src/Sound/morse.cxx

   1 // morse.cxx -- Morse code generation class
   2 //
   3 // Written by Curtis Olson, started March 2001.
   4 //
   5 // Copyright (C) 2001  Curtis L. Olson - curt@flightgear.org
   6 //
   7 // This program is free software; you can redistribute it and/or
   8 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
   9 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  10 // License, or (at your option) any later version.
  11 //
  12 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15 // 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., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  20 //
  21 // $Id$
  22
  23
  24 #include <simgear/constants.h>
  25
  26 #include "morse.hxx"
  27
  28
  29 static const char alphabet[26][4] = {
  30     { DI, DAH, end, end },      /* A */
  31     { DA, DI, DI, DIT },        /* B */
  32     { DA, DI, DA, DIT },        /* C */
  33     { DA, DI, DIT, end },       /* D */
  34     { DIT, end, end, end },     /* E */
  35     { DI, DI, DA, DIT },        /* F */
  36     { DA, DA, DIT, end },       /* G */
  37     { DI, DI, DI, DIT },        /* H */
  38     { DI, DIT, end, end },      /* I */
  39     { DI, DA, DA, DAH },        /* J */
  40     { DA, DI, DAH, end },       /* K */
  41     { DI, DA, DI, DIT },        /* L */
  42     { DA, DAH, end, end },      /* M */
  43     { DA, DIT, end, end },      /* N */
  44     { DA, DA, DAH, end },       /* O */
  45     { DI, DA, DA, DIT },        /* P */
  46     { DA, DA, DI, DAH },        /* Q */
  47     { DI, DA, DIT, end },       /* R */
  48     { DI, DI, DIT, end },       /* S */
  49     { DAH, end, end, end },     /* T */
  50     { DI, DI, DAH, end },       /* U */
  51     { DI, DI, DI, DAH },        /* V */
  52     { DI, DA, DAH, end },       /* W */
  53     { DA, DI, DI, DAH },        /* X */
  54     { DA, DI, DA, DAH },        /* Y */
  55     { DA, DA, DI, DIT }         /* Z */
  56 };
  57
  58
  59 // constructor
  60 FGMorse::FGMorse() {
  61 }
  62
  63 // destructor
  64 FGMorse::~FGMorse() {
  65 }
  66
  67
  68 // allocate and initialize sound samples
  69 bool FGMorse::init() {
  70     int i, j;
  71
  72     // Make Low DIT
  73     for ( i = 0; i < TRANSITION_BYTES; ++i ) {
  74         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SG_PI
  75                              / (8000.0 / LO_FREQUENCY) ) )
  76             * ((double)i / TRANSITION_BYTES)
  77             / 2.0 + 0.5;
  78
  79         /* Convert to unsigned byte */
  80         lo_dit[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
  81     }
  82
  83     for ( i = TRANSITION_BYTES;
  84           i < DIT_SIZE - TRANSITION_BYTES - COUNT_SIZE; ++i ) {
  85         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SG_PI
  86                              / (8000.0 / LO_FREQUENCY) ) )
  87             / 2.0 + 0.5;
  88
  89         /* Convert to unsigned byte */
  90         lo_dit[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
  91     }
  92     j = TRANSITION_BYTES;
  93     for ( i = DIT_SIZE - TRANSITION_BYTES - COUNT_SIZE;
  94           i < DIT_SIZE - COUNT_SIZE;
  95           ++i ) {
  96         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SG_PI
  97                              / (8000.0 / LO_FREQUENCY) ) )
  98             * ((double)j / TRANSITION_BYTES) / 2.0 + 0.5;
  99         --j;
 100
 101         /* Convert to unsigned byte */
 102         lo_dit[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
 103     }
 104     for ( i = DIT_SIZE - COUNT_SIZE; i < DIT_SIZE; ++i ) {
 105         lo_dit[ i ] = (unsigned char) ( 0.5 * 255.0 ) ;
 106     }
 107
 108     // Make High DIT
 109     for ( i = 0; i < TRANSITION_BYTES; ++i ) {
 110         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SG_PI
 111                              / (8000.0 / HI_FREQUENCY)) )
 112             * ((double)i / TRANSITION_BYTES) / 2.0 + 0.5;
 113
 114         /* Convert to unsigned byte */
 115         hi_dit[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
 116     }
 117
 118     for ( i = TRANSITION_BYTES;
 119           i < DIT_SIZE - TRANSITION_BYTES - COUNT_SIZE; ++i ) {
 120         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SG_PI
 121                              / (8000.0 / HI_FREQUENCY) ) )
 122             / 2.0 + 0.5;
 123
 124         /* Convert to unsigned byte */
 125         hi_dit[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
 126     }
 127     j = TRANSITION_BYTES;
 128     for ( i = DIT_SIZE - TRANSITION_BYTES - COUNT_SIZE;
 129           i < DIT_SIZE - COUNT_SIZE;
 130           ++i ) {
 131         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SG_PI
