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一种数据序列展示装置制造方法及图纸

技术编号:19593504 阅读:17 留言:0更新日期:2018-11-28 04:55
本实用新型专利技术公开一种数据序列的展示装置。装置包括,数据序列获取单元,数据序列处理单元和数据序列展示单元。数据序列获取单元获取原始数据序列;数据序列处理单元对原始数据序列作时间‑频率域变换以获得对应给定频率的系数数据序列;数据序列展示单元以曲线形式展示原始数据序列和系数数据序列,曲线直接关联。可用于在时间域同步观察信号及其频率分量随时间的变化,对象包括非时间序列信号。

【技术实现步骤摘要】
一种数据序列展示装置
一种数据序列展示装置。
技术介绍
信号的时间-频率域分析近年来得到广泛应用并且收到良好效果。这种分析方法能够将信号从时间域变换到时间-频率域并且形成系数图像,从而揭示出原本在时间域难以察觉的信息。然而,除了上述时间信号,自然界存在许多非时间序列数据,例如,物体表面的粗糙轮廓线,道路的不平轮廓线,地貌的起伏,股票价格的随机波动或者某种物理现象的统计结果等等,没有时间和频率属性,不属于时间-频率域变换方法的应用对象。并且,计算信号的时间-频率域变换的系数图像比较费时,限制了这种方法在实时数据处理中的应用。而且,这种对信号的时间-频率域的分析结果需要通过时间轴坐标来建立与被分析信号的关联,不直观并且不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于拓展和改进时间-频率域分析在数据序列处理中的应用。本专利技术提出一种新的技术方案,将非时间序列数据也纳入时间-频率域的分析范围,并且对原始数据序列作时间-频率域变换以获得给定频率的系数数据序列,将系数数据系列与原始数据序列以一维曲线的形式直接关联并展示,收到了意想不到的有益效果。本专利技术的上述目的可以通过以下技术方案来实现。提出一种数据序列的展示方法:一种数据序列展示方法,其特征在于,包括下列步骤:获取原始数据序列;给定或者预先给定一个频率;对原始数据序列作时间-频率域变换以获得对应给定频率的系数数据序列;以曲线形式展示原始数据序列和系数数据序列,曲线相互为邻。所述的数据序列展示方法,其特征在于所述的原始数据序列包括时间序列和非时间序列,时间序列有时间或者频率属性,非时间序列没有时间或频率属性。所述的数据序列展示方法,其特征在于所述的原始数据序列曲线和系数数据序列曲线直接关联,互为参照,与坐标系无关。所述的数据序列展示方法,其特征在于所述的原始数据序列和系数数据序列形成的曲线互不叠加或者全部叠加或者部分叠加。为实现本专利技术的上述目的和数据序列的展示方法,提出一种数据序列展示装置:一种数据序列展示装置,包含有数据序列获取单元(1),数据序列处理单元(2)和数据序列展示装置(3),数据序列获取单元(1)获取的原始数据序列经数据序列处理单元(2)处理后送数据序列展示装置(3)展示;其特征在于:数据序列处理单元(2)对来自从数据序列获取单元(1)的原始数据序列作时间-频率域变换以获得对应给定频率的系数数据序列;数据序列展示装置(3)将来自数据序列处理单元(2)的系数数据序列和与原始数据序列以曲线形式展示,曲线相互为邻。所述的数据序列展示装置,其特征在于所述的原始数据序列包括时间序列和非时间序列,时间序列有时间或者频率属性,非时间序列没有时间或频率属性。所述的数据序列展示装置,其特征在于所述的原始数据序列曲线和系数数据序列曲线直接关联,互为参照,与坐标系无关。所述的数据序列展示装置,其特征在于所述的原始数据序列和系数数据序列形成的曲线互不叠加或者全部叠加或者部分叠加。所说的时间-频率域变换可以采用任何能够将一维数据序列变换到时间-频率域的方法,包括但是不限于短时傅里叶变换,小波变换等等。上述时间-频率域变换能够产生覆盖一定频率范围的系数矩阵以形成图像;系数矩阵的行代表频率,列代表时间;或者列代表频率,行代表时间。本专利技术技术方案仅需要计算获取并显示对应给定频率的那一行或者那一列系数构成的系数数据序列。例如,如果系数矩阵包含了M个不同频率点和N个时间点,给定频率Fm对应的系数位于第m行,则只需计算第m行的系数,系数数据序列长度为N,与被分析的原始数据序列长度相等;因此,相比按照传统方法计算获取并显示整个系数矩阵图像,本专利技术技术方案数据处理速度更快。对数据序列的时间-频率域变换的结果很多情况下有明确的物理意义。