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Hasta el momento se realiza la lectura de Rawdata
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r121:65ae6ea47e4e
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SpectraIO.py
538 lines | 16.4 KiB | text/x-python | PythonLexer
'''
File: SpectraIO.py
Created on 20/02/2012
@author $Author: dsuarez $
@version $Id: SpectraIO.py 110 2012-07-19 15:18:18Z dsuarez $
'''
import os, sys
import numpy
import glob
import fnmatch
import time, datetime
path = os.path.split(os.getcwd())[0]
sys.path.append(path)
from Model.JROHeader import *
from Model.Spectra import Spectra
from JRODataIO import JRODataReader
from JRODataIO import JRODataWriter
from JRODataIO import isNumber
class SpectraReader(JRODataReader):
"""
Esta clase permite leer datos de espectros desde archivos procesados (.pdata). La lectura
de los datos siempre se realiza por bloques. Los datos leidos (array de 3 dimensiones)
son almacenados en tres buffer's para el Self Spectra, el Cross Spectra y el DC Channel.
paresCanalesIguales * alturas * perfiles (Self Spectra)
paresCanalesDiferentes * alturas * perfiles (Cross Spectra)
canales * alturas (DC Channels)
Esta clase contiene instancias (objetos) de las clases BasicHeader, SystemHeader,
RadarControllerHeader y Spectra. Los tres primeros se usan para almacenar informacion de la
cabecera de datos (metadata), y el cuarto (Spectra) para obtener y almacenar un bloque de
datos desde el "buffer" cada vez que se ejecute el metodo "getData".
Example:
dpath = "/home/myuser/data"
startTime = datetime.datetime(2010,1,20,0,0,0,0,0,0)
endTime = datetime.datetime(2010,1,21,23,59,59,0,0,0)
readerObj = SpectraReader()
readerObj.setup(dpath, startTime, endTime)
while(True):
readerObj.getData()
print readerObj.dataOutObj.data
if readerObj.flagNoMoreFiles:
break
"""
dataOutObj = None
datablock = None
pts2read_SelfSpectra = 0
pts2read_CrossSpectra = 0
pts2read_DCchannels = 0
ext = ".pdata"
optchar = "P"
flag_cspc = False
def __init__(self, dataOutObj=None):
"""
Inicializador de la clase SpectraReader para la lectura de datos de espectros.
Inputs:
dataOutObj : Objeto de la clase Spectra. Este objeto sera utilizado para
almacenar un perfil de datos cada vez que se haga un requerimiento
(getData). El perfil sera obtenido a partir del buffer de datos,
si el buffer esta vacio se hara un nuevo proceso de lectura de un
bloque de datos.
Si este parametro no es pasado se creara uno internamente.
Affected:
self.dataOutObj
Return : None
"""
self.pts2read_SelfSpectra = 0
self.pts2read_CrossSpectra = 0
self.pts2read_DCs = 0
self.datablock = None
self.utc = None
self.ext = ".pdata"
self.optchar = "P"
self.basicHeaderObj = BasicHeader()
self.systemHeaderObj = SystemHeader()
self.radarControllerHeaderObj = RadarControllerHeader()
self.processingHeaderObj = ProcessingHeader()
self.online = 0
self.fp = None
self.idFile = None
self.dtype = None
self.fileSizeByHeader = None
self.filenameList = []
self.filename = None
self.fileSize = None
self.firstHeaderSize = 0
self.basicHeaderSize = 24
self.pathList = []
self.lastUTTime = 0
self.maxTimeStep = 30
self.flagNoMoreFiles = 0
self.set = 0
self.path = None
self.delay = 3 #seconds
self.nTries = 3 #quantity tries
self.nFiles = 3 #number of files for searching
self.nReadBlocks = 0
self.flagIsNewFile = 1
self.ippSeconds = 0
self.flagTimeBlock = 0
self.flagIsNewBlock = 0
self.nTotalBlocks = 0
self.blocksize = 0
def createObjByDefault(self):
dataObj = Spectra()
return dataObj
def __hasNotDataInBuffer(self):
return 1
def getBlockDimension(self):
"""
Obtiene la cantidad de puntos a leer por cada bloque de datos
Affected:
self.nChannels
self.nPairs
self.pts2read_SelfSpectra
self.pts2read_CrossSpectra
self.pts2read_DCchannels
self.blocksize
self.dataOutObj.nChannels
self.dataOutObj.nPairs
Return:
None
"""
self.nChannels = 0
self.nPairs = 0
self.pairList = []
for i in range( 0, self.processingHeaderObj.totalSpectra*2, 2 ):
if self.processingHeaderObj.spectraComb[i] == self.processingHeaderObj.spectraComb[i+1]:
self.nChannels = self.nChannels + 1 #par de canales iguales