 132                              / (8000.0 / HI_FREQUENCY) ) )
 133             * ((double)j / TRANSITION_BYTES) / 2.0 + 0.5;
 134         --j;
 135
 136         /* Convert to unsigned byte */
 137         hi_dit[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
 138     }
 139     for ( i = DIT_SIZE - COUNT_SIZE; i < DIT_SIZE; ++i ) {
 140         hi_dit[ i ] = (unsigned char) ( 0.5 * 255.0 ) ;
 141     }
 142
 143     // Make Low DAH
 144     for ( i = 0; i < TRANSITION_BYTES; ++i ) {
 145         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SG_PI
 146                              / (8000.0 / LO_FREQUENCY) ) )
 147             * ((double)i / TRANSITION_BYTES) / 2.0 + 0.5;
 148
 149         /* Convert to unsigned byte */
 150         lo_dah[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
 151     }
 152
 153     for ( i = TRANSITION_BYTES;
 154           i < DAH_SIZE - TRANSITION_BYTES - COUNT_SIZE;
 155           ++i ) {
 156         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SG_PI
 157                              / (8000.0 / LO_FREQUENCY) ) )
 158             / 2.0 + 0.5;
 159
 160         /* Convert to unsigned byte */
 161         lo_dah[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
 162     }
 163     j = TRANSITION_BYTES;
 164     for ( i = DAH_SIZE - TRANSITION_BYTES - COUNT_SIZE;
 165           i < DAH_SIZE - COUNT_SIZE;
 166           ++i ) {
 167         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SG_PI
 168                              / (8000.0 / LO_FREQUENCY) ) )
 169             * ((double)j / TRANSITION_BYTES) / 2.0 + 0.5;
 170         --j;
 171
 172         /* Convert to unsigned byte */
 173         lo_dah[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
 174     }
 175     for ( i = DAH_SIZE - COUNT_SIZE; i < DAH_SIZE; ++i ) {
 176         lo_dah[ i ] = (unsigned char) ( 0.5 * 255.0 ) ;
 177     }
 178
 179     // Make High DAH
 180     for ( i = 0; i < TRANSITION_BYTES; ++i ) {
 181         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SG_PI
 182                              / (8000.0 / HI_FREQUENCY) ) )
 183             * ((double)i / TRANSITION_BYTES) / 2.0 + 0.5;
 184
 185         /* Convert to unsigned byte */
 186         hi_dah[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
 187     }
 188
 189     for ( i = TRANSITION_BYTES;
 190           i < DAH_SIZE - TRANSITION_BYTES - COUNT_SIZE;
 191           ++i ) {
 192         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SG_PI
 193                              / (8000.0 / HI_FREQUENCY) ) )
 194             / 2.0 + 0.5;
 195
 196         /* Convert to unsigned byte */
 197         hi_dah[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
 198     }
 199     j = TRANSITION_BYTES;
 200     for ( i = DAH_SIZE - TRANSITION_BYTES - COUNT_SIZE;
 201           i < DAH_SIZE - COUNT_SIZE;
 202           ++i ) {
 203         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SG_PI
 204                              / (8000.0 / HI_FREQUENCY) ) )
 205             * ((double)j / TRANSITION_BYTES) / 2.0 + 0.5;
 206         --j;
 207
 208         /* Convert to unsigned byte */
 209         hi_dah[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
 210     }
 211     for ( i = DAH_SIZE - COUNT_SIZE; i < DAH_SIZE; ++i ) {
 212         hi_dah[ i ] = (unsigned char) ( 0.5 * 255.0 ) ;
 213     }
 214
 215     // Make SPACE
 216     for ( i = 0; i < SPACE_SIZE; ++i ) {
 217         space[ i ] = (unsigned char) ( 0.5 * 255 ) ;
 218     }
 219
 220     return true;
 221 }
 222
 223
 224 // allocate and initialize sound samples
 225 bool FGMorse::cust_init(const int freq ) {
 226     int i, j;
 227
 228     // Make DIT
 229     for ( i = 0; i < TRANSITION_BYTES; ++i ) {
 230         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SG_PI / (8000.0 / freq)) )
 231             * ((double)i / TRANSITION_BYTES) / 2.0 + 0.5;
 232
 233         /* Convert to unsigned byte */
 234         cust_dit[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
 235     }
 236
 237     for ( i = TRANSITION_BYTES;
 238           i < DIT_SIZE - TRANSITION_BYTES - COUNT_SIZE; ++i ) {
 239         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SG_PI / (8000.0 / freq) ) )
 240             / 2.0 + 0.5;
 241
 242         /* Convert to unsigned byte */
 243         cust_dit[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
 244     }
 245     j = TRANSITION_BYTES;
 246     for ( i = DIT_SIZE - TRANSITION_BYTES - COUNT_SIZE;
 247           i < DIT_SIZE - COUNT_SIZE;
 248           ++i ) {
 249         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SG_PI / (8000.0 / freq) ) )