对于时间系列来说,变换结果对应时间-频率域中某一频率的系数数据序列反映了被分析的时间系列包含的该频率分量的随时间变化;对于非时间系列来说,变换结果对应时间-频率域中某一频率的系数数据序列反映被分析的非时间信号的内在变化规律;因此将时间-频率域中某一频率的系数数据序列与被分析的数据序列进行关联能够有效指出被分析的数据序列哪一部分导致了系数数据序列的峰值,有助于揭示被分析信号的物理特性。例如,当时间-频率域变换结果表明某一频率F的系数数据序列构成的曲线在t0时刻有峰值Fpeak的情况下,传统方法需要在被分析信号的时间轴坐标上找到t0,进而找到被分析信号的t0时刻的曲线部位,从而知道了Fpeak由该部位曲线产生。采用本专利技术提出的技术方案,由于原始数据序列曲线和系数数据序列曲线直接关联,互为参照,无需借助时间轴坐标就能获知Fpeak对应被分析信号的哪一部位;比起传统方法更加直观并且容易使用。上述将原始数据序列曲线和系数数据序列曲线直接关联并且展示的方法和装置,能够在时间域同时观察原始数据序列及其频率分量随时间的变化(也即系数数据序列),与按传统方法在时间-频率域分析观察变换结果相比,能够实时测量或者监控被观察对象,而且只需在现有的测量设备上增加计算功能就能实现,有利于推广。有益效果与在先技术相比,本专利技术的方法及装置的有益效果在于:1.不仅能够处理时间系列数据,而且能够处理非时间序列数据;2.仅需要获取并显示对应给定频率的一行或者一列系数构成的系数数据序列,比起按传统方法获取并显示整个系数矩阵图像,数据处理速度更快;3.原始数据序列曲线和系数数据序列曲线直接关联,互为参照,比起按传统方法通过时间轴坐标建立被分析信号与时间-频率域变换结果之间的联系,更加直观并且容易使用。4.能够在时间域同时观察原始数据序列及其频率分量随时间的变化,与按传统方法在时间-频率域分析观察相比,能够实时测量或者监控被观察对象,而且只需在现有的测量设备上增加计算功能就能实现,有利于推广。附图说明图1为本专利技术方法的流程图;图2为本专利技术装置的原理图;图3(a)为本专利技术具体实施例1的实施结果图(a),其中两条曲线上下分离;图3(b)为本专利技术具体实施例1的实施结果图(b),其中两条曲线重叠;图4为本专利技术具体实施例2的实施结果图;图5为本专利技术具体实施例3的实施结果图。图中:数据序列获取单元1数据序列处理单元2数据序列展示单元3具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。图1为本专利技术数据序列展示方法的流程图。本专利技术数据序列展示方法,包括以下步骤:获取原始数据序列;给定或者预先给定一个频率;对原始数据序列作时间-频率域变换以获得对应给定频率的系数数据序列;以曲线形式展示原始数据序列和系数数据序列,曲线相互为邻。具体实现中,所述原始数据序列包括时间序列和非时间序列,时间序列有时间或者频率属性,非时间序列没有时间或频率属性。本领域普通技术人员都知道有许多类型的时间序列数据和非时间序列数据,以及有多种软件(例如MATLAB等等)能够实现多种不同的时间-频率域变换算法(例如STFT,WAVELET等等),以下实施例给出的仅仅是其中的部分而非全部。图2是本专利技术数据序列展示装置的原理图。图2中,数据序列采集单元1可以包含传感器,摄像头,A/D转换器以及采样控制电路,将被测试对象轮廓线或者电信号或者物理量统计结果采集并且转化为数字序列;也可以包括各种数据接口,例如,文件或者数据读取装置,直接读取第三方仪器或设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据序列展示装置,包含有数据序列获取单元,数据序列处理单元和数据序列展示装置,数据序列获取单元获取的原始数据序列经数据序列处理单元处理后送数据序列展示装置展示;其特征在于:数据序列处理单元对来自从数据序列获取单元的原始数据序列作时间‑频率域变换以获得对应给定频率的系数数据序列;数据序列展示装置将来自数据序列处理单元的系数数据序列和与原始数据序列以曲线形式展示,曲线相互为邻。

【技术特征摘要】
1.一种数据序列展示装置,包含有数据序列获取单元,数据序列处理单元和数据序列展示装置,数据序列获取单元获取的原始数据序列经数据序列处理单元处理后送数据序列展示装置展示;其特征在于:数据序列处理单元对来自从数据序列获取单元的原始数据序列作时间-频率域变换以获得对应给定频率的系数数据序列;数据序列展示装置将来自数据序列处理单元的系数数据序列和与原始数据序列以曲线形式展示,曲线相互为邻。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴伟吴跃佳
申请(专利权)人:吴伟
类型:新型
国别省市:浙江,33

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