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(hù)模塊、顯示器，波形位圖維護(hù)模塊的輸出端連接有直方圖統(tǒng)計(jì)及波形特征提取模塊，作為所述數(shù)字波形操縱模塊人機(jī)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(jì)及波形特征提取模塊通過統(tǒng)計(jì)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(diǎn)、水平特征點(diǎn)、同步觸發(fā)范圍、觸發(fā)特征點(diǎn)位置，在進(jìn)行設(shè)置垂直放縮參考點(diǎn)、水平移動(dòng)波形、垂直移動(dòng)波形、設(shè)置觸發(fā)電平等波形操縱時(shí)直接到達(dá)上述波形特征點(diǎn)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(gè)方向放縮或移動(dòng)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(gè)大格、垂直方向8個(gè)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??；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(gè)點(diǎn)在水平方向的坐標(biāo)以其相對于觸發(fā)點(diǎn)的時(shí)間間隔進(jìn)行度量，觸發(fā)點(diǎn)的時(shí)間為O秒。進(jìn)行“水平放縮”時(shí)有一個(gè)放縮參考點(diǎn)，稱為水平放縮參考點(diǎn)，以此參考點(diǎn)為中心進(jìn)行水平放縮；一般將水平放縮參考點(diǎn)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(gè)波形上某個(gè)時(shí)間點(diǎn)水平放縮這個(gè)波形，就需要首先把波形的這個(gè)時(shí)間點(diǎn)移動(dòng)到顯示屏幕的水平放縮參考點(diǎn)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(diǎn)相對于水平放縮參考點(diǎn)的時(shí)間間隔來表示，水平放縮參考點(diǎn)處的時(shí)間稱為水平延遲時(shí)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(gè)點(diǎn)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(shí)有一個(gè)放縮參考點(diǎn)，稱為垂直放縮參考點(diǎn)，以此參考點(diǎn)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(diǎn)設(shè)置方式:屏幕固定顯示點(diǎn)方式和波形固定電壓點(diǎn)方式。
[0009]屏幕固定顯示點(diǎn)方式是將波形放縮參考點(diǎn)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(gè)電壓點(diǎn)為中心進(jìn)行放縮時(shí)，就把此點(diǎn)移動(dòng)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(gè)波形時(shí)，如果想以某個(gè)波形上某個(gè)電壓點(diǎn)垂直放縮該波形，就需要首先把該波形的上述電壓點(diǎn)移動(dòng)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(dòng)這個(gè)波形到原來的顯示位置。屏幕固定顯示點(diǎn)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(diǎn)方式是將垂直放縮參考點(diǎn)固定設(shè)置在波形某一特定電壓點(diǎn)處，一般是執(zhí)行自動(dòng)設(shè)置指令后自動(dòng)設(shè)置在零電壓位置。因?yàn)椴煌盘柕拇怪彪妷悍秶赡芮Р钊f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(diǎn)到需要的波形電壓位置。
[0011]垂直移動(dòng)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(shí)，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(dòng)中，放縮波形、移動(dòng)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(gè)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(dòng)效率低，并且手動(dòng)調(diào)節(jié)方式不容易準(zhǔn)確定位在波形關(guān)鍵點(diǎn)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(shí)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(gè)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(hù)模塊、顯示器，信號調(diào)理模塊的輸入端輸入信號，一個(gè)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(shí)基電路，時(shí)基電路的輸出端連接波形采集模塊，波形位圖維護(hù)模塊與波形位圖存儲器相互連接，波形位圖維護(hù)模塊的一輸出端連接有直方圖統(tǒng)計(jì)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(jī)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