一种数字三维示波器的波形数据处理方法

摘要

本发明公开了一种数字三维示波器的波形数据处理方法，将一次刷新周期内采集到的多幅波形数据映射到三维波形数据库，将该三维数据库的内容作为数据处理对象进行统计直方图分析，采用K均值聚类算法将直方图分为高低两个部分，即Hupper和Hlower两个部分。根据Hupper和Hlower估计脉冲参数的高、低状态电平，即顶端值vtop和底端值vbase。根据顶端值vtop和底端值vbase可计算其它的波形参数，如幅度、上升/下降时间、周期等。采用本发明可以避免异常值和偶发信号对波形参数测量的影响，在高噪声的情况下能有效的提高幅度类参数测量结果的精确度。

主权项

一种数字三维示波器的波形数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、ADC采集信号的垂直分辨率为dbit，一次采集的采样点数为k，每个采样点有m＝2d个幅度样本值sm‑i＝2d‑i,1≤i≤m，将N幅波形的采样点映射到三维波形数据库，该三维波形数据库可以表示为m×k二维矩阵A： A = s m - 1 s m - 2 · · · s 0 a 11 , a 12 , · · · , a 1 k a 21 , a 22 , · · · , a 2 k · · · · · · · · · · · · · · · · · · a m 1 , a m 2 , · · · , a mk 其中，aij是N幅波形采集中第j个采样点幅度样本值为sm‑i的命中次数， Σ i = 1 m a ij = N ; 构造矩阵A代表的波形幅度密度的直方图H如下： H = s m - 1 s m - 2 · · · s 0 a 11 , a 12 , · · · , a 1 k a 21 , a 22 , · · · , a 2 k · · · · · · · · · · · · · · · · · · a m 1 , a m 2 , · · · , a mk 1 1 · · · 1 = Σ j = 1 k a 1 j Σ j = 1 k a 2 j · · · Σ j = 1 k a mj = s m - 1 s m - 2 · · · s 0 h 1 h 2 · · · h m 其中，hi,1≤i≤m是幅度样本值sm‑i在N幅波形采集中的命中总次数；(2)、用K均值聚类算法将直方图H划分为Hupper和Hlower两个部分；(3)、根据Hupper和Hlower计算波形顶端值vtop和底端值vbase；(4)、根据顶端值vtop和底端值vbase，计算其他波形参数。