數(shù)字波形操縱模塊及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種數(shù)字波形操縱模塊，包括依次相連的信號調(diào)理模塊、波形采集模塊、波形位圖維護模塊、顯示器，波形位圖維護模塊的輸出端連接有直方圖統(tǒng)計及波形特征提取模塊，作為所述數(shù)字波形操縱模塊人機操作界面的輸入鍵盤與一主控制器相連接；還公開了一種數(shù)字波形操縱方法，直方圖統(tǒng)計及波形特征提取模塊通過統(tǒng)計和分析數(shù)字波形操作模塊顯示波形的水平和垂直直方圖的方法，提取包含較豐富的有效信息的垂直特征點、水平特征點、同步觸發(fā)范圍、觸發(fā)特征點位置，在進(jìn)行設(shè)置垂直放縮參考點、水平移動波形、垂直移動波形、設(shè)置觸發(fā)電平等波形操縱時直接到達(dá)上述波形特征點位置，使得操作更快速、準(zhǔn)確。
【專利說明】數(shù)字波形操縱模塊及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字式電子測試儀器領(lǐng)域，特別是涉及一種帶有數(shù)字波形顯示的電子測試儀器的數(shù)字波形操縱模塊及其波形操縱方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在帶有數(shù)字波形顯示的電子測試儀器中，以通用的數(shù)字示波器為例，為了更方便進(jìn)行波形觀測，一般通過示波器面板上的輸入按鍵及旋輪進(jìn)行波形操縱?；镜牟倏v波形的方式是在水平、垂直兩個方向放縮或移動波形，并設(shè)置合適的觸發(fā)電平位置以在顯示屏幕上得到穩(wěn)定的波形顯示。
[0003]數(shù)字示波器波形顯示區(qū)域一般劃分成水平方向10個大格、垂直方向8個大格。
[0004]水平方向的每格信號大小以“秒/格”進(jìn)行度量，一般通過“水平靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕”調(diào)整波形在水平方向的每格信號大小；為方便描述，下面把調(diào)整波形在水平方向的每格大小的操作稱作“水平放縮”。
[0005]垂直方向的每格信號大小以“伏/格”進(jìn)行度量，一般通過“垂直靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕”調(diào)整波形在垂直方向的每格信號大小；為方便描述，下面把調(diào)整波形在垂直方向的每格大小的操作稱作“垂直放縮”。
[0006]顯示波形上的每一個點在水平方向的坐標(biāo)以其相對于觸發(fā)點的時間間隔進(jìn)行度量，觸發(fā)點的時間為O秒。進(jìn)行“水平放縮”時有一個放縮參考點，稱為水平放縮參考點，以此參考點為中心進(jìn)行水平放縮；一般將水平放縮參考點設(shè)置在波形屏幕中心處、距波形屏幕左邊緣一格處，或距波形屏幕右邊緣一格處。如果想以某個波形上某個時間點水平放縮這個波形，就需要首先把波形的這個時間點移動到顯示屏幕的水平放縮參考點處，然后執(zhí)行水平放縮。
[0007]顯示波形在屏幕上的水平位置以觸發(fā)點相對于水平放縮參考點的時間間隔來表示，水平放縮參考點處的時間稱為水平延遲時間，一般采用固定步距法通過“水平延遲調(diào)節(jié)旋鈕”調(diào)整波形在水平方向的顯示位置。
[0008]顯示波形上的每一個點在垂直方向的坐標(biāo)以其相對于地電平的電壓進(jìn)行度量，地電平的電壓為O伏。進(jìn)行“垂直放縮”時有一個放縮參考點，稱為垂直放縮參考點，以此參考點為中心進(jìn)行垂直放縮?，F(xiàn)有技術(shù)存在兩種垂直放縮參考點設(shè)置方式:屏幕固定顯示點方式和波形固定電壓點方式。