(gè)較佳實(shí)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(jī)構(gòu)進(jìn)行有機(jī)融合，為本發(fā)明所述波形操縱方法提供一套獨(dú)立的人機(jī)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(gè)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(jì)及波形特征提取模塊分析經(jīng)過波形位圖維護(hù)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(jì)算出數(shù)字波形操作模塊中各路顯示波形的波形特征點(diǎn)，其包括垂直特征點(diǎn)、同步觸發(fā)范圍、觸發(fā)特征點(diǎn)、水平特征點(diǎn)，主控制器利用計(jì)算出的波形特征點(diǎn)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(diǎn)的計(jì)算方法如下:
[0021](I)統(tǒng)計(jì)波形電壓直方圖:針對波形顯示窗口范圍內(nèi)的每個(gè)顯示波形跡線的波形點(diǎn)的值統(tǒng)計(jì)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(jì)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(gè)跳變沿之間的區(qū)域?yàn)椴ㄐ坞妷浩脚_，計(jì)算每個(gè)波形電壓平臺的中點(diǎn)，作為波形電壓平臺位置；
[0023](3)提取波形垂直特征點(diǎn):分析平滑后的電壓直方圖得到最大點(diǎn)位置、最小點(diǎn)位置，每相鄰兩個(gè)波形電壓平臺的中點(diǎn)及每個(gè)波形的波形電壓平臺位置，整個(gè)波形的中點(diǎn)，定義為波形垂直特征點(diǎn)；
[0024](4)計(jì)算同步觸發(fā)范圍:計(jì)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(jì)算觸發(fā)特征點(diǎn):計(jì)算同步觸發(fā)范圍中10%、50%、90%三個(gè)位置點(diǎn)，作為觸發(fā)特征點(diǎn)；
[0026](6)統(tǒng)計(jì)波形時(shí)間直方圖:針對各波形電壓平臺窗口范圍內(nèi)的波形點(diǎn)的值統(tǒng)計(jì)每個(gè)波形電壓平臺范圍內(nèi)的波形時(shí)間直方圖；
[0027](7)計(jì)算波形水平特征點(diǎn):搜索波形時(shí)間直方圖中各個(gè)波形電壓平臺的每個(gè)跳變沿位置，取每相鄰兩個(gè)跳變沿的中點(diǎn)，作為水平特征點(diǎn)。
[0028]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，利用波形垂直特征點(diǎn)快速設(shè)置波形垂直放縮參考點(diǎn)的波形操縱方法:通過輸入鍵盤切換垂直放縮參考點(diǎn)位置為各波形垂直特征點(diǎn)之一，當(dāng)顯示的波形變化導(dǎo)致垂直放縮參考點(diǎn)位置不包括在波形顯示范圍內(nèi)時(shí)，自動(dòng)調(diào)整波形垂直放縮參考點(diǎn)位置到波形內(nèi)最接近的波形垂直特征點(diǎn)位置。
[0029]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，利用波形垂直特征點(diǎn)快速調(diào)節(jié)波形垂直位置的波形操縱方法:垂直移動(dòng)波形時(shí)，將當(dāng)前垂直放縮參考點(diǎn)位置的波形移動(dòng)到移動(dòng)方向下一個(gè)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(gè)較佳實(shí)施例中，利用同步觸發(fā)范圍及觸發(fā)特征點(diǎn)設(shè)置觸發(fā)電平的波形操縱方法:操作輸入鍵盤的自動(dòng)設(shè)置鍵進(jìn)行數(shù)字波形操作模塊的自動(dòng)設(shè)置時(shí)，設(shè)置觸發(fā)電平在接近波形中心的觸發(fā)特征點(diǎn)上；操作輸入鍵盤手動(dòng)調(diào)節(jié)數(shù)字波形操作模塊的觸發(fā)電平時(shí)，依次設(shè)置觸發(fā)電平在移動(dòng)方向各觸發(fā)特征點(diǎn)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(shí)，由數(shù)字波形操作模塊自動(dòng)調(diào)整觸發(fā)電平在接近波形中心的觸發(fā)特征點(diǎn)上。[0031 ] 在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，利用波形水平特征點(diǎn)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(diǎn)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(dòng)波形時(shí)，依次設(shè)置水平放縮參考點(diǎn)位置在移動(dòng)方向各水平特征點(diǎn)的時(shí)間上。當(dāng)水平放縮參考點(diǎn)位置已經(jīng)處于調(diào)整方向最后一個(gè)水平特征點(diǎn)位置時(shí)，再次調(diào)整波形偏移時(shí)，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(shí)基波形，當(dāng)窗口內(nèi)延遲時(shí)基波形在水平移動(dòng)方向上不存在波形水平特征點(diǎn)時(shí)，從窗口內(nèi)主時(shí)基波形尋找移動(dòng)方向的下一個(gè)波形水平特征點(diǎn)，以其對應(yīng)時(shí)間作為窗口內(nèi)延遲時(shí)基波形的水平放縮參考點(diǎn)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(diǎn)的位置，所述波形操作方法則利用該波形特征點(diǎn)位置，在操作帶有數(shù)字波形顯示的電子測試儀器時(shí)直接到達(dá)所需波形關(guān)鍵點(diǎn)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(shí)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(jì)及波形特征提取模塊計(jì)算波形特征點(diǎn)方法的流程圖；
