[發明專利]波形端值計算方法及裝置、數字示波器

有效

• 申請號: 201611258685.5
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108267627B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 李東明;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: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯;湯在彥

本發明提供一種波形端值計算方法及裝置、數字示波器，其中，該方法包括以下步驟：確定數字示波器波形幅度的最大值和最小值；將波形幅度的最大值和最小值之和除以2，得到波形幅度的中值；以波形幅度的中值為分界線，將波形數據分成上下兩個部分；根據上部分的波形數據確定波形頂端值；和/或，根據下部分的波形數據確定波形底端值?，F有技術中是對整個波形數據進行處理，這樣只能采用一種計算方法來計算頂端值和底端值，而采用本發明方法及裝置可以為波形頂端值和波形底端值選擇不同的計算方法。

技術領域

本發明涉及測量器材技術領域，特別涉及一種波形端值計算方法及裝置、數字示波器。

背景技術

數字示波器是一種常用的電子測量儀器，它通過模數轉換器采集被測模擬信號，將其轉換為數字信號進行處理。數字示波器除了能顯示被測模擬信號的波形，一般還提供測量、分析等高級功能。

目前的數字示波器一般都具有波形測量功能，可以對采集的被測模擬信號的波形進行若干測量項目。圖1是一種典型的數字示波器屏幕顯示，圖1中的菜單列表(方框1)列出若干項可以進行的測量項，比如周期Period，幅值Amplitude，頂端值High(也稱為高值Vtop)，底端值Low(也稱為低值Vbase)等。用戶添加某項測量后，數字示波器對波形信號進行指定的測量，在數字示波器屏幕的左下端(方框2)顯示測量結果列表，測量結果一般包括當前值Value，平均值Mean，最大值Max，最小值Min和標準差Std Dev等測量值，幫助用戶分析測量值及其統計特性。

目前的數字示波器支持的測量項一般包括幅值Amplitude，頂端值High，底端值Low等波形信號的垂直測量項。如圖1中的方框3所示，被測信號的幅值Amplitude定義為頂端值High(Vtop)與底端值Low(Vbase)的差值，因此頂端值和底端值是較為基本的測量項，獲得這兩個測量項后，其他相關測量項(如幅度Amplitude)即可通過簡單的計算得出。

對于頂端值與底端值的測量方法，一般數字示波器提供多種方法供用戶選擇設置。例如：圖2是數字示波器測量相關設置，其中右上角的框中是頂端值High和底端值Low的設置項，也稱高(Vtop)低(Vbase)方法的設置項，該設置項可以讓用戶選擇頂端值和底端值的測量方法，一般提供三種選項：1)自動選擇Auto Select：由數字示波器自動選擇頂端值和底端值的測量方法，從以下兩種方法中選擇一項同時計算頂端值和底端值。2)直方圖統計法Histogram：數字示波器分別計算被測信號波形在垂直方向上的投影，形成信號幅值直方圖，信號直方圖中幅值最大的位置對應的值即為頂端值或底端值的測量值。3)最大最小值法Max-Min：數字示波器測量被測信號的最大值，直接將最大值作為頂端值；測量信號的最小值，將最小值作為底端值。

以上三種方法的選擇都是同時針對頂端值與底端值，即頂端值和底端值只能選擇相同的測量方法，但是對于某些特殊類型的波形，如圖3所示，用戶希望使用直方圖統計法Histogram測量頂端值，而對于底端值，用戶則希望使用最大最小值法測量(如圖中虛線所示)，目前的技術方案都無法為頂端值和底端值選擇不同的測試方法，對于這類信號，目前的數字示波器無法給出滿足用戶需求的測量值。

發明內容

本發明實施例提供了一種波形端值計算方法，可以為波形頂端值和波形底端值選擇不同的計算方法。該波形端值計算方法包括：

確定數字示波器波形幅度的最大值和最小值；

將波形幅度的最大值和最小值之和除以2，得到波形幅度的中值；

以波形幅度的中值為分界線，將波形數據分成上下兩個部分；

根據上部分的波形數據確定波形頂端值；

和/或，根據下部分的波形數據確定波形底端值。

在一個實施例中，根據上部分的波形數據確定波形頂端值，包括：采用直方圖統計法或最大最小值法，根據上部分的波形數據確定波形頂端值；