[0009]屏幕固定顯示點方式是將波形放縮參考點固定設(shè)置在波形屏幕的垂直中心處，當(dāng)需要以波形上某一個電壓點為中心進(jìn)行放縮時，就把此點移動到波形顯示屏幕的垂直中心處。當(dāng)在波形顯示區(qū)域上下并排顯示多個波形時，如果想以某個波形上某個電壓點垂直放縮該波形，就需要首先把該波形的上述電壓點移動到顯示屏幕的垂直中心處，然后執(zhí)行垂直放縮，可能完成垂直放縮后還要移動這個波形到原來的顯示位置。屏幕固定顯示點方式下，各波形在波形屏幕的垂直中心處的電壓稱為波形的偏移電壓。
[0010]波形固定電壓點方式是將垂直放縮參考點固定設(shè)置在波形某一特定電壓點處，一般是執(zhí)行自動設(shè)置指令后自動設(shè)置在零電壓位置。因為不同信號的垂直電壓范圍可能千差萬別，需要放縮的位置又可能不是在信號零電壓位置，現(xiàn)有技術(shù)采用固定步距法調(diào)整垂直放縮參考點到需要的波形電壓位置。
[0011]垂直移動波形的操作將改變波形在屏幕上的垂直顯示位置，一般采用固定步距法通過垂直偏移調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)整波形在垂直方向的顯示位置。
[0012]觸發(fā)電平調(diào)節(jié)操作將改變與通道輸入信號比較的比較電平大小，只有當(dāng)觸發(fā)電平位于通道輸入信號內(nèi)信號電壓有較快速變化的范圍內(nèi)時，才能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的觸發(fā)信號，使得波形屏幕上的顯示波形能夠穩(wěn)定顯示。一般采用固定步距法通過觸發(fā)電平調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)整觸發(fā)電平的位置。
[0013]對于波形觀測，測試者通常關(guān)注的是波形中包含較豐富的有效信息的位置，具體在水平方向就是波形邊沿附近、垂直方向是波形平臺附近。在觀測波形的活動中，放縮波形、移動波形、測試波形等操作經(jīng)常是圍繞這些波形關(guān)鍵位置展開的。要定位到一個波形關(guān)鍵位置，當(dāng)前技術(shù)中普遍采用固定步距法，固定步距法的單位步距較小、移動效率低，并且手動調(diào)節(jié)方式不容易準(zhǔn)確定位在波形關(guān)鍵點上。隨著屏幕尺寸不斷變大、屏幕分辨率不斷提高、顯示屏幕上觀測的波形數(shù)不斷增多，相關(guān)參數(shù)的調(diào)節(jié)也越來越不夠方便。
[0014]因此亟需提供一種新型的數(shù)字操縱方法來解決上述問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)字波形操作模塊及其方法，能夠使操作者通過更少的操作步驟快速、準(zhǔn)確地實現(xiàn)波形操作目的。
[0016]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種數(shù)字波形操縱模塊，包括依次相連的信號調(diào)理模塊、波形采集模塊、波形位圖維護模塊、顯示器，信號調(diào)理模塊的輸入端輸入信號，一個輸出端連接觸發(fā)控制電路，觸發(fā)控制電路的輸出端連接一時基電路，時基電路的輸出端連接波形采集模塊，波形位圖維護模塊與波形位圖存儲器相互連接，波形位圖維護模塊的一輸出端連接有直方圖統(tǒng)計及波形特征提取模塊，所述數(shù)字波形操縱模塊還包括一主控制器，主控制器的一端連接作為所述數(shù)字波形操縱模塊人機操作界面的輸入鍵盤，主控制器的另一端與數(shù)字波形操縱模塊的各部分相連接。
