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      頻域位圖的占有測量和觸發(fā)的制作方法_2

      文檔序號:9373415閱讀:來源:國知局
      用于該位圖的頻譜本質(zhì)是這樣的,對于每個頻 譜來說,某些振幅/功率值表示沿頻率軸的每個值,即使它是本底噪聲或者其他基線值,或 者甚至是留出來表示"無效點"的值。實際上,在圖3的例子中,頻譜之一是在輸入的時變 信號不存在時生成的,如在本底噪聲下由" 1"值的串所反映的。
      [0028] 在某些情況下,為了提供數(shù)據(jù)的增強視覺表示,希望將發(fā)生的值(occurrence value)映射為色標(biāo)。例如,下面的顏色映射可用于上面描述的9個頻譜的例子:
      [0029]

      [0030] 在這個例子中,諸如紅、橙等的暖色用于表示較高的發(fā)生數(shù)目。這僅是例子一一可 使用多種其他的許多亮度等級(intensity-grading)方案。
      [0031] 位圖命中計數(shù)通常隨時間累加。由于頻譜抵達的速率比顯示系統(tǒng)通常能夠處理的 快,所以在位圖上執(zhí)行下一個操作之前,頻譜(例如,數(shù)千個頻譜)的"幀"累加在該位圖中。 例如,在一個實施例中,每秒有48, 000個頻譜應(yīng)用于該位圖數(shù)據(jù)庫。利用每秒大約33次的 幀速率,結(jié)果是,在每個顯示幀期間有大約1400個頻譜被應(yīng)用于該位圖數(shù)據(jù)庫。在另一個 實施例中,每秒生成292, 000個變換,并使用20Hz的幀速率,使得每個顯示幀有大約15, 000 個頻譜被應(yīng)用于該位圖。
      [0032] 在任何情況下,在已經(jīng)完成幀并且其計數(shù)數(shù)據(jù)也一道被發(fā)送到下一過程,其計數(shù) 值則可被丟棄或者保留。從一個幀到下一個幀保持該計數(shù)值可被稱為持續(xù)(persistence)。 當(dāng)采用持續(xù)時,保持位圖數(shù)據(jù)庫中的現(xiàn)存計數(shù),并且,新到頻譜的功率/頻率值被相加以對 該計數(shù)進行增量,而不是簡單地重新開始計數(shù)并用來自最近幀的值替換它們。
      [0033] 可與被位圖化(bitmapped)的頻譜數(shù)據(jù)的存儲和顯示結(jié)合使用不同類型或程度 的持續(xù)。例如,"無限持續(xù)"是指保持從每個幀到下一個幀的全部累加計數(shù),并將每個隨后的 幀加到現(xiàn)存計數(shù)上。另一方面,"可變持續(xù)"是指保持少于全部計數(shù),其可以各種方式實現(xiàn), 諸如,通過將計數(shù)減小每個接連顯示幀的固定分數(shù)(fixed fraction)。
      [0034] 說明持續(xù)及其潛在效用的一個情況是,在觀察時段期間僅出現(xiàn)一次反常信號。假 設(shè),雖然僅存在一次,但是這個信號卻存在于幀的所有1465個頻譜更新。再假設(shè)使用可 變持續(xù)方案,其中位圖計數(shù)每幀減量了 25%。在這個例子中,位圖中受影響的單元將以值 1465為開始,并將在對位圖數(shù)據(jù)庫進行采樣以顯示該初始幀的時候盡全力(full-force) 顯示該受影響的單元。一幀之后,受影響單元中的發(fā)生值將減量了 25%,到1099。另一幀 之后,它們將減量到824,然后越來越小,直到它們變得非常黯淡以至于看不到。在屏幕上, 明亮的跡線將初步以該信號頻率下的尖峰進行顯示。當(dāng)接連的幀被傳送到顯示器上時,該 信號發(fā)生的所顯示頻譜的部分將消失(例如,通過衰減和/或改變?yōu)楸硎镜兔芏鹊念伾?同時,噪聲電平下的像素將在衰減信號之下開始變亮。最后,僅基線跡線將存在于本底噪聲 處。
      [0035] 上面描述的頻譜測量系統(tǒng)和方法能夠在各種設(shè)置中提供許多優(yōu)點。以高速率將 來自時變信號的樣本轉(zhuǎn)換成頻譜跡線,從而在波形更新之間僅有很少或者沒有停滯時間 (dead time)。此外,將該頻譜跡線饋送給能夠以可調(diào)參數(shù)實施的位圖數(shù)據(jù)庫,以提高信號 事件的可見度。如上所述,可以各種方式實施持續(xù),并且利用與位圖有關(guān)的各種亮度等級和 顏色方案,可將在頻譜不同部分中的波形普遍性(prevalence)反映在顯示中。
      [0036] 讀者可以理解,本發(fā)明的原理可擴展以適用于模擬頻域頻譜。在這種情況下,可對 模擬頻譜進行采樣和處理,以生成重復(fù)更新的位圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。雖然這種方案的細節(jié)可能會 改變,但是,一般效果將會提供模擬頻譜的數(shù)字化版本。因此,為了本討論的目的,模擬頻譜 將產(chǎn)生將反復(fù)應(yīng)用于更新位圖數(shù)據(jù)庫的多個數(shù)字頻域頻譜(通過轉(zhuǎn)換)。
      [0037] 在許多情況下,將期望的是不僅觀察一個或多個特定信號事件,還執(zhí)行時變信號 的鄰近區(qū)域和/或事件的詳細分析。存在多種觸發(fā)方法,包括各種類型的外部和內(nèi)部觸發(fā), 包括電平觸發(fā)(level triggering),功率觸發(fā),頻率掩模觸發(fā)等等。為分析瞬態(tài)和其它不常 見信號事件,通常有用的是使用一些形式的內(nèi)部觸發(fā),其中響應(yīng)于所觀察信號的一些特性 執(zhí)行觸發(fā)。
