專利名稱：一種數(shù)字三維示波器的波形亮度調節(jié)和校正方法
技術領域：
本發(fā)明屬于數(shù)字三維示波器技術領域，更為具體地講，涉及一種三維示波器的波形亮度調節(jié)和校正方法。
背景技術：
數(shù)字三維不波器(DigitalThree-dimensional Oscilloscope,簡稱DT0)是指不僅能捕獲和顯示信號的時間-幅度(事件)信息，而且能夠以不同的輝度或顏色等級顯示不同事件出現(xiàn)概率的數(shù)字存儲示波器(Digital Storage Oscilloscope,簡稱DS0)。數(shù)字三維示波器通常具有較高的波形捕獲率。而示波器的波形捕獲率是指單位時間內示波器所能捕獲并顯示的波形幅數(shù)，通常以波形幅數(shù)/秒(wfms/s)表示(摘自《GB/T 15289-2009數(shù)字存儲示波器規(guī)范》中的定義)波形捕獲率是數(shù)字存儲示波器的四大重要指標之一，波形捕獲率越高，單位時間內捕獲并顯示的波形幅數(shù)越多，所呈現(xiàn)的波形細節(jié)越豐富，有利于對波形的觀察和分析。從波形捕獲率的定義可知，示波器的波形捕獲率同時包含了波形捕獲和波形顯示兩個方面，要提高波形捕獲率，顯示更多的波形細節(jié)信息，不僅要提高波形捕獲速度，還要改善波形的顯示方法。傳統(tǒng)的數(shù)字存儲示波器都可以連續(xù)調節(jié)LCD上顯示波形的亮度，以得到滿足不同需要的顯示效果。在數(shù)字存儲示波器數(shù)據(jù)處理及顯示機制中，波形顯示只提供了輸入信號的幅度及時間的二維信息，沒有第三維信息(幅度隨時間變化關系)的累加，LCD上的波形顯示只有“有”、“無”顏色兩個狀態(tài)，沒有“多深”的信息。因此，在數(shù)字存儲示波器的顯示波形亮度調節(jié)過程中，波形整體按照一定的比例變亮或者變暗。數(shù)字三維示波器采用基于并行結構的波形映射技術，數(shù)字存儲示波器的波形捕獲率大大提升，能夠在短時間內收集更多的波形，產生細節(jié)相當豐富的三維波形數(shù)據(jù)庫。但是該三維數(shù)據(jù)庫內容是波形幅度信息隨時間的分布情況，并不是用戶可見的顏色信息，因此系統(tǒng)需要在將三維數(shù)據(jù)庫的內容周期性的輸出顯示之前，進行必要的色彩轉換，然后再將幅度、時間、幅度隨時間變化關系(波形概率信息)送到LCD顯示。目前數(shù)字三維示波器采用的輸出顯示方法如下如果一次采集的采樣點數(shù)為n，ADC的采樣精度為d bit，則每個采樣點的可能取值有m = 2d個。因此，數(shù)字三維示波器進行波形顯示處理時，可將三維位圖數(shù)據(jù)庫看作是一個mXn的二維矩陣如下
權利要求
1.一種數(shù)字三維示波器的波形亮度調節(jié)和校正方法，其特征在于，包括以下步驟(I)、采集系統(tǒng)采用精度為d bit的ADC對信號進行采集，一次采集的采樣點數(shù)為n，每個采樣點有m = 2df可能幅度取值，將三維位圖數(shù)據(jù)庫表示為一個mXn的二維矩陣
2.根據(jù)權利要求1所示的波形亮度調節(jié)和校正方法，其特征在于，步驟(2)中采用負向冪律變換，命中概率Pu到波形顯示亮度值Bu的轉化規(guī)則為Bij = cPiJY其中c和Y是正常數(shù)，由用戶設置；通過調節(jié)波形亮度校正參數(shù)Y來改變命中概率與売度等級的函數(shù)關系①Y= 1，為線性變換，此時亮度等級是均勻分布的；②Y< I，用更多的亮度等級來顯示小概率事件，對小概率事件的亮度分辨率更高；③Y> 1，用更多的亮度等級來顯示高概率事件，對高概率事件的亮度分辨率更高。
3.根據(jù)權利要求1所述的波形亮度調節(jié)方法，其特征在于，步驟(2)中采用分段變換法，設置要觀察的命中概率范圍P1到PwP1對應的波形亮度等級B1, Ph對應的波形亮度等級B2，以及命中概率在P1到Ph之間的波形亮度等級B'，分段變換函數(shù)為①O 彡 Pij < P1 時,Bij = B1 ；②P1 彡 Pij 彡 Ph 時,Bij = B'；③Pij > Ph 時，Bij = B”
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字三維示波器的波形亮度調節(jié)和校正方法，用戶可根據(jù)信號樣點的命中概率，通過波形亮度調節(jié)對要觀察的命中概率范圍內的波形進行著重顯示。采用正向冪律變換時，波形亮度等級隨樣點命中概率的增大而增大；采用負向冪律變換時，波形亮度等級隨樣點命中概率的增大而減?。辉谑褂谜騼缏勺儞Q和負向冪律變換時，可調節(jié)波形亮度校正參數(shù)來調節(jié)波形的亮度分辨率，便于觀察不同命中頻率范圍內的信號。采用分段變換方法，可特別關注落在命中頻率某一范圍的波形樣點。本發(fā)明可觀察特定頻率范圍內的波形和任意改變波形顯示亮度，彌補了現(xiàn)有數(shù)字三維示波器的缺陷，使捕獲的波形能顯示更多的細節(jié)信息。
文檔編號G01R13/02GK103033664SQ201210567738
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權日2012年12月24日
發(fā)明者張沁川, 楊擴軍, 邱渡裕, 蔣俊, 李為 申請人:電子科技大學