[0017]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述輸入鍵盤包括通用輸入旋鈕、觸發(fā)電平調(diào)節(jié)旋鈕、垂直偏移調(diào)節(jié)旋鈕、垂直靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕、水平延遲調(diào)節(jié)旋鈕、水平靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕。為了和當(dāng)前技術(shù)的固定步距操縱機構(gòu)進(jìn)行有機融合，為本發(fā)明所述波形操縱方法提供一套獨立的人機操作界面。
[0018]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是:提供一種數(shù)字波形操作方法，包括以下步驟:
[0019]由直方圖統(tǒng)計及波形特征提取模塊分析經(jīng)過波形位圖維護模塊處理生成的波形位圖存儲器中的波形顯示數(shù)據(jù)，計算出數(shù)字波形操作模塊中各路顯示波形的波形特征點，其包括垂直特征點、同步觸發(fā)范圍、觸發(fā)特征點、水平特征點，主控制器利用計算出的波形特征點響應(yīng)輸入鍵盤對數(shù)字波形相關(guān)參數(shù)的調(diào)節(jié)及波形操縱；
[0020]波形特征點的計算方法如下:
[0021](I)統(tǒng)計波形電壓直方圖:針對波形顯示窗口范圍內(nèi)的每個顯示波形跡線的波形點的值統(tǒng)計波形電壓直方圖，對波形電壓直方圖進(jìn)行平滑濾除得到平滑后的電壓直方圖；
[0022](2)計算波形電壓平臺位置:分析平滑后的電壓直方圖，電壓直方圖中低電平到高電平與高電平到低電平兩個跳變沿之間的區(qū)域為波形電壓平臺，計算每個波形電壓平臺的中點，作為波形電壓平臺位置；
[0023](3)提取波形垂直特征點:分析平滑后的電壓直方圖得到最大點位置、最小點位置，每相鄰兩個波形電壓平臺的中點及每個波形的波形電壓平臺位置，整個波形的中點，定義為波形垂直特征點；
[0024](4)計算同步觸發(fā)范圍:計算各相鄰波形電壓平臺間的范圍，作為同步觸發(fā)范圍；
[0025](5)計算觸發(fā)特征點:計算同步觸發(fā)范圍中10%、50%、90%三個位置點，作為觸發(fā)特征點；
[0026](6)統(tǒng)計波形時間直方圖:針對各波形電壓平臺窗口范圍內(nèi)的波形點的值統(tǒng)計每個波形電壓平臺范圍內(nèi)的波形時間直方圖；
[0027](7)計算波形水平特征點:搜索波形時間直方圖中各個波形電壓平臺的每個跳變沿位置，取每相鄰兩個跳變沿的中點，作為水平特征點。
[0028]在本發(fā)明一個較佳實施例中，利用波形垂直特征點快速設(shè)置波形垂直放縮參考點的波形操縱方法:通過輸入鍵盤切換垂直放縮參考點位置為各波形垂直特征點之一，當(dāng)顯示的波形變化導(dǎo)致垂直放縮參考點位置不包括在波形顯示范圍內(nèi)時，自動調(diào)整波形垂直放縮參考點位置到波形內(nèi)最接近的波形垂直特征點位置。
[0029]在本發(fā)明一個較佳實施例中，利用波形垂直特征點快速調(diào)節(jié)波形垂直位置的波形操縱方法:垂直移動波形時，將當(dāng)前垂直放縮參考點位置的波形移動到移動方向下一個數(shù)字波形操作模塊的屏幕整數(shù)格位置。