else:
self.nPairs = self.nPairs + 1 #par de canales diferentes
self.pairList.append( (self.processingHeaderObj.spectraComb[i], self.processingHeaderObj.spectraComb[i+1]) )
pts2read = self.processingHeaderObj.numHeights * self.processingHeaderObj.profilesPerBlock
self.pts2read_SelfSpectra = int(self.nChannels * pts2read)
self.blocksize = self.pts2read_SelfSpectra
if self.processingHeaderObj.flag_cspc:
self.pts2read_CrossSpectra = int(self.nPairs * pts2read)
self.blocksize += self.pts2read_CrossSpectra
if self.processingHeaderObj.flag_dc:
self.pts2read_DCchannels = int(self.systemHeaderObj.numChannels * self.processingHeaderObj.numHeights)
self.blocksize += self.pts2read_DCchannels
# self.blocksize = self.pts2read_SelfSpectra + self.pts2read_CrossSpectra + self.pts2read_DCchannels
def readBlock(self):
"""
Lee el bloque de datos desde la posicion actual del puntero del archivo
(self.fp) y actualiza todos los parametros relacionados al bloque de datos
(metadata + data). La data leida es almacenada en el buffer y el contador del buffer
es seteado a 0
Return: None
Variables afectadas:
self.datablockIndex
self.flagIsNewFile
self.flagIsNewBlock
self.nTotalBlocks
self.data_spc
self.data_cspc
self.data_dc
Exceptions:
Si un bloque leido no es un bloque valido
"""
blockOk_flag = False
fpointer = self.fp.tell()
spc = numpy.fromfile( self.fp, self.dataType[0], self.pts2read_SelfSpectra )
spc = spc.reshape( (self.nChannels, self.processingHeaderObj.numHeights, self.processingHeaderObj.profilesPerBlock) ) #transforma a un arreglo 3D
if self.flag_cspc:
cspc = numpy.fromfile( self.fp, self.dataType, self.pts2read_CrossSpectra )
cspc = cspc.reshape( (self.nPairs, self.processingHeaderObj.numHeights, self.processingHeaderObj.profilesPerBlock) ) #transforma a un arreglo 3D
if self.processingHeaderObj.flag_dc:
dc = numpy.fromfile( self.fp, self.dataType, self.pts2read_DCchannels ) #int(self.processingHeaderObj.numHeights*self.systemHeaderObj.numChannels) )
dc = dc.reshape( (self.systemHeaderObj.numChannels, self.processingHeaderObj.numHeights) ) #transforma a un arreglo 2D
if not(self.processingHeaderObj.shif_fft):
spc = numpy.roll( spc, self.processingHeaderObj.profilesPerBlock/2, axis=2 ) #desplaza a la derecha en el eje 2 determinadas posiciones
if self.flag_cspc:
cspc = numpy.roll( cspc, self.processingHeaderObj.profilesPerBlock/2, axis=2 ) #desplaza a la derecha en el eje 2 determinadas posiciones
spc = numpy.transpose( spc, (0,2,1) )
self.data_spc = spc
if self.flag_cspc:
cspc = numpy.transpose( cspc, (0,2,1) )
self.data_cspc = cspc['real'] + cspc['imag']*1j
else:
self.data_cspc = None
if self.processingHeaderObj.flag_dc:
self.data_dc = dc['real'] + dc['imag']*1j
else:
self.data_dc = None
self.datablockIndex = 0
self.flagIsNewFile = 0
self.flagIsNewBlock = 1
self.nTotalBlocks += 1
self.nReadBlocks += 1
return 1
def getData(self):
"""
Copia el buffer de lectura a la clase "Spectra",
con todos los parametros asociados a este (metadata). cuando no hay datos en el buffer de
lectura es necesario hacer una nueva lectura de los bloques de datos usando "readNextBlock"
Return:
0 : Si no hay mas archivos disponibles
1 : Si hizo una buena copia del buffer
Affected:
self.dataOutObj
self.datablockIndex
self.flagTimeBlock
self.flagIsNewBlock
"""
if self.flagNoMoreFiles: return 0
self.flagTimeBlock = 0
self.flagIsNewBlock = 0
if self.__hasNotDataInBuffer():
if not( self.readNextBlock() ):
return 0
self.updateDataHeader()
if self.flagNoMoreFiles == 1:
print 'Process finished'
return 0
#data es un numpy array de 3 dmensiones (perfiles, alturas y canales)
if self.data_dc == None:
self.dataOutObj.flagNoData = True
return 0
self.dataOutObj.flagNoData = False
self.dataOutObj.flagTimeBlock = self.flagTimeBlock
self.dataOutObj.data_spc = self.data_spc
self.dataOutObj.data_cspc = self.data_cspc
self.dataOutObj.data_dc = self.data_dc
return 1
class SpectraWriter(JRODataWriter):
"""
Esta clase permite escribir datos de espectros a archivos procesados (.pdata). La escritura
de los datos siempre se realiza por bloques.
