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d6107bb059
commit
562fd7e8e3
@ -0,0 +1,463 @@ |
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/*
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* rtl-sdr, turns your Realtek RTL2832 based DVB dongle into a SDR receiver |
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* Copyright (C) 2012 by Steve Markgraf <steve@steve-m.de> |
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|
* Copyright (C) 2012 by Hoernchen <la@tfc-server.de> |
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|
* Copyright (C) 2012 by Kyle Keen <keenerd@gmail.com> |
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|
* Copyright (C) 2012 by Youssef Touil <youssef@sdrsharp.com> |
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|
* Copyright (C) 2012 by Ian Gilmour <ian@sdrsharp.com> |
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* This program is free software: you can redistribute it and/or modify |
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|
* it under the terms of the GNU General Public License as published by |
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* the Free Software Foundation, either version 2 of the License, or |
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* (at your option) any later version. |
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* |
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* This program is distributed in the hope that it will be useful, |
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|
* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of |
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|
* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the |
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|
* GNU General Public License for more details. |
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* You should have received a copy of the GNU General Public License |
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* along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
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*/ |
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#include <errno.h> |
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#include <signal.h> |
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#include <string.h> |
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#include <stdio.h> |
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#include <stdlib.h> |
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#ifndef _WIN32 |
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#include <unistd.h> |
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#else |
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#include <Windows.h> |
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#include <fcntl.h> |
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#include <io.h> |
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#include "getopt/getopt.h" |
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#endif |
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#include <semaphore.h> |
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#include <pthread.h> |
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#include <libusb.h> |
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#include "rtl-sdr.h" |
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#ifdef _WIN32 |
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#define sleep Sleep |
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#undef min |
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#undef max |
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#endif |
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#define ADSB_RATE 2000000 |
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|
#define ADSB_FREQ 1090000000 |
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|
#define DEFAULT_ASYNC_BUF_NUMBER 32 |
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#define DEFAULT_BUF_LENGTH (128 * 16384) |
