[發明專利]數字示波器及其控制方法

有效

• 申請號: 201010618546.5
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102565483A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 王悅;王鐵軍;李維森
• 申請（專利權）人: 北京普源精電科技有限公司
• 主分類號: G01R13/02
• 分類號: G01R13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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技術領域

本申請涉及數字示波器技術，具體涉及一種數字示波器及波形處理方法。

背景技術

傳統的模擬示波器的顯示系統采用陰極射線管（Cathode?Ray?Tube，CRT）。由于CRT具有很好的熒光效果，即熒光粉的激活效果，它會隨時間推移，使被顯示的波形軌跡由亮變暗，從而可以體現出波形兩個方面的特征，一個是軌跡本身的變化情況，一個是軌跡重現的頻度。

目前數字示波器的顯示系統大多是采用液晶顯示（Liquid?crystal?display，LCD）屏，其屏幕好比是一個二維的像素陣列，每個像素位置都可以由一個行地址和一個列地址唯一地確定。通過控制每個像素的“開”或“關”可以使LCD顯示屏上的像素立即呈現“亮”或“關閉”。雖然LCD顯示屏本身并不具備CRT的熒光效果，但LCD顯示屏上的每個像素的亮度是可以控制的，比如利用一個4位深度的存儲器就可以控制所述亮度具有15個等級和一個關閉狀態，當利用具有更多位的存儲器時還可以使每個像素具有更加精細的亮度等級。利用LCD顯示屏的每個像素的亮度等級控制方法，不僅可以控制LCD顯示屏像素的亮度和顏色，還可以仿真熒光效果。

專利號為US6,847,905B2、申請日為2003年2月12日的美國專利公開了一種將采樣數據流光柵化的方法，該方法主要包括：對被測信號進行采樣獲得表達被測信號幅值隨時間變化的采樣點的數據流；將該數據流暫時分割為多個時間幀，每個時間幀包括多個時間段，每一個時間段包括多個幅值；計算每一個時間幀的每一個時間段所對應的采樣點的幅值出現的次數，以提供每一個時間幀的每一個時間段的幅值的統計圖。其中，每一個時間段和每一個幅值即對應著數字光柵顯示器的一個像素，通過統計落入一個像素范圍內的采樣點數量便可以確定一個波形在各個像素上的亮度，由此方法生成的表征各個像素亮度強度的數據我們這里稱之為強度信息。需要指出的是，在該方法中，如果示波器的采樣率增大，那么每一個時間段內所采集到的采樣點也會增多，對應的，每一個時間段在每一個幅度上出現的次數也會增多。這樣帶來的結果就是，隨著示波器采樣率的改變，示波器顯示的亮度也發生了變化，這可能會干擾到用戶的使用，是用戶所不希望看到的。上述專利號為US6,847,905B2的美國專利的全部內容在此一并引用作為參考。

專利號為US5,065,147、申請日為1989年5月17日的美國專利公開了一種數字示波器。該專利指出，傳統的模擬示波器由于余輝效果，不僅可以觀察到最新的一條波形，還可以觀察到之前的幾條波形的余輝，這樣，被測信號的噪音就可以明顯的被觀察到。為了克服該問題，該專利提出一種方法：獲得新的第(N+X)幀波形，舍棄第X幀波形，使得始終保留顯示N幀波形。即，屏幕總是顯示最新的N幀波形的疊加。需要指出的是，在該方法中，如果示波器的時基減小，一幀波形的時間減小，那么同一段時間內幀數將會增加。這樣帶來的結果就是，隨著示波器時基的變化，示波器顯示的亮度也發生了變化，這可能會干擾到用戶的使用，是用戶所不希望看到的。上述專利號為US5,065,147的美國專利的全部內容在此一并引用作為參考。

根據上面的兩個專利所公開的內容可知，影響顯示器亮度的因此主要有兩個，一個是一條波形的采樣點數量，另一個是一次顯示出來的波形的條數。

申請號為200610112531.5、申請日為2006年08月22日、公開日為2008.02.27的中國專利申請公開說明書公開了一種數字示波器的顯示方法，包括：計算所述采樣數據點在同一象素點上出現的概率包括：計算顯示屏上一列象素點上出現的當前幀的采樣數據點的個數N；根據所述采樣數據點在顯示屏上的縱坐標分別計算多幀的采樣數據點在同一象素點上出現的個數Rn、…、R2、R1；其中，n為幀數；計算多幀的采樣數據點在同一象素點上出現個數Rn、…、R2、R1的平均值R；根據所述的N和R計算所述多幀的采樣數據點在同一象素點上出現的概率I。由于該概率I是多幀的采樣數據點計算而來的，因此區別于一幀波形，顯示器全部像素點所對應的該概率I就可以稱之為累加強度信息。上述申請號為200610112531.5的中國專利申請公開說明書的全部內容在此一并引用作為參考。