发明名称 一种波形三维成像方法
摘要 本发明公开了一种波形三维成像方法,根据设置的展宽比得到水平压缩后的波形长度,得到压缩深度H,把每H个采样点压缩至一个时间点,在该时间点上将H个采样点的幅度值出现次数进行叠加,从而得到H个采样点在该时间点在不同幅度值的概率,从而将将“时间-幅度”的二维采样信息映射成“时间-幅度-幅度出现的概率”三维数据,采用颜色深浅来表征幅度出现的概率大小。采用本发明可在传统的串行架构DSO中实现波形三维成像,避免抽点采样处理所导致的信息遗失,提高对低重复信号和随机信号的捕获能力。
申请公布号 CN103278670A 申请公布日期 2013.09.04
申请号 CN201310173679.X 申请日期 2013.05.13
申请人 电子科技大学 发明人 杨扩军;侯义贝;张沁川;潘卉青
分类号 G01R13/00(2006.01)I 主分类号 G01R13/00(2006.01)I
代理机构 成都行之专利代理事务所(普通合伙) 51220 代理人 温利平
主权项 1.一种波形三维成像方法,其特征在于包括以下步骤:(1)、在数字存储示波器的FPGA内部设置三维数据库,三维数据库的每一个存储单元对应显示屏幕上一个点;(2)、当有效触发到来时,采集系统采集波形数据并存储在采集存储器中,采集存储器的存储深度记为L,ADC采样的垂直分辨率记为N bit,则每个采样点有2<sup>N</sup>个可能幅度值0,1,…,2<sup>N</sup>-1,Y<sub>i</sub>,0≤i≤L-1表示第i个采样点的幅度值,0≤Y<sub>i</sub>≤2<sup>N</sup>-1,显示屏幕的分辨率S×2<sup>N</sup>;(3)、DSP对波形数据采用压缩方式进行三维映射处理,得到三维数据:3.1)、根据实际情况设置显示波形的展宽比M≥1,M为所有采样点数与需要显示的采样点数之比,则所有采样点数水平压缩后的波形长度L<sub>0</sub>=S×M,计算压缩深度<img file="FDA00003178688500012.GIF" wi="292" he="70" />3.2)、根据展宽比M确认实际显示的S×H个采样点,整合成S个向量a<sub>n</sub>={Y<sub>nH</sub>,Y<sub>nH+1</sub>,Y<sub>nH+2</sub>,Y<sub>nH+3</sub>,...,Y<sub>nH+H-1</sub>},0≤n≤S-1,每个向量包含H个元素,第n个向量对应显示屏幕上第n个时间点;3.3)、将每个向量a<sub>n</sub>中的第j,0≤j≤H-1个元素Y<sub>nH+j</sub>译码成一个2<sup>N</sup>维列向量<img file="FDA00003178688500013.GIF" wi="648" he="111" />其中s<sub>n,j,m</sub>,0≤m≤2<sup>N</sup>-1为d<sub>n,j</sub>的第m个元素,在三维数据库中对应的地址A<sub>n,j,m</sub>=X<sub>n</sub>+m,其中X<sub>n</sub>=X<sub>0</sub>+n·2<sup>N</sup>,表示三维数据库中第n个时间点的首地址;将d<sub>n,j</sub>中第Y<sub>nH+j</sub>个元素值置为1,其他全置为零,将向量a<sub>n</sub>中所有元素译码得到的列向量相加得到2<sup>N</sup>维列向量<img file="FDA00003178688500011.GIF" wi="303" he="157" />D<sub>n</sub>即为第n个时间点对应的H个采样点压缩而成的列向量,D<sub>n</sub>中的每个元素对应着显示屏幕上第n个时间节上的像素点,元素的值表示第n个时间点上在该像素点的样点数目,即采样点幅度值为此幅度值的概率信息;3.4)、根据S个向量a<sub>n</sub>对应的列向量D<sub>n</sub>得到三维数据矩阵D=(D<sub>0</sub>,D<sub>1</sub>,D<sub>2</sub>,...,D<sub>S-1</sub>);(4)、DSP将三维数据矩阵D送入三维数据库进行波形成像,按照矩阵D中元素值的大小设置不同的颜色深浅,最终由显示器进行显示。
地址 611731 四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号