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 static const char numerals[10][5] = {
  59     { DA, DA, DA, DA, DAH },    // 0
  60     { DI, DA, DA, DA, DAH },    // 1
  61     { DI, DI, DA, DA, DAH },    // 2
  62     { DI, DI, DI, DA, DAH },    // 3
  63     { DI, DI, DI, DI, DAH },    // 4
  64     { DI, DI, DI, DI, DIT },    // 5
  65     { DA, DI, DI, DI, DIT },    // 6
  66     { DA, DA, DI, DI, DIT },    // 7
  67     { DA, DA, DA, DI, DIT },    // 8
  68     { DA, DA, DA, DA, DIT }     // 9
  69 };
  70
  71
  72 // constructor
  73 FGMorse::FGMorse() {
  74 }
  75
  76 // destructor
  77 FGMorse::~FGMorse() {
  78 }
  79
  80
  81 // Make a tone of specified freq and total_len with trans_len ramp in
  82 // and out and only the first len bytes with sound, the rest with
  83 // silence
  84 void make_tone( unsigned char *buf, int freq,
  85                 int len, int total_len, int trans_len )
  86 {
  87     int i, j;
  88
  89     for ( i = 0; i < trans_len; ++i ) {
  90         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SGD_PI / (8000.0 / freq) ) )
  91             * ((double)i / trans_len) / 2.0 + 0.5;
  92
  93         /* Convert to unsigned byte */
  94         buf[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
  95     }
  96
  97     for ( i = trans_len; i < len - trans_len; ++i ) {
  98         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SGD_PI / (8000.0 / freq) ) )
  99             / 2.0 + 0.5;
 100
 101         /* Convert to unsigned byte */
 102         buf[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
 103     }
 104     j = trans_len;
 105     for ( i = len - trans_len; i < len; ++i ) {
 106         float level = ( sin( (double) i * 2.0 * SGD_PI / (8000.0 / freq) ) )
 107             * ((double)j / trans_len) / 2.0 + 0.5;
 108         --j;
 109
 110         /* Convert to unsigned byte */
 111         buf[ i ] = (unsigned char) ( level * 255.0 ) ;
 112     }
 113     for ( i = len; i < total_len; ++i ) {
 114         buf[ i ] = (unsigned char) ( 0.5 * 255.0 ) ;
 115     }
 116 }
 117
 118
 119 // allocate and initialize sound samples
 120 bool FGMorse::init() {
 121     // Make Low DIT
 122     make_tone( lo_dit, LO_FREQUENCY, DIT_SIZE - COUNT_SIZE, DIT_SIZE,
 123                TRANSITION_BYTES );
 124
 125     // Make High DIT
 126     make_tone( hi_dit, HI_FREQUENCY, DIT_SIZE - COUNT_SIZE, DIT_SIZE,
 127                TRANSITION_BYTES );
 128
 129     // Make Low DAH
 130     make_tone( lo_dah, LO_FREQUENCY, DAH_SIZE - COUNT_SIZE, DAH_SIZE,
 131                TRANSITION_BYTES );
 132
 133     // Make High DAH
 134     make_tone( hi_dah, HI_FREQUENCY, DAH_SIZE - COUNT_SIZE, DAH_SIZE,
 135                TRANSITION_BYTES );
 136
 137     // Make SPACE
 138     int i;
 139     for ( i = 0; i < SPACE_SIZE; ++i ) {
 140         space[ i ] = (unsigned char) ( 0.5 * 255 ) ;
 141     }
 142
 143     return true;
 144 }
 145
 146
 147 // allocate and initialize sound samples
 148 bool FGMorse::cust_init(const int freq ) {
 149     int i;
 150
 151     // Make DIT
 152     make_tone( cust_dit, freq, DIT_SIZE - COUNT_SIZE, DIT_SIZE,
 153                TRANSITION_BYTES );
 154
 155     // Make DAH
 156     make_tone( cust_dah, freq, DAH_SIZE - COUNT_SIZE, DAH_SIZE,
 157                TRANSITION_BYTES );
 158
 159     // Make SPACE
 160     for ( i = 0; i < SPACE_SIZE; ++i ) {
 161         space[ i ] = (unsigned char) ( 0.5 * 255 ) ;
 162     }
 163
 164     return true;
 165 }
 166
 167
 168 // make a FGSimpleSound morse code transmission for the specified string
 169 FGSimpleSound *FGMorse::make_ident( const string& id, const int freq ) {
 170     char *idptr = (char *)id.c_str();
 171
 172     int length = 0;
 173     int i, j;
 174
 175     // 0. Select the frequency.  If custom frequency, generate the
 176     // sound fragments we need on the fly.