[0030]在本發(fā)明一個較佳實施例中，利用同步觸發(fā)范圍及觸發(fā)特征點設(shè)置觸發(fā)電平的波形操縱方法:操作輸入鍵盤的自動設(shè)置鍵進(jìn)行數(shù)字波形操作模塊的自動設(shè)置時，設(shè)置觸發(fā)電平在接近波形中心的觸發(fā)特征點上；操作輸入鍵盤手動調(diào)節(jié)數(shù)字波形操作模塊的觸發(fā)電平時，依次設(shè)置觸發(fā)電平在移動方向各觸發(fā)特征點上；當(dāng)主控制器檢測到觸發(fā)電平超出同步觸發(fā)范圍時，由數(shù)字波形操作模塊自動調(diào)整觸發(fā)電平在接近波形中心的觸發(fā)特征點上。[0031 ] 在本發(fā)明一個較佳實施例中，利用波形水平特征點快速調(diào)節(jié)波形水平位置的波形操縱方法:設(shè)置波形水平放縮參考點在數(shù)字波形操作模塊的屏幕中心處、或距屏幕左邊緣一格處、或距屏幕右邊緣一格處，水平移動波形時，依次設(shè)置水平放縮參考點位置在移動方向各水平特征點的時間上。當(dāng)水平放縮參考點位置已經(jīng)處于調(diào)整方向最后一個水平特征點位置時，再次調(diào)整波形偏移時，按數(shù)字波形操作模塊的屏幕上一格步距調(diào)整。作為特例，對于延遲時基波形，當(dāng)窗口內(nèi)延遲時基波形在水平移動方向上不存在波形水平特征點時，從窗口內(nèi)主時基波形尋找移動方向的下一個波形水平特征點，以其對應(yīng)時間作為窗口內(nèi)延遲時基波形的水平放縮參考點位置。
[0032]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過建立一種數(shù)字波形操作模塊，從波形顯示數(shù)據(jù)中提取包含較豐富且有效信息的波形特征點的位置，所述波形操作方法則利用該波形特征點位置，在操作帶有數(shù)字波形顯示的電子測試儀器時直接到達(dá)所需波形關(guān)鍵點位置，快速方便操作，準(zhǔn)確高效定位。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是本發(fā)明數(shù)字波形操縱模塊一較佳實施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0034]圖2是所述輸入鍵盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3是所述直方圖統(tǒng)計及波形特征提取模塊計算波形特征點方法的流程圖；
[0036]圖4是所述直方圖統(tǒng)計及波形特征提取模塊計算波形特征點的示意圖；
[0037]圖5是數(shù)字波形操作模塊的屏幕顯示波形示意圖；
[0038]圖6是雙時基波形水平移動方式示意圖；
[0039]附圖中各部件的標(biāo)記如下:21、通用輸入旋鈕，22、觸發(fā)電平調(diào)節(jié)旋鈕，23、垂直偏移調(diào)節(jié)旋鈕，24、垂直靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕，25、水平延遲調(diào)節(jié)旋鈕，26、水平靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕，41、顯示波形跡線，42、波形電壓直方圖，43、平滑后的波形電壓直方圖，44、波形電壓平臺范圍線，441、442、波形電壓平臺，45、波形垂直特征點，46、波形時間直方圖，47、波形水平特征點，51、波形垂直放縮參考點，52、波形水平放縮參考點。

【具體實施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0041]請參閱圖1和圖2，本發(fā)明實施例包括:
[0042]一種數(shù)字波形操縱模塊，包括依次相連的信號調(diào)理模塊、波形采集模塊、波形位圖維護模塊、顯示器，信號調(diào)理模塊的輸入端輸入信號，一個輸出端連接觸發(fā)控制電路，觸發(fā)控制電路的輸出端連接一時基電路，時基電路的輸出端連接波形采集模塊，波形位圖維護模塊與波形位圖存儲器相互連接，波形位圖維護模塊的一輸出端連接有直方圖統(tǒng)計及波形特征提取模塊，所述數(shù)字波形操縱模塊還包括一主控制器，主控制器的一端連接作為所述數(shù)字波形操縱模塊人機操作界面的輸入鍵盤，主控制器的另一端與數(shù)字波形操縱模塊的各部分相連接。