[0036]圖4是所述直方圖統(tǒng)計(jì)及波形特征提取模塊計(jì)算波形特征點(diǎn)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(shí)基波形水平移動(dòng)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(diǎn)，46、波形時(shí)間直方圖，47、波形水平特征點(diǎn)，51、波形垂直放縮參考點(diǎn)，52、波形水平放縮參考點(diǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)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(hù)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(shí)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(hù)模塊、顯示器，信號調(diào)理模塊的輸入端輸入信號，一個(gè)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(shí)基電路，時(shí)基電路的輸出端連接波形采集模塊，波形位圖維護(hù)模塊與波形位圖存儲器相互連接，波形位圖維護(hù)模塊的一輸出端連接有直方圖統(tǒng)計(jì)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(jī)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(shí)基電路是具體實(shí)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(shí)基電路控制以觸發(fā)信號對應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為參考點(diǎn)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(shí)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(hù)模塊的處理后存儲在波形位圖存儲器中，直方圖統(tǒng)計(jì)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(jì)算波形特征點(diǎn)，計(jì)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(shí)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(jī)構(gòu)進(jìn)行有機(jī)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(dú)立的人機(jī)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(gè)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(jì)及波形特征提取模塊分析經(jīng)過波形位圖維護(hù)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(jì)算出數(shù)字波形操作模塊中各路顯示波形的波形特征點(diǎn)，其包括垂直特征點(diǎn)、同步觸發(fā)范圍、觸發(fā)特征點(diǎn)、水平特征點(diǎn)，主控制器利用計(jì)算出的波形特征點(diǎn)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(diǎn)的計(jì)算方法如下:
[0048](I)統(tǒng)計(jì)波形電壓直方圖:針對波形顯示窗口范圍內(nèi)的每個(gè)顯示波形跡線41的波形點(diǎn)的值統(tǒng)計(jì)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(dòng)得到平滑后的電壓直方圖43 ；
[0049](2)計(jì)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(gè)跳變沿之間的區(qū)域?yàn)椴ㄐ坞妷浩脚_441、442，記為A、B ;計(jì)算每個(gè)波形電壓平臺的中點(diǎn)，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(diǎn)45:分析平滑后的電壓直方圖43得到最大點(diǎn)位置(圖中所示C)、最小點(diǎn)位置(圖中所示d)，每相鄰兩個(gè)波形電壓平臺的中點(diǎn)(圖中所示e)及每個(gè)波形的波形電壓平臺位置(圖中所示a、b)，整個(gè)波形的中點(diǎn)，定義為波形垂直特征點(diǎn)45 ;
[0051](4)計(jì)算同步觸發(fā)范圍:計(jì)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(jì)算觸發(fā)特征點(diǎn):計(jì)算同步觸發(fā)范圍中10%、50%、90%三個(gè)位置點(diǎn)，作為觸發(fā)特征點(diǎn)；
[0053](6)統(tǒng)計(jì)波形時(shí)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(diǎn)的值統(tǒng)計(jì)每個(gè)波形電壓平臺范圍內(nèi)的波形時(shí)間直方圖46 ；
