[發明專利]一種基于三維波形映射圖像的參數測量與標記方法

有效

• 申請號: 201810643423.3
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN109001514B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 黃武煌;王盼;張沁川;邱渡裕;蔣俊;葉芃;趙偉杰;袁淵;田祥祥
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01R13/02
• 分類號: G01R13/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

本發明公開了一種基于三維波形映射圖像的參數測量與標記方法，先對三維波形進行三維映射，然后對傳入系統的三維波形圖像信息直接進行參數測量，再利用加權平均方法可求得包含了波形概率統計信息后的波形參數值。然后根據測量后的參數，對三維波形映射圖像進行相應的標記與顯示。采用基于三維波形圖像計算波形參數的方法，與傳統軟件計算波形參數算法相比，不僅大大減少了數據傳輸量和運算處理時間，而且解決了軟件只能計算單幅波形參數的限制，能夠對數據庫中疊加的多幅波形進行包含概率信息的參數計算。

技術領域

本發明屬于三維波形處理技術領域，更為具體地講，涉及一種基于三維波形映射圖像的參數測量與標記方法。

背景技術

數字三維示波器是一種具有實時波形映射技術及三維顯示效果的新型數字存儲示波器，其顯示波形中不僅包含了時間-幅度信息，還包含了幅度隨時間出現的概率信息。某一幅度值出現概率越大，該幅度值處波形顏色越深，如圖1所示。其原理是基于不斷實時更新的三維波形數據庫，實現波形數據到波形圖像的高速映射。它集模擬示波器和數字存儲示波器的優點于一身，既有數字存儲示波器的信號存儲、處理及與預觸發顯示功能，又有模擬示波器的實時捕獲和三維顯示特性。

參數測量功能是每一款數字示波器的必要功能之一，它通過對各個物理通道輸入的波形數據進行一系列的測量計算，最終獲取輸入波形的基本參數信息。這些基本信息包括幅值類參數，時間類參數，其中幅值類參數一般包括頂值、底值、幅值、峰峰值、最大值、最小值等；時間類參數一般包括頻率、周期、上升時間、下降時間等。

傳統參數測量方法對單幅波形進行測量，由于若每采集一幅新波形均進行一次計算，會造成示波器軟件巨大的性能開銷，不利于保證其他功能模塊的實時性。因此為了保證最優的示波器軟件整體性能和用戶體驗，通常選擇每隔固定時間間隔重新計算一次上述的參數，測量流程圖如圖2所示。

數字示波器三維映射模式下的傳統波形參數測量原理，如圖3所示，采集接收后的數據在硬件系統內同時存入兩部分波形數據緩存區，其中第一部分緩存區內的波形數據用于進行三維映射過程，第二部分緩存區內的波形數據傳入軟件系統進行波形參數測量，然后將兩部分處理結果進行顯示。

由于通過上述波形參數測量算法進行參數測量時，只能通過固定時間間隔隨機選取一幅波形進行參數計算，而無法針對液晶屏實時顯示的三維映射波形進行精確測量，使得該方法得到的波形參數同樣具有較大的隨機性和不確定性。因此，根據三維波形映射圖像來準確識別波形的相關參數并在圖像上加以標記就顯得非常迫切，也具有非常重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于三維波形映射圖像的參數測量與標記方法，利用加權平均法進行參數測量并實時顯示。

為實現上述發明目的，本發明一種基于三維波形映射圖像的參數測量與標記方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、利用完成三維波形映射后的圖像構建數據矩陣D_L×M，其對應的地址矩陣A_L×M，其中，L和M為對應液晶屏顯示區的長度即數據庫的長和寬；

(2)、根據數據矩陣D_L×M及映射地址矩陣A_L×M，求出每列中采樣點的加權平均值；

設第i列存儲的區地址為A₁～A_n，對應各地址內的存儲信息依次為K₁～K_n，1≤i≤L；那么第i列中采樣點幅值加權平均值所對應的映射地址X_{i_mean}：

在地址X_{i_mean}處對應的采樣點幅度值為：

Y_{i_mean}＝(i·M-1)-X_{i_mean} (2)