[0043]信號調(diào)理模塊、觸發(fā)控制模塊、時基電路是具體實現(xiàn)波形操縱的控制電路。信號調(diào)理模塊控制對輸入信號的垂直放縮和垂直偏移，觸發(fā)控制電路將輸入信號與觸發(fā)電平比較產(chǎn)生觸發(fā)信號，時基電路控制以觸發(fā)信號對應(yīng)的時間點為參考點的波形采集窗口位置(對應(yīng)于水平放縮檔位和水平偏移位置)，波形采集模塊對信號進(jìn)行模擬數(shù)字變換并在時基電路的控制下進(jìn)行波形采集，采集后的波形顯示數(shù)據(jù)經(jīng)過波形位圖維護模塊的處理后存儲在波形位圖存儲器中，直方圖統(tǒng)計及波形特征提取模塊根據(jù)波形位圖存儲器中的波形位圖數(shù)據(jù)計算波形特征點，計算結(jié)果由主控制器利用，主控制器控制輸入鍵盤對各顯示波形的操縱。主控制器同時控制其它各部分電路的編程。
[0044]為了和現(xiàn)有技術(shù)的固定步距操縱機構(gòu)進(jìn)行有機融合，所述數(shù)字波形操縱模塊為本發(fā)明所述波形操縱方法提供一套獨立的人機操作界面一一輸入鍵盤。所述輸入鍵盤包括通用輸入旋鈕21、觸發(fā)電平調(diào)節(jié)旋鈕22、垂直偏移調(diào)節(jié)旋鈕23、垂直靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕24、水平延遲調(diào)節(jié)旋鈕25、水平靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕26。如圖2所示，各調(diào)節(jié)旋鈕可以都采用內(nèi)外嵌套的雙旋鈕方式，外部的用于本發(fā)明所述波形操縱方法，內(nèi)部的用于傳統(tǒng)的固定步距調(diào)節(jié)；也可以采用帶按鍵的單旋鈕，通過每個旋鈕上按鍵的操作在本發(fā)明所述波形操縱方法和傳統(tǒng)的固定步距調(diào)節(jié)之間切換。
[0045]基于以上所述數(shù)字波形操縱模塊，本發(fā)明還提供了一種數(shù)字波形操縱方法，包括以下步驟:
[0046]由直方圖統(tǒng)計及波形特征提取模塊分析經(jīng)過波形位圖維護模塊處理生成的波形位圖存儲器中的波形顯示數(shù)據(jù)，計算出數(shù)字波形操作模塊中各路顯示波形的波形特征點，其包括垂直特征點、同步觸發(fā)范圍、觸發(fā)特征點、水平特征點，主控制器利用計算出的波形特征點響應(yīng)輸入鍵盤對數(shù)字波形相關(guān)參數(shù)的調(diào)節(jié)及波形操縱；
[0047]請參閱圖3和圖4，波形特征點的計算方法如下:
[0048](I)統(tǒng)計波形電壓直方圖:針對波形顯示窗口范圍內(nèi)的每個顯示波形跡線41的波形點的值統(tǒng)計波形電壓直方圖42，對波形電壓直方圖42進(jìn)行平滑濾除小的波動得到平滑后的電壓直方圖43 ；
[0049](2)計算波形電壓平臺位置:分析平滑后的電壓直方圖43，電壓直方圖43中低電平到高電平與高電平到低電平兩個跳變沿之間的區(qū)域為波形電壓平臺441、442，記為A、B ;計算每個波形電壓平臺的中點，作為波形電壓平臺位置，記為a、b ;
[0050](3)提取波形垂直特征點45:分析平滑后的電壓直方圖43得到最大點位置(圖中所示C)、最小點位置(圖中所示d)，每相鄰兩個波形電壓平臺的中點(圖中所示e)及每個波形的波形電壓平臺位置(圖中所示a、b)，整個波形的中點，定義為波形垂直特征點45 ;
[0051](4)計算同步觸發(fā)范圍:計算各相鄰波形電壓平臺間的范圍，作為同步觸發(fā)范圍(圖中所示C);