[0054](7)計(jì)算波形水平特征點(diǎn)47:搜索波形時(shí)間直方圖46中各個(gè)波形電壓平臺的每個(gè)跳變沿位置，取每相鄰兩個(gè)跳變沿的中點(diǎn)，作為水平特征點(diǎn)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(diǎn)45快速設(shè)置波形垂直放縮參考點(diǎn)51的波形操縱方法:通過輸入鍵盤切換垂直放縮參考點(diǎn)51位置為各波形垂直特征點(diǎn)45之一，當(dāng)顯示的波形變化導(dǎo)致垂直放縮參考點(diǎn)51位置不包括在波形顯示范圍內(nèi)時(shí)，自動(dòng)調(diào)整波形垂直放縮參考點(diǎn)51位置到波形內(nèi)最接近的波形垂直特征點(diǎn)45位置。如圖5中P所示，該波形垂直放縮參考點(diǎn)51設(shè)置在波形最大點(diǎn)位置的垂直特征點(diǎn)45上，如圖5中Q所示，該波形垂直放縮參考點(diǎn)51設(shè)置在最小點(diǎn)位置的垂直特征點(diǎn)45上；
[0057](2)利用波形垂直特征點(diǎn)45快速調(diào)節(jié)波形垂直位置的波形操縱方法:垂直移動(dòng)波形時(shí)，將當(dāng)前垂直放縮參考點(diǎn)51位置的波形移動(dòng)到移動(dòng)方向下一個(gè)數(shù)字波形操作模塊的屏幕整數(shù)格位置。現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的固定步距法垂直移動(dòng)的單位步距小，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在計(jì)算出的波形特征點(diǎn)基礎(chǔ)上設(shè)置波形垂直放縮參考點(diǎn)51，以波形垂直放縮參考點(diǎn)51為移動(dòng)基準(zhǔn)，可將波形快速移動(dòng)到所需位置，迅速定位到波形中所需操縱關(guān)鍵點(diǎn)；
[0058](3)利用同步觸發(fā)范圍及觸發(fā)特征點(diǎn)設(shè)置觸發(fā)電平的波形操縱方法:操作輸入鍵盤的自動(dòng)設(shè)置鍵進(jìn)行數(shù)字波形操作模塊的自動(dòng)設(shè)置時(shí)，設(shè)置觸發(fā)電平在接近波形中心的觸發(fā)特征點(diǎn)上；操作輸入鍵盤手動(dòng)調(diào)節(jié)數(shù)字波形操作模塊的觸發(fā)電平時(shí)，依次設(shè)置觸發(fā)電平在移動(dòng)方向各觸發(fā)特征點(diǎn)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(shí)，由數(shù)字波形操作模塊自動(dòng)調(diào)整觸發(fā)電平在接近波形中心的觸發(fā)特征點(diǎn)上。
[0059](4)利用波形水平特征點(diǎn)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(diǎn)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(dòng)波形時(shí)，依次設(shè)置水平放縮參考點(diǎn)52位置在移動(dòng)方向各水平特征點(diǎn)47的時(shí)間上。當(dāng)水平放縮參考點(diǎn)52位置已經(jīng)處于調(diào)整方向最后一個(gè)水平特征點(diǎn)47位置時(shí)，再次調(diào)整波形偏移時(shí)，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(gè)特例，對于延遲時(shí)基波形，如圖6(a)和圖6(b)中，上部波形窗口為主時(shí)基波形窗口，下部波形窗口為延遲時(shí)基波形窗口，其中延遲時(shí)基波形窗口中的波形是主時(shí)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(dòng)下方延遲時(shí)基窗口波形時(shí)，因延遲時(shí)基波形水平放縮參考點(diǎn)(圖中111，對應(yīng)時(shí)間為Os ;在主時(shí)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(diǎn)了，則直接將主時(shí)基窗口中移動(dòng)方向(左方)對應(yīng)的下一個(gè)波形水平特征點(diǎn)(對應(yīng)主時(shí)基波形從左邊數(shù)第3串波形的最右邊沿，-22.56ms時(shí)刻)放置在延遲時(shí)基波形窗口的水平放縮參考點(diǎn)位置(圖中112，對應(yīng)時(shí)間為-22.56ms)上，移動(dòng)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(diǎn)、水平放縮參考點(diǎn)、觸發(fā)電平位置和波形各垂直、水平特征點(diǎn)存儲在直方圖統(tǒng)計(jì)及波形特征提取模塊中，用于自動(dòng)進(jìn)行比較以進(jìn)行以下檢測:垂直放縮參考點(diǎn)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(dòng)方向是否已經(jīng)不存在水平特征點(diǎn)。