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#define AUTO_GAIN -100 |
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static pthread_t demod_thread; |
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static sem_t data_ready; |
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static volatile int do_exit = 0; |
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|
static rtlsdr_dev_t *dev = NULL; |
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|
/* todo, bundle these up in a struct */ |
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|
uint8_t *buffer; |
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int raw_output = 0; |
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|
int short_output = 0; |
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|
int allowed_errors = 5; |
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|
FILE *file; |
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|
int adsb_frame[14]; |
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#define preamble_len 16 |
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#define long_frame 112 |
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#define short_frame 56 |
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void usage(void) |
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{ |
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|
fprintf(stderr, |
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|
"rtl_adsb, a simple ADS-B decoder\n\n" |
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|
"Use:\trtl_adsb [-R] [-g gain] [-p ppm] [output file]\n" |
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|
"\t[-d device_index (default: 0)]\n" |
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|
"\t[-R output raw bitstream (default: off)]\n" |
||||||
|
"\t[-S show short frames (default: off)]\n" |
||||||
|
"\t[-e allowed_errors (default: 5)]\n" |
||||||
|
"\t[-g tuner_gain (default: automatic)]\n" |
||||||
|
"\t[-p ppm_error (default: 0)]\n" |
||||||
|
"\tfilename (a '-' dumps samples to stdout)\n" |
||||||
|
"\t (omitting the filename also uses stdout)\n\n" |
||||||
|
"Streaming with netcat:\n" |
||||||
|
"\trtl_adsb -R | netcat -lp 8080\n" |
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|
"\twhile true; do rtl_adsb -R | nc -lp 8080; done\n" |
||||||
|
"\n"); |
||||||
|
exit(1); |
||||||
|
} |
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#ifdef _WIN32 |
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|
BOOL WINAPI |
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|
sighandler(int signum) |
||||||
|
{ |
||||||
|
if (CTRL_C_EVENT == signum) { |
||||||
|
fprintf(stderr, "Signal caught, exiting!\n"); |
||||||
|
do_exit = 1; |
||||||
|
rtlsdr_cancel_async(dev); |
||||||
|
return TRUE; |
||||||
|
} |
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|
return FALSE; |
||||||
|
} |
||||||
|
#else |
||||||
|
static void sighandler(int signum) |
||||||
|
{ |
||||||
|
fprintf(stderr, "Signal caught, exiting!\n"); |
||||||
|
do_exit = 1; |
||||||
|
rtlsdr_cancel_async(dev); |
||||||
|
} |
||||||
|
#endif |
||||||
|
|
||||||
|
void display(int *frame, int len) |
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|
{ |
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|
int i; |
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|
if (!short_output && len <= short_frame) { |
||||||
|
return;} |
||||||
|
if (raw_output) { |
||||||
|
fprintf(file, "*"); |
||||||
|
for (i=0; i<((len+7)/8); i++) { |
||||||
|
fprintf(file, "%02x", frame[i]);} |
||||||
|
fprintf(file, ";\r\n"); |
||||||
|
return; |
||||||
|
} |
||||||
|
fprintf(file, "----------\n"); |
||||||
|
fprintf(file, "DF=%x CA=%x\n", (frame[0] >> 3) & 0x1f, frame[0] & 0x07); |
||||||
|
fprintf(file, "ICAO Address=%06x\n", frame[1] << 16 | frame[2] << 8 | frame[3]); |
||||||
|
if (len <= short_frame) { |
||||||
|
return;} |
||||||
|
fprintf(file, "PI=0x%06x\n", frame[11] << 16 | frame[12] << 8 | frame[13]); |
||||||
|
