Kivy-SDR-Widgets

Wiederverwendbare matplotlib-basierte Kivy-Widgets zur Anzeige von SDR-Signalen
— entstanden im Kivy-Frontpanel-Projekt für den
USB-Empfänger, hier als eigenständige, von jedem konkreten Flowgraph
unabhängige Bibliothek herausgelöst. Wird u. a. vom neuen
SignalAnalyzer-Projekt verwendet.

Beide Widgets kennen kein GNU Radio — sie werden ausschließlich über
Kivy-Properties gefüttert (Label, Werte, Abtastrate) und lassen sich dadurch
beliebig oft unabhängig instanziieren und mit jeder beliebigen Datenquelle
kombinieren.

Dateien

spectrum_widget.py — SpectrumWidget: eine matplotlib-Achse, Frequenz
(x) vs. Pegel in dB (y).
time_widget.py — TimeWidget: eine matplotlib-Achse, Sample-Index (x)
vs. lineare Amplitude (y).
test_spectrum_widget.py / test_time_widget.py — eigenständige
Test-/Doku-Beispiele je Widget (siehe unten).

API

`SpectrumWidget`

Property	Typ	Bedeutung
`label`	`str`	Titel über dem Plot
`values`	`list[float]`	ein FFT-Frame in dB, beliebige Länge
`samp_rate`	`float`	Abtastrate, aus der die Frequenzachse berechnet wird
`freq_divisor`	`float`	`1` für eine Hz-Achse, `1000` für eine kHz-Achse
`line_color`	`list[float, float, float]`	RGB der Kurve, Werte 0..1

`TimeWidget`

Property	Typ	Bedeutung
`label`	`str`	Titel über dem Plot
`values`	`list[float]`	aufeinanderfolgende Samples, lineare Amplitude
`samp_rate`	`float`	Abtastrate, für die Sample-zu-Zeit-Umrechnung auf der x-Achse
`line_color`	`list[float, float, float]`	RGB der Kurve, Werte 0..1

Test/Doku-Beispiele

Jedes Widget hat ein eigenständiges, von GNU Radio unabhängiges Testskript,
das das Widget mit synthetischen Daten füttert — Zweck ist sowohl der
Funktionsnachweis in Isolation als auch eine lauffähige Dokumentation der
Widget-API (welche Properties setzt man, wie sieht das Ergebnis aus).

pip install kivy kivy_garden.matplotlib numpy

# interaktiv, mit Animation:
python3 test_spectrum_widget.py
python3 test_time_widget.py

# ein Frame rendern und als PNG exportieren (fuer Doku-Zwecke):
python3 test_spectrum_widget.py --shot spectrum_widget_doc.png
python3 test_time_widget.py --shot time_widget_doc.png

pip install kivy kivy_garden.matplotlib numpy

# interaktiv, mit Animation:
python3 test_spectrum_widget.py
python3 test_time_widget.py

# ein Frame rendern und als PNG exportieren (fuer Doku-Zwecke):
python3 test_spectrum_widget.py --shot spectrum_widget_doc.png
python3 test_time_widget.py --shot time_widget_doc.png

Verifiziert (Kivy 2.3.1, matplotlib 3.10.1, tatsächlich ausgeführt und per Widget.export_to_png() geprüft):

spectrum_widget_doc.png — SpectrumWidget mit einem synthetischen Peak über Rauschteppich:

SpectrumWidget-Testbild

time_widget_doc.png — TimeWidget mit einem synthetischen 1-kHz-Testton:

TimeWidget-Testbild

Bekannte Einschränkung: nur ein Widget pro Frame aktualisieren

kivy_garden.matplotlib hat einen Race-Condition-Bug: Zeichnen mehrere
FigureCanvasKivyAgg-Widgets (also mehrere SpectrumWidget/TimeWidget-
Instanzen) ihre Textur im selben Kivy-Frame neu, kann die GPU-Textur
eines Widgets die eines anderen überschreiben — nur das zuletzt gezeichnete
Widget bleibt sichtbar. Verifiziert und ausführlich dokumentiert im
Kivy-Frontpanel-Artikel, Abschnitt 3.5.

Bei mehreren gleichzeitig sichtbaren Widgets: immer nur eines pro
Kivy-Frame aktualisieren (Round-Robin), nie mehrere .values-Zuweisungen im
selben Aufruf.