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(diǎn)的位置，所述波形操作方法則利用該波形特征點(diǎn)位置，在操作帶有數(shù)字波形顯示的電子測試儀器時(shí)直接到達(dá)所需波形關(guān)鍵點(diǎn)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(shí)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(yùn)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(hù)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(hù)模塊、顯示器，信號調(diào)理模塊的輸入端輸入信號，一個(gè)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(shí)基電路，時(shí)基電路的輸出端連接波形采集模塊，波形位圖維護(hù)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(hù)模塊的一輸出端連接有直方圖統(tǒng)計(jì)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(jī)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(jì)及波形特征提取模塊分析經(jīng)過波形位圖維護(hù)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(jì)算出數(shù)字波形操作模塊中各路顯示波形的波形特征點(diǎn)，其包括垂直特征點(diǎn)、同步觸發(fā)范圍、觸發(fā)特征點(diǎn)、水平特征點(diǎn)，主控制器利用計(jì)算出的波形特征點(diǎn)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(diǎn)的計(jì)算方法如下: (1)統(tǒng)計(jì)波形電壓直方圖:針對波形顯示窗口范圍內(nèi)的每個(gè)顯示波形跡線的波形點(diǎn)的值統(tǒng)計(jì)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(jì)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(gè)跳變沿之間的區(qū)域?yàn)椴ㄐ坞妷浩脚_，計(jì)算每個(gè)波形電壓平臺的中點(diǎn)，作為波形電壓平臺位置； (3)提取波形垂直特征點(diǎn):分析平滑后的電壓直方圖得到最大點(diǎn)位置、最小點(diǎn)位置，每相鄰兩個(gè)波形電壓平臺的中點(diǎn)及每個(gè)波形的波形電壓平臺位置，整個(gè)波形的中點(diǎn)，定義為波形垂直特征點(diǎn)； (4)計(jì)算同步觸發(fā)范圍:計(jì)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(jì)算觸發(fā)特征點(diǎn):計(jì)算同步觸發(fā)范圍中10%、50%、90%三個(gè)位置點(diǎn)，作為觸發(fā)特征點(diǎn)； (6)統(tǒng)計(jì)波形時(shí)間直方圖:針對各波形電壓平臺窗口范圍內(nèi)的波形點(diǎn)的值統(tǒng)計(jì)每個(gè)波形電壓平臺范圍內(nèi)的波形時(shí)間直方圖； (7)計(jì)算波形水平特征點(diǎn):搜索波形時(shí)間直方圖中各個(gè)波形電壓平臺的每個(gè)跳變沿位置，取每相鄰兩個(gè)跳變沿的中點(diǎn)，作為水平特征點(diǎn)。
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(diǎn)快速設(shè)置波形垂直放縮參考點(diǎn)的波形操縱方法:通過輸入鍵盤切換垂直放縮參考點(diǎn)位置為各波形垂直特征點(diǎn)之一，當(dāng)顯示的波形變化導(dǎo)致垂直放縮參考點(diǎn)位置不包括在波形顯示范圍內(nèi)時(shí)，自動(dòng)調(diào)整波形垂直放縮參考點(diǎn)位置到波形內(nèi)最接近的波形垂直特征點(diǎn)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(diǎn)快速調(diào)節(jié)波形垂直位置的波形操縱方法:垂直移動(dòng)波形時(shí)，將當(dāng)前垂直放縮參考點(diǎn)位置的波形移動(dòng)到移動(dòng)方向下一個(gè)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(diǎn)設(shè)置觸發(fā)電平的波形操縱方法:操作輸入鍵盤的自動(dòng)設(shè)置鍵進(jìn)行數(shù)字波形操作模塊的自動(dòng)設(shè)置時(shí)，設(shè)置觸發(fā)電平在接近波形中心的觸發(fā)特征點(diǎn)上；操作輸入鍵盤手動(dòng)調(diào)節(jié)數(shù)字波形操作模塊的觸發(fā)電平時(shí)，依次設(shè)置觸發(fā)電平在移動(dòng)方向各觸發(fā)特征點(diǎn)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(shí)，由數(shù)字波形操作模塊自動(dòng)調(diào)整觸發(fā)電平在接近波形中心的觸發(fā)特征點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(dòng)波形時(shí)，依次設(shè)置水平放縮參考點(diǎn)位置在移動(dòng)方向各水平特征點(diǎn)的時(shí)間上。當(dāng)水平放縮參考點(diǎn)位置已經(jīng)處于調(diào)整方向最后一個(gè)水平特征點(diǎn)位置時(shí)，再次調(diào)整波形偏移時(shí)，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(shí)基波形，當(dāng)窗口內(nèi)延遲時(shí)基波形在水平移動(dòng)方向上不存在波形水平特征點(diǎn)時(shí)，從窗口內(nèi)主時(shí)基波形尋找移動(dòng)方向的下一個(gè)波形水平特征點(diǎn)，以其對應(yīng)時(shí)間作為窗口內(nèi)延遲時(shí)基波形的水平放縮參考點(diǎn)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(tuán)公司第四十一研究所