fprintf(file, "Type Code=%x S.Type/Ant.=%x\n", (frame[4] >> 3) & 0x1f, frame[4] & 0x07); |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
int magnitute(unsigned char *buf, int len) |
||||||
|
/* takes i/q, changes buf in place, returns new len */ |
||||||
|
{ |
||||||
|
int i, mag; |
||||||
|
for (i=0; i<len; i+=2) { |
||||||
|
mag = abs((int)buf[i]-128) + abs((int)buf[i+1]-128); |
||||||
|
if (mag > 255) { // todo, compression
|
||||||
|
mag = 255;} |
||||||
|
buf[i/2] = (unsigned char)mag; |
||||||
|
} |
||||||
|
return len/2; |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
inline unsigned char single_manchester(unsigned char a, unsigned char b, unsigned char c, unsigned char d) |
||||||
|
/* takes 4 consecutive real samples, return 0 or 1, 255 on error */ |
||||||
|
{ |
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|
int bit, bit_p; |
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|
bit_p = a > b; |
||||||
|
bit = c > d; |
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|
if ( bit && bit_p && c > b && d < a) { |
||||||
|
return 1;} |
||||||
|
if ( bit && !bit_p && c > a && d < b) { |
||||||
|
return 1;} |
||||||
|
if (!bit && bit_p && c < a && d > b) { |
||||||
|
return 0;} |
||||||
|
if (!bit && !bit_p && c < b && d > a) { |
||||||
|
return 0;} |
||||||
|
return 255; |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
inline unsigned char min(unsigned char a, unsigned char b) |
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|
{ |
||||||
|
return a<b ? a : b; |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
inline unsigned char max(unsigned char a, unsigned char b) |
||||||
|
{ |
||||||
|
return a>b ? a : b; |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
inline int preamble(unsigned char *buf, int len, int i) |
||||||
|
/* returns 0/1 for preamble at index i */ |
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|
{ |
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|
int i2; |
||||||
|
unsigned char low = 0; |
||||||
|
unsigned char high = 255; |
||||||
|
for (i2=0; i2<preamble_len; i2++) { |
||||||
|
switch (i2) { |
||||||
|
case 0: |
||||||
|
case 2: |
||||||
|
case 7: |
||||||
|
case 9: |
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|
high = min(high, buf[i+i2]); |
||||||
|
break; |
||||||
|
default: |
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|
low = max(low, buf[i+i2]); |
||||||
|
break; |
||||||
|
} |
||||||
|
if (high <= low) { |
||||||
|
return 0;} |
||||||
|
} |
||||||
|
return 1; |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
void manchester(unsigned char *buf, int len) |
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|
/* overwrites magnitude buffer with valid bits (255 on errors) */ |
||||||
|
{ |
||||||
|
/* a and b hold old values to verify local manchester */ |
||||||
|
unsigned char a=0, b=0; |
||||||
|
unsigned char bit; |
||||||
|
int i, i2, start, errors; |
||||||
|
// todo, allow wrap across buffers
|
||||||
|
i = 0; |
||||||
|
while (i < len) { |
||||||
|
/* find preamble */ |
||||||
|
for ( ; i < (len - preamble_len); i++) { |
||||||
|
if (!preamble(buf, len, i)) { |
||||||
|
continue;} |
||||||
|
a = buf[i]; |
||||||
|
b = buf[i+1]; |
||||||
|
for (i2=0; i2<preamble_len; i2++) { |
||||||
|
buf[i+i2] = 253;} |
||||||
|
i += preamble_len; |
||||||
|
//printf("preamble found\n");
|
||||||
|
break; |
||||||
|
} |
||||||
|
i2 = start = i; |
||||||
|
errors = 0; |
||||||
|
/* mark bits until encoding breaks */ |
||||||
|
for ( ; i < len; i+=2, i2++) { |
||||||
|
bit = single_manchester(a, b, buf[i], buf[i+1]); |
||||||
|
a = buf[i]; |
||||||
|
b = buf[i+1]; |
||||||
|
if (bit == 255) { |
||||||
|
errors += 1; |
||||||
|
if (errors > allowed_errors) { |
||||||
|
buf[i2] = 255; |
||||||
|
break; |
||||||
|
} else { |
||||||
|
bit = 0; |
||||||
|
a = 0; |
||||||
|
b = 255; |
||||||
|
} |
||||||
|
} |
||||||
|
buf[i] = buf[i+1] = 254; /* to be overwritten */ |
||||||
|
buf[i2] = bit; |
||||||
|
} |
||||||
|
// todo, nuke short segments
|
||||||
|
