*cos(2*M_PI*3*t*1/Tw))*maxval*sin(2*M_PI*(t)*(f0+(k/2)*(t))) ); // ping signal generation formula
}
return (chirp_samples); // return count of samples in ping
}
196,15 → 196,15
 
int main(int argc, char *argv[])
{
snd_pcm_t *playback_handle, *capture_handle;
snd_pcm_t *playback_handle, *capture_handle; //variables for driver handlers
int err;
snd_pcm_hw_params_t *hwparams;
snd_pcm_hw_params_t *hwparams; // hardware and software parameters arrays
snd_pcm_sw_params_t *swparams;
 
long int *correlationl, *correlationr;
long int *correlationl, *correlationr; // pointers to arrays where correlation will be stored
float k;
int *L_signal, *R_signal;
short *chirp, *signal;
int *L_signal, *R_signal; // array of captured data from left and right channel
short *chirp, *signal; // chirp and soundcard buffer output data
unsigned int i,j,m,n;
unsigned int map_size; //number of points in echo map.
long int l,r; // store correlation at strict time
296,7 → 296,7
else printf("Transmitting all samples of chirp\n");
//--------------
 
while ( snd_pcm_avail_update(capture_handle) < period_size) // wait for one period of data
while ( snd_pcm_avail_update(capture_handle) < period_size) // wait until one period of data is transmitted
{
usleep(1000);
printf(".");
340,7 → 340,7
}
 
printf("Writing output files\n");
out=fopen("/tmp/sonar.txt","w");
out=fopen("/tmp/sonar.txt","w"); // save captured and computed correlation data for both channels
for (i=0; i <= (period_size - 1); i++)
{
fprintf(out,"%2.3f %6d %6d %9ld %9ld\n",i*k, L_signal[i], R_signal[i], correlationl[i], correlationr[i]);
347,7 → 347,7
}
fclose(out);
 
out=fopen("/tmp/chirp.txt","w");
out=fopen("/tmp/chirp.txt","w"); // save chirp data to someone who want it
for (i=0; i <= (chirp_size - 1); i++)
{
fprintf(out,"%6d %6d\n", i, chirp[i]);
356,6 → 356,7
 
printf("Job done.\n");
 
//free all arrays
free(correlationl);
free(correlationr);
free(L_signal);
363,7 → 364,7
free(chirp);
free(signal);
 
snd_pcm_close(playback_handle);
snd_pcm_close(playback_handle); // free driver handlers
snd_pcm_close(capture_handle);
return 0;
}
/programy/C/ix86/signals/alsa/sonar/sonar.html
39,16 → 39,23
<h1>Jednoduchý sonar ze zvukovky<br/>Jakub Kákona (kaklik@mlab.cz)</h1>
 
<p>
Program je demonstrací základních funkcí zvukového systému ALSA <a href="http://www.alsa-project.org/">http://www.alsa-project.org/</a>. Konkrétně je ukázkou přístupu k zařízení Playback a Capture.
Program je demonstrací základních funkcí audio systému ALSA <a href="http://www.alsa-project.org/">http://www.alsa-project.org/</a>. Konkrétně je ukázkou přístupu k zařízení Playback a Capture. A zároveň jednoduchým prostředkem k prozkoumání akustických vlastností různých materiálů pouze pomocí svého počítače. :)
</p>
 
<img src="podlaha.png" alt="Obrázek aktivního sonaru"/>
 
<h2>Závislosti</h2>
<ul><li>Alsalib</li></ul>
<p>
Program je napsán pro OS Linux a testován byl konkrétně na Ubuntu.
</p>
 
<ul>
<li>Linux</li>
<li>libasound2</li>
</ul>
 
<p>
K přeložení programu je tedy nutné mít nainstalované vývojové knihovny ALSA (alsalib-dev). Pokud máme splněné všechny závislosti, tak lze program přeložit pomocí gcc s následujícími parametry:
K přeložení programu je tedy nutné mít nainstalované vývojové knihovny ALSA (libasound2-dev). Pokud máme splněné všechny závislosti, tak lze program přeložit pomocí gcc s následujícími parametry:
</p>
 
<pre><code>
62,12 → 69,22
 
<h2>Výstup</h2>
<p>
Navzorkovaná a vypočtená data jsou ukládána do textových souborů v adresáři /tmp/ ze kterého je pak možné je vykreslovat pomocí <a href="plot.gp">skriptu</a> Gnuplotu
Navzorkovaná a vypočtená data jsou ukládána do textových souborů v adresáři /tmp/ ze kterého je pak možné je vykreslovat pomocí <a href="plot.gp">skriptu</a> Gnuplotu.
V horní části grafu je vysílaný signál. Uprostřed signál navzorkovaný mikrofony a dole výstup po korelaci nasnímaného signálu s odeslaným.
</p>
 
<pre><code>
~#gnuplot
> load "plot.gp"
</code></pre>
 
<p>
Skrip si sám cyklicky spouští program "sonar" a překresluje graf. Lze tak experimentovat s odrazy od různých překážek a třeba i pokračovat ve vývoji kódu.
</p>
 
<h2>Zpracování dat</h2>
<p>
Na závěr se s každým navzorkovaným polem dat z mikrofonů pomocí algoritmu <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Cross-correlation">křížové korelace</a> porovnají snímané signály vůči původnímu odeslanému pingu. Tím jsou v signálu velice zvýrazněna odražená echa. Celý algoritmus jsou následující dva cykly:
Zpracovaní používá pouze metodu <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Cross-correlation">křížové korelace</a> kterou se porovnají snímané signály vůči původnímu odeslanému pingu. Tím jsou ve výsledku velice zvýrazněna odražená echa. Celý algoritmus jsou následující dva cykly:
</p>
 
<pre><code>