[發明專利]一種數字熒光示波器波形顯示數據的轉換計算方法

有效

• 申請號: 201611152282.2
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106841729B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 高禮忠
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01R13/02
• 分類號: G01R13/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 彭雄

本發明公開了一種數字熒光示波器波形顯示數據的轉換計算方法，將統計的各點波形出現的頻度值通過便于硬件實現的方法轉換為顯示亮度分量值、且所述顯示亮度分量值能夠根據用戶設置的顯示亮度而改變并轉換得到RGB格式的顯示數據。將波形頻度值轉換為顯示亮度分量值時，先將波形頻度值區間按近似對數的關系進行分段，而每段區間內頻度值到亮度分量值的轉換則采用線性壓縮的方法，這樣，高頻度值轉換時壓縮比例較大，低頻度值轉換時壓縮比例較小，可使被測信號中出現頻度高的波形點和出現頻度低的波形點都能夠有效顯示，也易于硬件電路實現，同時能夠完整地保留了原始波形信息。

技術領域

本發明涉及一種數字熒光示波器波形顯示方法，屬于數字熒光示波器的顯示技術領域。

背景技術

近年來,動態復雜信號的測量向工程技術人員提出了挑戰。第一代模擬實時示波器(ART)和第二代數字存儲示波器(DSO)對此顯得無能為力。于是第三代示波器——數字熒光示波器(DPO)應運而生。數字熒光示波器采用專用硬件電路進行采集波形的實時數字熒光處理，使得波形的捕獲更新率高達幾十萬幀/秒甚至百萬幀/秒，遠遠高于最先進的DSO，因此，能夠捕獲象毛刺、矮脈沖這樣的偶發信號；同時，數字熒光示波器采用數字熒光處理技術，能夠通過亮度或色彩來呈現長時間內信號的變化情況，因此，能夠實時、真實地顯示如視頻信號、調制信號這樣的復雜動態信號。

目前LCD/LED顯示屏一般采用RGB格式的顯示數據，而數字熒光示波器原始記錄的只是各點波形出現的頻度信息，因此需要將波形頻度信息轉換為RGB格式的顯示數據才能顯示波形。由于數字熒光示波器波形捕獲更新率的極大提高，記錄的各點波形頻度值可能很大，遠遠超過RGB格式顯示數據表示的亮度值或色彩值的范圍。因此，需要將原始記錄的大數值范圍的波形頻度信息壓縮轉換成小數值范圍的RGB格式數據后才能用于屏幕顯示。而常用的線性壓縮轉換，對出現頻度高的波形點和出現頻度低的波形點采用相同的壓縮比，壓縮后往往會失去一些出現頻度低的波形點的顯示信息，尤其是當波形中各點出現頻度值相差較大時，那些只出現幾次的波形點就會由于壓縮而丟失，致使用戶無法觀測到這些偶發的信號。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種數字熒光示波器波形顯示數據的轉換計算方法，即將波形點出現頻度值轉換為RGB格式顯示數據的方法，利用本發明所提出的方法可以實現數字熒光示波器的波形顯示，使出現頻度高的波形點和出現頻度低的波形點都能夠有效顯示，從而完整地保留了原始波形信息。同時，能夠根據用戶需求設置改變波形顯示亮度。而且，本發明提供的轉換計算方法沒有復雜計算，方便硬件實現。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種數字熒光示波器波形顯示數據的轉換計算方法，將統計的各點波形頻度值轉換為顯示亮度分量值，且所述顯示亮度分量值能夠根據用戶設置的顯示亮度而改變并轉換得到RGB格式的顯示數據。波形頻度值轉換為顯示亮度分量值的方法為：先將波形頻度值區間按近似對數的關系進行分段，而每段區間內頻度值到顯示亮度分量值的轉換則采用線性壓縮的方法。

具體包括以下步驟：

步驟(1)，根據數字熒光示波器的最大波形更新率和顯示刷新的定時時間計算并確定波形頻度值的理論最大值和波形頻度值按二進制存儲所需的位數。

步驟(2)，根據步驟(1)確定的波形頻度值理論最大值確定波形頻度值理論最大值的區間，將波形頻度值理論最大值的區間按近似對數的關系進行分段，得到各個分段區間。

步驟(3)，根據顯示采用的RGB格式，確定顯示亮度分量值t的二進制位數h和取值區間。

步驟(4)，在顯示刷新定時時間到時，先讀出疊加處理的波形總幀數，判斷波形總幀數和波形頻度值理論最大值的大小關系，確定波形頻度值的擴大調整倍數，再讀出波形頻度值存儲器中各個波形頻度值做相應的調整，得到調整后的波形頻度值。