//printf("%i\n", i2 - start);
|
||||||
|
} |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
void messages(unsigned char *buf, int len) |
||||||
|
{ |
||||||
|
int i, i2, start, preamble_found; |
||||||
|
int data_i, index, shift, frame_len; |
||||||
|
// todo, allow wrap across buffers
|
||||||
|
for (i=0; i<len; i++) { |
||||||
|
if (buf[i] > 1) { |
||||||
|
continue;} |
||||||
|
frame_len = long_frame; |
||||||
|
data_i = 0; |
||||||
|
for (index=0; index<14; index++) { |
||||||
|
adsb_frame[index] = 0;} |
||||||
|
for(; i<len && buf[i]<=1 && data_i<frame_len; i++, data_i++) { |
||||||
|
if (buf[i]) { |
||||||
|
index = data_i / 8; |
||||||
|
shift = 7 - (data_i % 8); |
||||||
|
adsb_frame[index] |= (unsigned char)(1<<shift); |
||||||
|
} |
||||||
|
if (data_i == 7) { |
||||||
|
//if (adsb_frame[0] == 0) {
|
||||||
|
// break;}
|
||||||
|
if (adsb_frame[0] & 0x80) { |
||||||
|
frame_len = long_frame;} |
||||||
|
else { |
||||||
|
frame_len = short_frame;} |
||||||
|
} |
||||||
|
} |
||||||
|
// todo, check CRC
|
||||||
|
if (data_i < (frame_len-1)) { |
||||||
|
continue;} |
||||||
|
//fprintf(file, "bits: %i\n", data_i);
|
||||||
|
display(adsb_frame, frame_len); |
||||||
|
fflush(file); |
||||||
|
} |
||||||
|
} |
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|
|
||||||
|
static void rtlsdr_callback(unsigned char *buf, uint32_t len, void *ctx) |
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|
{ |
||||||
|
int dr_val; |
||||||
|
if (do_exit) { |
||||||
|
return;} |
||||||
|
memcpy(buffer, buf, len); |
||||||
|
sem_getvalue(&data_ready, &dr_val); |
||||||
|
if (dr_val <= 0) { |
||||||
|
sem_post(&data_ready);} |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
static void *demod_thread_fn(void *arg) |
||||||
|
{ |
||||||
|
int len; |
||||||
|
while (!do_exit) { |
||||||
|
sem_wait(&data_ready); |
||||||
|
len = magnitute(buffer, DEFAULT_BUF_LENGTH); |
||||||
|
manchester(buffer, len); |
||||||
|
messages(buffer, len); |
||||||
|
//fsync(file);
|
||||||
|
} |
||||||
|
rtlsdr_cancel_async(dev); |
||||||
|
return 0; |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
int main(int argc, char **argv) |
||||||
|
{ |
||||||
|
#ifndef _WIN32 |
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|
struct sigaction sigact; |
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|
#endif |
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|
char *filename = NULL; |
||||||
|
int n_read, r, opt; |
||||||
|
int i, gain = AUTO_GAIN; // tenths of a dB
|
||||||
|
uint32_t dev_index = 0; |
||||||
|
int device_count; |
||||||
|
int ppm_error = 0; |
||||||
|
char vendor[256], product[256], serial[256]; |
||||||
|
sem_init(&data_ready, 0, 0); |
||||||
|
|
||||||
|
while ((opt = getopt(argc, argv, "g:p:e:RS")) != -1) |
||||||
|
{ |
||||||
|
switch (opt) { |
||||||
|
case 'd': |
||||||
|
dev_index = atoi(optarg); |
||||||
|
break; |
||||||
|
case 'g': |
||||||
|
gain = (int)(atof(optarg) * 10); |
||||||
|
break; |
||||||
|
case 'p': |
||||||
|
ppm_error = atoi(optarg); |
||||||
|
break; |
||||||
|
case 'R': |
||||||
|
raw_output = 1; |
||||||
|
break; |
||||||
|
case 'S': |
||||||
|
short_output = 1; |
||||||
|
break; |
||||||
|
case 'e': |
||||||
|
allowed_errors = atoi(optarg); |
||||||
|
break; |
||||||
|
default: |
||||||
|
usage(); |
||||||
|
return 0; |
||||||
|
} |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
if (argc <= optind) { |
||||||
|
//usage();
|
||||||
|
filename = "-"; |
||||||
|
} else { |
||||||
|
filename = argv[optind]; |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
buffer = malloc(DEFAULT_BUF_LENGTH * sizeof(uint8_t)); |
||||||
|
|
||||||
|
device_count = rtlsdr_get_device_count(); |
||||||
|
if (!device_count) { |
||||||
|
fprintf(stderr, "No supported devices found.\n"); |
||||||
|
exit(1); |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
fprintf(stderr, "Found %d device(s):\n", device_count); |
||||||
|
for (i = 0; i < device_count; i++) { |
||||||
|
rtlsdr_get_device_usb_strings(i, vendor, product, serial); |
||||||
|