      [0038] 在任何情況下,一旦聲明(declare)觸發(fā),使用各種獲取設(shè)置取得時變信號的分 析捕獲,例如捕獲長度,延遲等。盡管現(xiàn)有的觸發(fā)對相當(dāng)廣泛的各種信號是足夠的,有一種 在數(shù)字RF系統(tǒng)中相對普遍的信號情形,對于其而言現(xiàn)有的內(nèi)部觸發(fā)方法不能工作。例如, 在給定的頻率范圍內(nèi),信號可以在不同時間在多種不同功率/振幅水平下發(fā)生。功率觸發(fā) 可捕捉具有最高功率的信號,頻率掩模觸發(fā)可捕捉在特定頻率下超過某功率閾值的信號, 但是"信號下的信號(signal under signal)"的場景仍然難以捉摸(elusive)。
      [0039] 此處描述的位圖和顯示持續(xù)可用于構(gòu)造觸發(fā)機制以克服上述的檢測問題和/或 提供其它效用和優(yōu)點。現(xiàn)在參見圖4,描述了一種示例性觸發(fā)方法。
      [0040] 如80處所示,該方法可首先包括建立感興趣區(qū)域。典型地,該區(qū)域?qū)⑴c上述位圖 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)地建立。例如,位圖的特定像素分組或其它部分可被指定為感興趣區(qū)域。典 型地,該分組是用于驅(qū)動顯示上的像素的位圖單元的矩形區(qū)域,但也可使用其它分組。
      [0041] 通常,用戶輸入的某種形式被接收以建立感興趣區(qū)域。例如,鍵盤可用于指定對應(yīng) 于將要觀察的振幅和頻率范圍的感興趣的X和Y范圍??蛇x擇地,可使用圖形方法,諸如接 收鼠標(biāo)輸入或用于在位圖的顯示上畫框的其它輸入。
      [0042] 如在82處所示,該方法也包括建立將要使用的觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。在此處討論的例子中, 觸發(fā)是內(nèi)部的,且信號的搜索特性被指定或可轉(zhuǎn)化為在感興趣區(qū)域中發(fā)生的位圖數(shù)據(jù)。將 在下文更詳細地討論的特定的例子包括基于位圖中的色彩值或亮度等級的觸發(fā)以及基于 信號占有和信號相關(guān)(correlation)的觸發(fā)。
      [0043] 步驟86,88和90涉及系統(tǒng)的迭代操作,其在感興趣區(qū)域和觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的指定 (specification)之后發(fā)生。步驟86和88描述了重復(fù)地生成數(shù)字頻域變換,以及應(yīng)用那些 變換來更新位圖數(shù)據(jù)庫。在一個實施例中,為應(yīng)用以更新位圖數(shù)據(jù)庫的每個變換測試觸發(fā) 標(biāo)準(zhǔn)。在另一個可能的實施例中,每個顯示幀評價(assess)觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)僅一次,或者每η個 變換僅一次,而不是在位圖數(shù)據(jù)庫的每個單獨的變換更新時。因此,在描述的例子中,在處 理流程移動到觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的滿意度的測試之前,位圖數(shù)據(jù)庫被更新N次,其中N是每個顯示幀 的變換數(shù)。然而,應(yīng)該理解,可以根據(jù)任何所期望的時間表(schedule)測試觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn),包括 以與設(shè)備的顯示幀速率不一致的時間間隔。那就是說,將經(jīng)常期望的是將測試與出于顯示 目的的數(shù)據(jù)庫的采樣相匹配,因為觸發(fā)事件經(jīng)常被用戶根據(jù)在顯示上可見的信號現(xiàn)象而理 解,或者直接或者通過由持續(xù)、色彩編碼和其它特征提供的增強而理解。然而,在其它設(shè)置 中,時間分辨率要求可規(guī)定用于將測試應(yīng)用于位圖的每個變換更新的偏好。
      [0044] 正如在92處所見,在幀的變換價值(worth of transform)已經(jīng)累加到位圖結(jié)構(gòu) 中之后,處理流程移動到測試觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。如在90處所示,然而,測試觸發(fā)之前,位圖中的所 累加值可根據(jù)正在使用的特定持續(xù)制度(regime)被減少或衰減。另一方面,有時期望的是 在應(yīng)用任何衰減或持續(xù)技術(shù)之間進行觸發(fā)測試。例如,可能優(yōu)選的是在增加持續(xù)之前對位 圖數(shù)據(jù)執(zhí)行占有觸發(fā)或?qū)λ掷m(xù)位圖(其已被清理以對持續(xù)效應(yīng)進行析出因數(shù))執(zhí)行密度 測試(perform the density test on persisted bitmaps that have been or cleaned to factor out persistence effects)。以下將討論補償持續(xù)效應(yīng)的其它例子。
      [0045] 繼續(xù)該圖,如果沒有聲明觸發(fā),處理流程返回84,其中,另一幀的變換價值被先于 下一測試周期應(yīng)用到位圖,等等。另一方面,如在94處所示,如果對感興趣區(qū)域的篩選分析 導(dǎo)致觸發(fā)聲明則執(zhí)行時變信號的分析捕獲。如前所述,分析捕獲典型地包括以邏輯上或物 理上分離的位置存儲時變信號的所期望部分,以允許使所捕
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