[0052](5)計算觸發(fā)特征點:計算同步觸發(fā)范圍中10%、50%、90%三個位置點，作為觸發(fā)特征點；
[0053](6)統(tǒng)計波形時間直方圖46:針對各波形電壓平臺窗口范圍441和442內(nèi)的波形點的值統(tǒng)計每個波形電壓平臺范圍內(nèi)的波形時間直方圖46 ；
[0054](7)計算波形水平特征點47:搜索波形時間直方圖46中各個波形電壓平臺的每個跳變沿位置，取每相鄰兩個跳變沿的中點，作為水平特征點47，如圖4中47對應(yīng)各短豎線的屏幕位置。
[0055]下面利用上述基本波形操縱方法描述數(shù)字波形操作模塊的具體常用波形操縱方法:
[0056](I)利用波形垂直特征點45快速設(shè)置波形垂直放縮參考點51的波形操縱方法:通過輸入鍵盤切換垂直放縮參考點51位置為各波形垂直特征點45之一，當(dāng)顯示的波形變化導(dǎo)致垂直放縮參考點51位置不包括在波形顯示范圍內(nèi)時，自動調(diào)整波形垂直放縮參考點51位置到波形內(nèi)最接近的波形垂直特征點45位置。如圖5中P所示，該波形垂直放縮參考點51設(shè)置在波形最大點位置的垂直特征點45上，如圖5中Q所示，該波形垂直放縮參考點51設(shè)置在最小點位置的垂直特征點45上；
[0057](2)利用波形垂直特征點45快速調(diào)節(jié)波形垂直位置的波形操縱方法:垂直移動波形時，將當(dāng)前垂直放縮參考點51位置的波形移動到移動方向下一個數(shù)字波形操作模塊的屏幕整數(shù)格位置?，F(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的固定步距法垂直移動的單位步距小，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在計算出的波形特征點基礎(chǔ)上設(shè)置波形垂直放縮參考點51，以波形垂直放縮參考點51為移動基準(zhǔn)，可將波形快速移動到所需位置，迅速定位到波形中所需操縱關(guān)鍵點；
[0058](3)利用同步觸發(fā)范圍及觸發(fā)特征點設(shè)置觸發(fā)電平的波形操縱方法:操作輸入鍵盤的自動設(shè)置鍵進(jìn)行數(shù)字波形操作模塊的自動設(shè)置時，設(shè)置觸發(fā)電平在接近波形中心的觸發(fā)特征點上；操作輸入鍵盤手動調(diào)節(jié)數(shù)字波形操作模塊的觸發(fā)電平時，依次設(shè)置觸發(fā)電平在移動方向各觸發(fā)特征點上；當(dāng)主控制器檢測到觸發(fā)電平超出同步觸發(fā)范圍時，由數(shù)字波形操作模塊自動調(diào)整觸發(fā)電平在接近波形中心的觸發(fā)特征點上。
[0059](4)利用波形水平特征點47快速調(diào)節(jié)波形水平位置的波形操縱方法:設(shè)置波形水平放縮參考點52在數(shù)字波形操作模塊的屏幕中心處、或距屏幕左邊緣一格處、或距屏幕右邊緣一格處，水平移動波形時，依次設(shè)置水平放縮參考點52位置在移動方向各水平特征點47的時間上。當(dāng)水平放縮參考點52位置已經(jīng)處于調(diào)整方向最后一個水平特征點47位置時，再次調(diào)整波形偏移時，按數(shù)字波形操作模塊的屏幕上一格步距調(diào)整。作為一個特例，對于延遲時基波形，如圖6(a)和圖6(b)中，上部波形窗口為主時基波形窗口，下部波形窗口為延遲時基波形窗口，其中延遲時基波形窗口中的波形是主時基波形窗口中的矩形框內(nèi)波形的水平放大顯示。在圖6(a)所示波形的基礎(chǔ)上，當(dāng)向右水平移動下方延遲時基窗口波形時，因延遲時基波形水平放縮參考點(圖中111，對應(yīng)時間為Os ;在主時基波形中對應(yīng)從左邊數(shù)第4串波形的最左邊沿)左邊(屏幕范圍內(nèi))已經(jīng)沒有波形水平特征點了，則直接將主時基窗口中移動方向(左方)對應(yīng)的下一個波形水平特征點(對應(yīng)主時基波形從左邊數(shù)第3串波形的最右邊沿，-22.56ms時刻)放置在延遲時基波形窗口的水平放縮參考點位置(圖中112，對應(yīng)時間為-22.56ms)上，移動后如圖6(b)中所示。