fprintf(stderr, " %d: %s, %s, SN: %s\n", i, vendor, product, serial); |
||||||
|
} |
||||||
|
fprintf(stderr, "\n"); |
||||||
|
|
||||||
|
fprintf(stderr, "Using device %d: %s\n", |
||||||
|
dev_index, rtlsdr_get_device_name(dev_index)); |
||||||
|
|
||||||
|
r = rtlsdr_open(&dev, dev_index); |
||||||
|
if (r < 0) { |
||||||
|
fprintf(stderr, "Failed to open rtlsdr device #%d.\n", dev_index); |
||||||
|
exit(1); |
||||||
|
} |
||||||
|
#ifndef _WIN32 |
||||||
|
sigact.sa_handler = sighandler; |
||||||
|
sigemptyset(&sigact.sa_mask); |
||||||
|
sigact.sa_flags = 0; |
||||||
|
sigaction(SIGINT, &sigact, NULL); |
||||||
|
sigaction(SIGTERM, &sigact, NULL); |
||||||
|
sigaction(SIGQUIT, &sigact, NULL); |
||||||
|
sigaction(SIGPIPE, &sigact, NULL); |
||||||
|
#else |
||||||
|
SetConsoleCtrlHandler( (PHANDLER_ROUTINE) sighandler, TRUE ); |
||||||
|
#endif |
||||||
|
|
||||||
|
if (strcmp(filename, "-") == 0) { /* Write samples to stdout */ |
||||||
|
file = stdout; |
||||||
|
#ifdef _WIN32 |
||||||
|
_setmode(_fileno(file), _O_BINARY); |
||||||
|
#endif |
||||||
|
} else { |
||||||
|
file = fopen(filename, "wb"); |
||||||
|
if (!file) { |
||||||
|
fprintf(stderr, "Failed to open %s\n", filename); |
||||||
|
exit(1); |
||||||
|
} |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
/* Set the tuner gain */ |
||||||
|
if (gain == AUTO_GAIN) { |
||||||
|
r = rtlsdr_set_tuner_gain_mode(dev, 0); |
||||||
|
} else { |
||||||
|
r = rtlsdr_set_tuner_gain_mode(dev, 1); |
||||||
|
r = rtlsdr_set_tuner_gain(dev, gain); |
||||||
|
} |
||||||
|
if (r != 0) { |
||||||
|
fprintf(stderr, "WARNING: Failed to set tuner gain.\n"); |
||||||
|
} else if (gain == AUTO_GAIN) { |
||||||
|
fprintf(stderr, "Tuner gain set to automatic.\n"); |
||||||
|
} else { |
||||||
|
fprintf(stderr, "Tuner gain set to %0.2f dB.\n", gain/10.0); |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
r = rtlsdr_set_freq_correction(dev, ppm_error); |
||||||
|
r = rtlsdr_set_agc_mode(dev, 1); |
||||||
|
|
||||||
|
/* Set the tuner frequency */ |
||||||
|
r = rtlsdr_set_center_freq(dev, ADSB_FREQ); |
||||||
|
if (r < 0) { |
||||||
|
fprintf(stderr, "WARNING: Failed to set center freq.\n");} |
||||||
|
else { |
||||||
|
fprintf(stderr, "Tuned to %u Hz.\n", ADSB_FREQ);} |
||||||
|
|
||||||
|
/* Set the sample rate */ |
||||||
|
fprintf(stderr, "Sampling at %u Hz.\n", ADSB_RATE); |
||||||
|
r = rtlsdr_set_sample_rate(dev, ADSB_RATE); |
||||||
|
if (r < 0) { |
||||||
|
fprintf(stderr, "WARNING: Failed to set sample rate.\n");} |
||||||
|
|
||||||
|
/* Reset endpoint before we start reading from it (mandatory) */ |
||||||
|
r = rtlsdr_reset_buffer(dev); |
||||||
|
if (r < 0) { |
||||||
|
fprintf(stderr, "WARNING: Failed to reset buffers.\n");} |
||||||
|
|
||||||
|
/* flush old junk */ |
||||||
|
sleep(1); |
||||||
|
rtlsdr_read_sync(dev, NULL, 4096, NULL); |
||||||
|
|
||||||
|
pthread_create(&demod_thread, NULL, demod_thread_fn, (void *)(NULL)); |
||||||
|
rtlsdr_read_async(dev, rtlsdr_callback, (void *)(NULL), |
||||||
|
DEFAULT_ASYNC_BUF_NUMBER, |
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|
DEFAULT_BUF_LENGTH); |
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if (do_exit) { |
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fprintf(stderr, "\nUser cancel, exiting...\n");} |
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else { |
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fprintf(stderr, "\nLibrary error %d, exiting...\n", r);} |
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rtlsdr_cancel_async(dev); |
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if (file != stdout) { |
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fclose(file);} |
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rtlsdr_close(dev); |
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free(buffer); |
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return r >= 0 ? r : -r; |
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} |
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