 250             * ((double)j / TRANSITION_BYTES) / 2.0 + 0.5;
 251         --j;
 252
 253         /* Convert to unsigned byte */
 254         cust_dit[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
 255     }
 256     for ( i = DIT_SIZE - COUNT_SIZE; i < DIT_SIZE; ++i ) {
 257         cust_dit[ i ] = (unsigned char) ( 0.5 * 255.0 ) ;
 258     }
 259
 260     // Make DAH
 261     for ( i = 0; i < TRANSITION_BYTES; ++i ) {
 262         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SG_PI / (8000.0 / freq) ) )
 263             * ((double)i / TRANSITION_BYTES) / 2.0 + 0.5;
 264
 265         /* Convert to unsigned byte */
 266         cust_dah[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
 267     }
 268
 269     for ( i = TRANSITION_BYTES;
 270           i < DAH_SIZE - TRANSITION_BYTES - COUNT_SIZE;
 271           ++i ) {
 272         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SG_PI / (8000.0 / freq) ) )
 273             / 2.0 + 0.5;
 274
 275         /* Convert to unsigned byte */
 276         cust_dah[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
 277     }
 278     j = TRANSITION_BYTES;
 279     for ( i = DAH_SIZE - TRANSITION_BYTES - COUNT_SIZE;
 280           i < DAH_SIZE - COUNT_SIZE;
 281           ++i ) {
 282         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SG_PI / (8000.0 / freq) ) )
 283             * ((double)j / TRANSITION_BYTES) / 2.0 + 0.5;
 284         --j;
 285
 286         /* Convert to unsigned byte */
 287         cust_dah[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
 288     }
 289     for ( i = DAH_SIZE - COUNT_SIZE; i < DAH_SIZE; ++i ) {
 290         cust_dah[ i ] = (unsigned char) ( 0.5 * 255.0 ) ;
 291     }
 292
 293     // Make SPACE
 294     for ( i = 0; i < SPACE_SIZE; ++i ) {
 295         space[ i ] = (unsigned char) ( 0.5 * 255 ) ;
 296     }
 297
 298     return true;
 299 }
 300
 301
 302 // make a FGSimpleSound morse code transmission for the specified string
 303 FGSimpleSound *FGMorse::make_ident( const string& id, const int freq ) {
 304     char *idptr = (char *)id.c_str();
 305
 306     int length = 0;
 307     int i, j;
 308
 309     // 0. Select the frequency.  If custom frequency, generate the
 310     // sound fragments we need on the fly.
 311     unsigned char *dit_ptr, *dah_ptr;
 312
 313     if ( freq == LO_FREQUENCY ) {
 314         dit_ptr = lo_dit;
 315         dah_ptr = lo_dah;
 316     } else if ( freq == HI_FREQUENCY ) {
 317         dit_ptr = hi_dit;
 318         dah_ptr = hi_dah;
 319     } else {
 320         cust_init( freq );
 321         dit_ptr = cust_dit;
 322         dah_ptr = cust_dah;
 323     }
 324
 325     // 1. Determine byte length of message
 326     for ( i = 0; i < (int)id.length(); ++i ) {
 327         if ( idptr[i] >= 'A' && idptr[i] <= 'Z' ) {
 328             char c = idptr[i] - 'A';
 329             for ( j = 0; j < 4 || alphabet[c][j] == end; ++j ) {
 330                 if ( alphabet[c][j] == DIT ) {
 331                     length += DIT_SIZE;
 332                 } else if ( alphabet[c][j] == DAH ) {
 333                     length += DAH_SIZE;
 334                 }
 335             }
 336             length += SPACE_SIZE;
 337         } else {
 338             // skip unknown character
 339         }
 340     }
 341     // add 2x more space to the end of the string
 342     length += 2 * SPACE_SIZE;
 343
 344     // 2. Allocate space for the message
 345     unsigned char *buffer = new unsigned char[length];
 346
 347     // 3. Assemble the message;
 348     unsigned char *buf_ptr = buffer;
 349
 350     for ( i = 0; i < (int)id.length(); ++i ) {
 351         if ( idptr[i] >= 'A' && idptr[i] <= 'Z' ) {
 352             char c = idptr[i] - 'A';
 353             for ( j = 0; j < 4 || alphabet[c][j] == end; ++j ) {
 354                 if ( alphabet[c][j] == DIT ) {
 355                     memcpy( buf_ptr, dit_ptr, DIT_SIZE );
 356                     buf_ptr += DIT_SIZE;
 357                 } else if ( alphabet[c][j] == DAH ) {
 358                     memcpy( buf_ptr, dah_ptr, DAH_SIZE );
 359                     buf_ptr += DAH_SIZE;
 360                 }
 361             }
 362             memcpy( buf_ptr, space, SPACE_SIZE );
 363             buf_ptr += SPACE_SIZE;
 364         } else {
 365             // skip unknown character
 366         }
 367     }
 368     memcpy( buf_ptr, space, SPACE_SIZE );
 369     buf_ptr += SPACE_SIZE;
 370     memcpy( buf_ptr, space, SPACE_SIZE );
 371     buf_ptr += SPACE_SIZE;
 372
 373     // 4. create the simple sound and return
 374     FGSimpleSound *sample = new FGSimpleSound( buffer, length );
 375
 376     return sample;
 377 }