[發明專利]一種數字示波器的彩色波形顯示方法

有效

• 申請號: 201611268013.2
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN106841730B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 高禮忠;崔城
• 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示波器的彩色波形顯示方法，該方法通過顯示波形中色彩的冷暖來反映信號出現頻度的高低。該方法首先在顯示刷新定時時間內對采集的每幀波形點進行頻度值統計處理，然后按統計的波形頻度值大小將其分到對應的色彩組，最后在該色彩組內將其轉換為對應的RGB顯示數據。與單色波形顯示方法相比，本發明方法的彩色波形顯示的色彩等級遠遠大于單色波形顯示的亮度等級，因而可以呈現被測信號的更多細節、更好地呈現長時間內信號的變化情況。本發明方法可用FPGA硬件實現，轉換RGB顯示數據的速度快，波形更新率高。

技術領域

本發明涉及一種數字示波器的彩色波形顯示方法，屬于數字示波器的顯示技術領域。

背景技術

近年來,復雜動態信號的測量向工程技術人員提出了挑戰。在測量如視頻信號、調制信號等不斷隨時間變化的復雜動態信號時，由于傳統數字示波器單色波形顯示一般采用軟件作圖的方法，由采集數據作圖顯示波形的速度較慢，波形更新率較低，往往會漏失許多信號變化的細節。另外，雖然單色顯示的亮度等級能達到幾十種、甚至上百種，但是，人眼對單種色彩亮度變化的分辨能力卻達不到那么高，因此，無法清晰地觀測、很好地辨別出那些復雜動態信號的變化細節，從而影響到工程技術人員對這些復雜動態信號的測量與相關的調試工作。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種顯示波形的色彩等級遠遠大于單色波形顯示的亮度等級且可用FPGA硬件實現、轉換RGB顯示數據速度快、波形更新率高的數字示波器彩色波形顯示方法。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種數字示波器的彩色波形顯示方法，包括以下步驟：

步驟(1)，對顯示刷新定時時間內統計的波形頻度值的最大取值范圍進行色彩分組，得到每組色彩的頻度值區間，其中，色彩分組是將波形頻度值的最大取值范圍按從高到低的順序對色彩從暖到冷進行分組。

步驟(2)，在顯示刷新定時時間內對采集的每幀波形點進行頻度值統計處理。

步驟(3)，在顯示刷新定時時間到時，將步驟(2)得到的波形點頻度值讀出，并根據步驟(1)劃分的色彩分組的頻度值區間，判斷各波形點頻度值所屬的色彩分組區間，得到各點波形顯示對應的色彩組。

步驟(4)，根據步驟(3)確定的色彩組，將波形點頻度值轉換為對應的RGB顯示數據。

優選的：所述步驟(1)中，顯示刷新定時時間的設置可根據定時時間內統計的波形頻度值的最大值作調節，使得波形頻度值的最大值接近二的冪次方，以方便色彩分組和判別。

優選的：所述步驟(1)中，色彩分組是將波形頻度值的最大取值范圍按從高到低的順序對應分到如下色彩從暖到冷的色彩組：紅-黃、黃-綠、綠-藍綠、藍綠-藍、藍-黑。如果波形頻度值的最大取值范圍較大，即如果波形頻度值的最大取值大于一定閾值，為更清晰地顯示那些出現頻度較低的波形點，則可將對應頻度值最低的“藍-黑”這組進一步細分組。

優選的：所述步驟(1)中，對波形頻度值最大取值范圍的色彩分組組數S可按以下方法確定：

假設波形頻度值的最大取值范圍為[0,F-1]，波形頻度值可以用K位二進制表示為：b_k-1b_k-2b_k-3……b₂b₁b₀，按顯示采用的格式分情況確定色彩分組組數S，具體方法如下：

1)顯示采用RGB24格式：