"""
dataOutObj = None
shape_spc_Buffer = None
shape_cspc_Buffer = None
shape_dc_Buffer = None
data_spc = None
data_cspc = None
data_dc = None
def __init__(self, dataOutObj=None):
"""
Inicializador de la clase SpectraWriter para la escritura de datos de espectros.
Affected:
self.dataOutObj
self.basicHeaderObj
self.systemHeaderObj
self.radarControllerHeaderObj
self.processingHeaderObj
Return: None
"""
if dataOutObj == None:
dataOutObj = Spectra()
if not( isinstance(dataOutObj, Spectra) ):
raise ValueError, "in SpectraReader, dataOutObj must be an Spectra class object"
self.dataOutObj = dataOutObj
self.ext = ".pdata"
self.optchar = "P"
self.shape_spc_Buffer = None
self.shape_cspc_Buffer = None
self.shape_dc_Buffer = None
self.data_spc = None
self.data_cspc = None
self.data_dc = None
####################################
self.fp = None
self.nWriteBlocks = 0
self.flagIsNewFile = 1
self.nTotalBlocks = 0
self.flagIsNewBlock = 0
self.flagNoMoreFiles = 0
self.setFile = None
self.dataType = None
self.path = None
self.noMoreFiles = 0
self.filename = None
self.basicHeaderObj = BasicHeader()
self.systemHeaderObj = SystemHeader()
self.radarControllerHeaderObj = RadarControllerHeader()
self.processingHeaderObj = ProcessingHeader()
def hasAllDataInBuffer(self):
return 1
def setBlockDimension(self):
"""
Obtiene las formas dimensionales del los subbloques de datos que componen un bloque
Affected:
self.shape_spc_Buffer
self.shape_cspc_Buffer
self.shape_dc_Buffer
Return: None
"""
self.shape_spc_Buffer = (self.dataOutObj.nChannels,
self.processingHeaderObj.numHeights,
self.processingHeaderObj.profilesPerBlock)
self.shape_cspc_Buffer = (self.dataOutObj.nPairs,
self.processingHeaderObj.numHeights,
self.processingHeaderObj.profilesPerBlock)
self.shape_dc_Buffer = (self.systemHeaderObj.numChannels,
self.processingHeaderObj.numHeights)
def writeBlock(self):
"""
Escribe el buffer en el file designado
Affected:
self.data_spc
self.data_cspc
self.data_dc
self.flagIsNewFile
self.flagIsNewBlock
self.nTotalBlocks
self.nWriteBlocks
Return: None
"""
spc = numpy.transpose( self.data_spc, (0,2,1) )
if not( self.processingHeaderObj.shif_fft ):
spc = numpy.roll( spc, self.processingHeaderObj.profilesPerBlock/2, axis=2 ) #desplaza a la derecha en el eje 2 determinadas posiciones
data = spc.reshape((-1))
data.tofile(self.fp)
if self.data_cspc != None:
data = numpy.zeros( self.shape_cspc_Buffer, self.dataType )
cspc = numpy.transpose( self.data_cspc, (0,2,1) )
if not( self.processingHeaderObj.shif_fft ):
cspc = numpy.roll( cspc, self.processingHeaderObj.profilesPerBlock/2, axis=2 ) #desplaza a la derecha en el eje 2 determinadas posiciones
data['real'] = cspc.real
data['imag'] = cspc.imag
data = data.reshape((-1))
data.tofile(self.fp)
data = numpy.zeros( self.shape_dc_Buffer, self.dataType )
dc = self.data_dc
data['real'] = dc.real
data['imag'] = dc.imag
data = data.reshape((-1))
data.tofile(self.fp)
self.data_spc.fill(0)
self.data_dc.fill(0)
if self.data_cspc != None:
self.data_cspc.fill(0)
self.flagIsNewFile = 0
self.flagIsNewBlock = 1
self.nTotalBlocks += 1
self.nWriteBlocks += 1
def putData(self):
"""
Setea un bloque de datos y luego los escribe en un file
Affected:
self.data_spc
self.data_cspc
self.data_dc
Return:
0 : Si no hay data o no hay mas files que puedan escribirse
1 : Si se escribio la data de un bloque en un file
"""
self.flagIsNewBlock = 0
if self.dataOutObj.flagNoData:
return 0
if self.dataOutObj.flagTimeBlock:
self.data_spc.fill(0)
self.data_cspc.fill(0)
self.data_dc.fill(0)
self.setNextFile()
self.data_spc = self.dataOutObj.data_spc
self.data_cspc = self.dataOutObj.data_cspc
self.data_dc = self.dataOutObj.data_dc
# #self.processingHeaderObj.dataBlocksPerFile)
if self.hasAllDataInBuffer():
self.getDataHeader()
self.writeNextBlock()
if self.flagNoMoreFiles:
#print 'Process finished'
return 0
return 1