[發明專利]一種頻譜三維顯示裝置、方法及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 201710719933.X
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN109445882B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 王永添;李振軍;宋民;梁杰
• 申請（專利權）人: 深圳市鼎陽科技股份有限公司
• 主分類號: G06F9/451
• 分類號: G06F9/451;G01R23/16
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕

本發明實施例提供了一種頻譜三維顯示裝置，包括：FFT模塊，用于對時域數據進行FFT變換；檢波模塊，用于對FFT輸出數據進行檢波處理；三維顯示映射控制模塊，用于將檢波輸出數據映射到隨機存儲模塊中；RGB轉換模塊，用于將各個像素點的強度值轉換為各個像素點的RGB顏色值；疊加模塊，用于將各個像素點的RGB顏色值與頻譜儀圖像界面中的菜單數據疊加后發送至顯示模塊進行顯示。本發明所提供的頻譜三維顯示裝置，將FFT及頻譜映射處理均集成在了數字芯片內部，對FFT結果經檢波后的頻譜數據進行三維映射和三維顯示，從而使得頻譜儀在頻譜三維顯示過程中實現真正的實時無縫處理。本發明實施例還提供了一種頻譜三維顯示方法及介質。

技術領域

本發明涉及頻譜顯示技術領域，具體涉及一種頻譜三維顯示裝置、方法及計算機可讀存儲介質。

背景技術

在測試測量領域，隨著通信技術、雷達技術等越來越復雜化，以及伴隨著各種調制技術的誕生和應用，工程師和科學家們在排查各種電子系統遇到的故障或問題時，面臨越來越艱巨的挑戰。在檢測隨時間變化的射頻信號時，利用傳統測試儀器，例如傳統頻譜儀不能很好的發現問題和定位問題，例如一些突發的并且隨機出現的信號、干擾等，利用傳統頻譜儀難以對這類信號進行捕獲和分析。

在這種背景下，很多廠商相繼推出了實時頻譜分析儀，借助于快速無縫FFT處理以及余輝顯示、模板觸發等技術，來實現對各種突發異常信號的捕獲和分析。

這類實時頻譜分析儀的架構一般有兩種，一種是由接收機硬件(由射頻通道、模擬中頻以及ADC以及數字芯片等硬件電路組成)加上個人計算機(PC，Personal Computer)機軟硬件構成的一體機，這種架構的設備，ADC采集后的數據在數字芯片中完成DDC和FFT等處理，結果經由PCI-E等高速接口將數據交給PC軟件進行檢波、余輝顯示等處理；另一種架構是接收機硬件單獨為一個設備，然后通過通用串行總線(USB，Universal Serial Bus)、局域網(LAN，Local Area Network)等通用接口連接到PC機上，PC機通過上位機軟件來實現對數據的處理。

在以上兩種架構中，FFT之后大部分數據處理工作需要借助PC機資源來實現。當需要對頻譜圖進行三維顯示時，由于同時需要對數據進行無縫FFT處理，會占用大量的PC資源，但是，由于三維顯示時，并不能做到每一幀FFT結果都能在三維圖中顯示出來，中間總是會或多或少出現一些丟幀，因此，三維顯示并不能做到無縫顯示。

現有的頻譜三維顯示技術一般是基于PC機軟件，采用圖形和圖像處理的方法來實現，每一幀頻譜數據對應一張圖片，不同時間的頻譜圖通過圖像疊加(overlay)來形成三維視圖，這個過程的原理示意圖如圖1所示：每一段時域數據經FFT處理后得到一幀頻域數據，每一幀頻域數據在內存中均映射到顯示緩沖區中的一個二維空間中，該二維空間中的數據對應一張頻譜圖；按時間先后順序，將各次FFT對應的頻譜圖進行Overlay處理即可形成三維顯示數據。

但現有頻譜三維顯示技術仍存在以下缺點：

1、由于FFT處理一般在數字芯片中(如專用芯片或者可編程邏輯芯片)實現，其處理速度快、實時性強，而三維顯示映射處理在軟件中實現時，其映射過程為軟件逐點映射，處理速度比較慢，很難跟上FFT處理的節奏，最終會導致三維顯示不能顯示所有的FFT結果，也就是有些FFT幀因不能及時被處理而被丟掉。

2、基于軟件的頻譜映射，每一幀FFT結果映射得到的圖像需要存放在一個二維存儲空間，當三維顯示需要支持的時間范圍較長時，會消耗大量的內存空間。

發明內容

為了至少部分地解決現有技術中存在的問題，本發明實施例期望提供一種頻譜三維顯示裝置、方法及計算機可讀存儲介質。

根據第一方面，本發明實施例提供了一種頻譜三維顯示裝置，所述裝置包括：FFT模塊、檢波模塊、三維顯示映射控制模塊、隨機存儲模塊、RGB轉換模塊及Overlay模塊；其中，