[發(fā)明專利]一種高捕獲率示波器的異常波形錄制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310169963.X
• 申請(qǐng)日: 2013-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN103308738A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙勇;葉芃;蔣俊;邱渡裕;曾浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R13/02
• 分類號(hào): G01R13/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

1.一種高捕獲率示波器的異常波形錄制方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）、在FPGA端設(shè)置一時(shí)間戳計(jì)數(shù)器，DSP啟動(dòng)時(shí)，讀取FPGA中的當(dāng)前時(shí)間戳N，并將時(shí)間戳N與DSP中當(dāng)前的實(shí)時(shí)時(shí)鐘t綁定；

（2）、DSP構(gòu)建異常波形檢測(cè)模板，提交至FPGA；

（3）、FPGA讀取ADC采集的每幅波形數(shù)據(jù)，將每個(gè)采樣點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的異常檢測(cè)模板進(jìn)行比對(duì)，如果某個(gè)采樣點(diǎn)幅度值V_i落在異常檢測(cè)模板取值范圍a≤V_i≤b之外，則認(rèn)為該幅波形是異常波形數(shù)據(jù)，記錄該異常波形數(shù)據(jù)的時(shí)間戳，將異常波形數(shù)據(jù)和時(shí)間戳一同存儲(chǔ)到DDR中；如果該幅波波形數(shù)據(jù)的每個(gè)采樣點(diǎn)的幅度取值都在模板范圍內(nèi)，則認(rèn)為該幅波形為正常波形，不作任何操作；

（4）、當(dāng)DDR存滿或DSP向DDR發(fā)出讀中斷信號(hào)時(shí)，DSP從DDR中讀取異常波形數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳，計(jì)算異常波形的發(fā)生時(shí)間t_j=t+(N_j-N)*T，其中t為時(shí)間戳為N時(shí)的DSP端實(shí)時(shí)時(shí)鐘，N_j為第j幅異常波形發(fā)生時(shí)的時(shí)間戳，T為FPGA中的時(shí)鐘周期；

（5）DSP將從DDR中讀取的異常波形數(shù)據(jù)以及計(jì)算得到的異常波形發(fā)生時(shí)間發(fā)送至顯示器中進(jìn)行顯示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異常波形錄制方法，其特征在于，所述的時(shí)間戳N與DSP中當(dāng)前的實(shí)時(shí)時(shí)鐘t綁定的方法為：

2.1）、在FPGA中建立一個(gè)周期為T的時(shí)鐘信號(hào)CLK，以及一個(gè)n位的時(shí)間戳計(jì)數(shù)器，記錄周期為T的時(shí)鐘的周期數(shù)作為時(shí)間戳；

2.2）、當(dāng)DSP啟動(dòng)后，讀取DSP端的實(shí)時(shí)時(shí)鐘t和FPGA中的當(dāng)前時(shí)間戳N，并在DSP端保存這種對(duì)應(yīng)關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異常波形錄制方法，所述的異常波形檢測(cè)模板的建立方法為：將已知的k個(gè)采樣點(diǎn)的幅度取值范圍a_i≤V_i≤b_i,0≤i≤k導(dǎo)入DSP中作為異常檢測(cè)的模板，其中k為每次觸發(fā)采集得到的采樣點(diǎn)數(shù)，V_i是第i個(gè)采樣點(diǎn)的幅度值，a_i,0≤a_i≤2^d-1是第i個(gè)采樣點(diǎn)可取的最小幅度值，b_i,0≤b_i≤2^d-1是第i個(gè)采樣點(diǎn)在可取的最大幅度值，d為示波器的垂直分辨率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異常波形錄制方法，所述的異常波形檢測(cè)模板的建立方法為：記錄ADC采集得到M幅正常波形數(shù)據(jù)，每次觸發(fā)采集得到的采樣點(diǎn)數(shù)為k，對(duì)M幅正常波形數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出第i,0≤i≤k個(gè)采樣點(diǎn)的幅度取值范圍a_i≤V_i≤b_i，其中V_i是第i個(gè)采樣點(diǎn)的幅度值，a_i,0≤a_i≤2^d-1是第i個(gè)采樣點(diǎn)M幅正常波形中的最小幅度值，b_i,0≤b_i≤2^d-1是第i個(gè)采樣點(diǎn)在M幅正常波形中的最大幅度值，d為示波器的垂直分辨率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異常波形錄制方法，所述的異常波形檢測(cè)模板的建立方法為：觀測(cè)人員根據(jù)實(shí)際情況在線設(shè)定k個(gè)采樣點(diǎn)的幅度取值范圍a_i≤V_i≤b_i，其中k為每次觸發(fā)采集得到的采樣點(diǎn)數(shù)，V_i是第i個(gè)采樣點(diǎn)的幅度值，a_i,0≤a_i≤2^d-1是第i個(gè)采樣點(diǎn)可取的最小幅度值，b_i,0≤b_i≤2^d-1是第i個(gè)采樣點(diǎn)在可取的最大幅度值，d為示波器的垂直分辨率。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異常波形錄制方法，所述的異常波形數(shù)據(jù)以及異常波形發(fā)生時(shí)間顯示的方法為單獨(dú)顯示每幅異常波形與發(fā)生時(shí)間。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異常波形錄制方法，所述的異常波形數(shù)據(jù)以及異常波形發(fā)生時(shí)間顯示的方法為將設(shè)定時(shí)間段的所有異常波形疊加顯示。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異常波形錄制方法，所述的異常波形數(shù)據(jù)顯示時(shí)與模板波形疊加顯示。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的異常波形錄制方法，所述的DSP對(duì)異常波形發(fā)生的頻率進(jìn)行分時(shí)段統(tǒng)計(jì)并送至顯示器顯示。