 177     unsigned char *dit_ptr, *dah_ptr;
 178
 179     if ( freq == LO_FREQUENCY ) {
 180         dit_ptr = lo_dit;
 181         dah_ptr = lo_dah;
 182     } else if ( freq == HI_FREQUENCY ) {
 183         dit_ptr = hi_dit;
 184         dah_ptr = hi_dah;
 185     } else {
 186         cust_init( freq );
 187         dit_ptr = cust_dit;
 188         dah_ptr = cust_dah;
 189     }
 190
 191     // 1. Determine byte length of message
 192     for ( i = 0; i < (int)id.length(); ++i ) {
 193         if ( idptr[i] >= 'A' && idptr[i] <= 'Z' ) {
 194             char c = idptr[i] - 'A';
 195             for ( j = 0; j < 4 || alphabet[c][j] == end; ++j ) {
 196                 if ( alphabet[c][j] == DIT ) {
 197                     length += DIT_SIZE;
 198                 } else if ( alphabet[c][j] == DAH ) {
 199                     length += DAH_SIZE;
 200                 }
 201             }
 202             length += SPACE_SIZE;
 203         } else if ( idptr[i] >= '0' && idptr[i] <= '9' ) {
 204             char c = idptr[i] - '0';
 205             for ( j = 0; j < 5; ++j) {
 206                 if ( numerals[c][j] == DIT ) {
 207                     length += DIT_SIZE;
 208                 } else if ( numerals[c][j] == DAH ) {
 209                     length += DAH_SIZE;
 210                 }
 211             }
 212             length += SPACE_SIZE;
 213         } else {
 214             // skip unknown character
 215         }
 216     }
 217     // add 2x more space to the end of the string
 218     length += 2 * SPACE_SIZE;
 219
 220     // 2. Allocate space for the message
 221     unsigned char *buffer = new unsigned char[length];
 222
 223     // 3. Assemble the message;
 224     unsigned char *buf_ptr = buffer;
 225
 226     for ( i = 0; i < (int)id.length(); ++i ) {
 227         if ( idptr[i] >= 'A' && idptr[i] <= 'Z' ) {
 228             char c = idptr[i] - 'A';
 229             for ( j = 0; j < 4 || alphabet[c][j] == end; ++j ) {
 230                 if ( alphabet[c][j] == DIT ) {
 231                     memcpy( buf_ptr, dit_ptr, DIT_SIZE );
 232                     buf_ptr += DIT_SIZE;
 233                 } else if ( alphabet[c][j] == DAH ) {
 234                     memcpy( buf_ptr, dah_ptr, DAH_SIZE );
 235                     buf_ptr += DAH_SIZE;
 236                 }
 237             }
 238             memcpy( buf_ptr, space, SPACE_SIZE );
 239             buf_ptr += SPACE_SIZE;
 240         } else if ( idptr[i] >= '0' && idptr[i] <= '9' ) {
 241             char c = idptr[i] - '0';
 242             for ( j = 0; j < 5; ++j ) {
 243                 if ( numerals[c][j] == DIT ) {
 244                     memcpy( buf_ptr, dit_ptr, DIT_SIZE );
 245                     buf_ptr += DIT_SIZE;
 246                 } else if ( numerals[c][j] == DAH ) {
 247                     memcpy( buf_ptr, dah_ptr, DAH_SIZE );
 248                     buf_ptr += DAH_SIZE;
 249                 }
 250             }
 251             memcpy( buf_ptr, space, SPACE_SIZE );
 252             buf_ptr += SPACE_SIZE;
 253         } else {
 254             // skip unknown character
 255         }
 256     }
 257     memcpy( buf_ptr, space, SPACE_SIZE );
 258     buf_ptr += SPACE_SIZE;
 259     memcpy( buf_ptr, space, SPACE_SIZE );
 260     buf_ptr += SPACE_SIZE;
 261
 262     // 4. create the simple sound and return
 263     FGSimpleSound *sample = new FGSimpleSound( buffer, length );
 264
 265     return sample;
 266 }