[0060]所述數(shù)字波形操作方法基于以下工作原理:所述數(shù)字波形操作模塊將當(dāng)前波形垂直放縮參考點、水平放縮參考點、觸發(fā)電平位置和波形各垂直、水平特征點存儲在直方圖統(tǒng)計及波形特征提取模塊中，用于自動進(jìn)行比較以進(jìn)行以下檢測:垂直放縮參考點位置是否包括在波形顯示范圍內(nèi)、觸發(fā)電平是否在觸發(fā)同步范圍內(nèi)、波形水平移動方向是否已經(jīng)不存在水平特征點。檢測結(jié)果通過中斷方式通知數(shù)字波形操作模塊的主控制器，以確定下一步操作。
[0061]本發(fā)明通過建立一種數(shù)字波形操作模塊，從波形顯示數(shù)據(jù)中提取包含較豐富且有效信息的波形特征點的位置，所述波形操作方法則利用該波形特征點位置，在操作帶有數(shù)字波形顯示的電子測試儀器時直接到達(dá)所需波形關(guān)鍵點位置，快速方便操作，準(zhǔn)確高效定位。
[0062]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字波形操縱模塊，包括依次相連的信號調(diào)理模塊、波形采集模塊、波形位圖維護模塊、顯示器，信號調(diào)理模塊的輸入端輸入信號，一個輸出端連接觸發(fā)控制電路，觸發(fā)控制電路的輸出端連接一時基電路，時基電路的輸出端連接波形采集模塊，波形位圖維護模塊與波形位圖存儲器相互連接，其特征在于，波形位圖維護模塊的一輸出端連接有直方圖統(tǒng)計及波形特征提取模塊，所述數(shù)字波形操縱模塊還包括一主控制器，主控制器的一端連接作為所述數(shù)字波形操縱模塊人機操作界面的輸入鍵盤，主控制器的另一端與數(shù)字波形操縱模塊的各部分相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字波形操縱模塊，其特征在于，所述輸入鍵盤包括通用輸入旋鈕、觸發(fā)電平調(diào)節(jié)旋鈕、垂直偏移調(diào)節(jié)旋鈕、垂直靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕、水平延遲調(diào)節(jié)旋鈕、水平靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕。
3.基于權(quán)利要求1所述數(shù)字波形操縱模塊的波形操縱方法，包括以下步驟: 由直方圖統(tǒng)計及波形特征提取模塊分析經(jīng)過波形位圖維護模塊處理生成的波形位圖存儲器中的波形顯示數(shù)據(jù)，計算出數(shù)字波形操作模塊中各路顯示波形的波形特征點，其包括垂直特征點、同步觸發(fā)范圍、觸發(fā)特征點、水平特征點，主控制器利用計算出的波形特征點響應(yīng)輸入鍵盤對數(shù)字波形相關(guān)參數(shù)的調(diào)節(jié)及波形操縱； 波形特征點的計算方法如下: (1)統(tǒng)計波形電壓直方圖:針對波形顯示窗口范圍內(nèi)的每個顯示波形跡線的波形點的值統(tǒng)計波形電壓直方圖，對波形電壓直方圖進(jìn)行平滑濾除得到平滑后的電壓直方圖； (2)計算波形電壓平臺位置:分析平滑后的電壓直方圖，電壓直方圖中低電平到高電平與高電平到低電平兩個跳變沿之間的區(qū)域為波形電壓平臺，計算每個波形電壓平臺的中點，作為波形電壓平臺位置； (3)提取波形垂直特征點:分析平滑后的電壓直方圖得到最大點位置、最小點位置，每相鄰兩個波形電壓平臺的中點及每個波形的波形電壓平臺位置，整個波形的中點，定義為波形垂直特征點； (4)計算同步觸發(fā)范圍:計算各相鄰波形電壓平臺間的范圍，作為同步觸發(fā)范圍； (5)計算觸發(fā)特征點:計算同步觸發(fā)范圍中10%、50%、90%三個位置點，作為觸發(fā)特征點； (6)統(tǒng)計波形時間直方圖:針對各波形電壓平臺窗口范圍內(nèi)的波形點的值統(tǒng)計每個波形電壓平臺范圍內(nèi)的波形時間直方圖； (7)計算波形水平特征點:搜索波形時間直方圖中各個波形電壓平臺的每個跳變沿位置，取每相鄰兩個跳變沿的中點，作為水平特征點。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字波形操縱方法，其特征在于，利用波形垂直特征點快速設(shè)置波形垂直放縮參考點的波形操縱方法:通過輸入鍵盤切換垂直放縮參考點位置為各波形垂直特征點之一，當(dāng)顯示的波形變化導(dǎo)致垂直放縮參考點位置不包括在波形顯示范圍內(nèi)時，自動調(diào)整波形垂直放縮參考點位置到波形內(nèi)最接近的波形垂直特征點位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字波形操縱方法，其特征在于，利用波形垂直特征點快速調(diào)節(jié)波形垂直位置的波形操縱方法:垂直移動波形時，將當(dāng)前垂直放縮參考點位置的波形移動到移動方向下一個數(shù)字波形操作模塊的屏幕整數(shù)格位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字波形操縱方法，其特征在于，利用同步觸發(fā)范圍及觸發(fā)特征點設(shè)置觸發(fā)電平的波形操縱方法:操作輸入鍵盤的自動設(shè)置鍵進(jìn)行數(shù)字波形操作模塊的自動設(shè)置時，設(shè)置觸發(fā)電平在接近波形中心的觸發(fā)特征點上；操作輸入鍵盤手動調(diào)節(jié)數(shù)字波形操作模塊的觸發(fā)電平時，依次設(shè)置觸發(fā)電平在移動方向各觸發(fā)特征點上；當(dāng)主控制器檢測到觸發(fā)電平超出同步觸發(fā)范圍時，由數(shù)字波形操作模塊自動調(diào)整觸發(fā)電平在接近波形中心的觸發(fā)特征點上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字波形操縱方法，其特征在于，利用波形水平特征點快速調(diào)節(jié)波形水平位置的波形操縱方法:設(shè)置波形水平放縮參考點在數(shù)字波形操作模塊的屏幕中心處、或距屏幕左邊緣一格處、或距屏幕右邊緣一格處，水平移動波形時，依次設(shè)置水平放縮參考點位置在移動方向各水平特征點的時間上。當(dāng)水平放縮參考點位置已經(jīng)處于調(diào)整方向最后一個水平特征點位置時，再次調(diào)整波形偏移時，按數(shù)字波形操作模塊的屏幕上一格步距調(diào)整。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字波形操縱方法，其特征在于，對于延遲時基波形，當(dāng)窗口內(nèi)延遲時基波形在水平移動方向上不存在波形水平特征點時，從窗口內(nèi)主時基波形尋找移動方向的下一個波形水平特征點，以其對應(yīng)時間作為窗口內(nèi)延遲時基波形的水平放縮參考點位置。
【文檔編號】G01R13/02GK104502657SQ201410829729
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】戚瑞民 申請人:中國電子科技集團公司第四十一研究所