通过信号模式触发的数字测量仪器制造技术

测量仪器接收来自测量目标的模拟输入信号；将输入信号转换成数字信号；扫描数字信号，并使用通过硬件实现的灵活匹配过程将所扫描数字信号与模式特征相比较；以及按照灵活匹配过程的结果触发测量仪器。

【技术实现步骤摘要】
通过信号模式触发的数字测量仪器
本专利技术涉及数字测量仪器。
技术介绍
数字测量仪器用于测量和/或观察电信号性质。举一个例子来说，数字示波器可以用于捕获和显示电信号的快照，以便使用户可以观察像信号形状、振幅等那样的特征。在示波器以及其它数字信号测量仪器中，可以使用触发器来确定捕获信号的期望部分加以测量，显示和/或分析的时间。例如，一旦检测到像过渡信号边沿或某些类型的毛刺那样的可识别事件，就可以激发这样的触发器。图1例示了数字化示波器100的简化例子，以便显示在一些传统背景下如何发生触发。如图1所例示，示波器100包含信号调节器105、模拟数字转换器(ADC) 110、存储器115、处理器120、显示器125、触发器130和时基135。信号调节器105通常通过示波器探针接收模拟输入信号，并进行像垂直缩放那样的信号调节操作。ADCllO接收来自信号调节器105的模拟输入信号，并采样和数字化信号以产生数字输入信号。然后ADCllO将数字输入信号存储在存储器115中以便随后展示在显示器125上。触发器130分析模拟输入信号以检测触发事件，以及时基135按照所检测事件调整显示器135的定时。处理器120对存储的数字输入信号进行任何所需后处理。然后响显示器125应所检测触发事件展示数字输入信号的一部分。在大多数现代示波器中，可以以多种不同方式进行触发。例如，可以使用像自动扫掠模式、单次扫掠模式、和触发扫掠模式那样的不同触发模式进行触发。自动扫掠模式一般用在用户不确定如何设置触发条件的地方或用于直流(DC)波形，它迫使示波器在没有触发条件的情况下触发，让人粗略看一下波形。单次扫掠模式有助于捕获像毛刺那样没有随后波形数据盖写显示器的单发事件。触发扫掠模式只有在发生触发事件时才更新显示器。示波器在显示任何采样波形数据之前一直等待触发条件出现；然后自动重新装备(arm)和捕获下一段数据。这种模式常用于观看重复波形。单次扫掠模式与触发扫掠模式之间的主要差异之一是前者不重新装备和重新显示，而是在第一次触发之后就停止。在上述模式的每一种内可以使用多种不同类型的触发器。这样触发器的例子包括边沿触发器、边沿过渡触发器、边沿到边沿触发器、脉宽触发器、毛刺触发器、状态触发器、欠幅脉冲触发器、超时触发器、TV模式触发器、建立和保持模式触发器、窗口模式触发器、和通信模式触发器，仅举几例而已。另外，触发功能可以通过像AND限定符、拖延时间或灵敏度设置那样的附加机制来修改。AND限定符对一个或多个通道的触发器进行逻辑AND运算。拖延时间设置示波器重新装备它的触发电路之前等待的时间量。这可以用于，例如，触发一连串脉冲的第一个脉冲，但不触发其余脉冲。灵敏度设置通常根据触发电路中的滞后来调整，以防止对窄带宽波形的不正确双触发。低灵敏度设置通常用于4GHz或以下的所有波形。上述触发器通常用基于硬件的触发电路来实现。例如，可以用图1的触发器内的电路实现它们。不过，也可以用软件实现触发器，使用户或开发者可以指定更复杂和/或更灵活的触发功能。例如，某些触发器可以通过在处理器120上运行软件以检查存储在存储器115中的数字数据来实现。这样触发器的几个例子通过安捷伦(Agilent)公司的InfiniiScan软件来实现。它们包括“测量寻找者(measurement finder)”触发器、“区域限定寻找者(zone qualify finder)”触发器、“通用串行模式寻找者(generic serialpattern finder)”触发器、“非单调边沿寻找者(non-monotonic edge finder)”触发器和“欠幅脉冲寻找者(runt finder)”触发器。与基于硬件的触发器相比，软件触发器往往提供更多的灵活性、功能、和对功能的控制。例如，InfiniiScan欠幅脉冲寻找者触发器提供滞后控制，而基于硬件的欠幅脉冲寻找者触发器一般没有。但是，软件触发器一般依赖于硬件触发器；例如，通常在硬件触发器之后马上或在某个时延之后装备它们。这种功能提供了两级定序器，软件寻找器在事件之间存在指定延迟地接在硬件触发器之后。另外，软件触发器往往比硬件触发器慢得多，这导致了示波器不能寻找下一个触发事件的死时间相当长。这种死时间使软件触发器不可能在短时段内激发稀有事件。在硬件触发器中也存在死时间，尽管对于极短波长来说，当搜索稀有事件时，死时间可能仍然是显著的，但比软件触发器中的死时间短。图2是例示示波器中的死时间的概念的图形。如图2所例示，示波器接收输入信号，并在标为“触发”的垂直线上装备触发器。在标为“获取时间”的第一间隔期间，触发器等待在本例中发生在如垂直虚线所指的时间上的触发事件。一旦检测到触发事件，就激发(fire)触发器。此后，在标为“死时间”的间隔中，捕获，存储，分析以及处理示波器数据加以显示。这些操作都要花时间，它们随像存储深度、采样速率、和波形更新速率那样的各种因素而变。在一些传统示波器中，例如，死时间可能占多达99%的总运行时间。在死时间期间，示波器不分析到来的数据，因此，基本上是“盲的”。于是，示波器可能无法检测稀有事件，除非在相对较长时段内都在工作。鉴于传统基于硬件和软件的触发器的上述缺点，普遍需要在保持足够性能的同时能够提供更高灵活性的触发器。
技术实现思路
在一个代表性实施例中，一种操作测量仪器的方法包含接收来自测量目标的模拟输入信号；将输入信号转换成数字信号；扫描数字信号，并使用通过硬件实现的灵活匹配过程将所扫描数字信号与模式特征相比较；以及按照灵活匹配过程的结果触发测量仪器。在一些实施例中，该数字信号在退出用于将输入信号转换成数字信号的ADC时被实时扫描，并且在存储在存储器中之前被扫描。在其它实施例中，该数字信号被存储在测量仪器的深存储器中，并且在深存储器中得到扫描。该数字信号可以包含，例如，时序电压。另夕卜，该模式特征可以用数字数据对时间的变化率(dv/dt)来定义，以及该灵活匹配过程可以通过识别数字信号的变化率的模式来执行匹配。在一些实施例中，该灵活匹配过程包含针对定义模式特征的正则表达式评估数字信号。该正则表达式可以具有与要通过灵活匹配过程匹配的所扫描数字信号的一部分中的数字样本的数量成比例的长度。在一些其它实施例中，该灵活匹配过程使用像Smith-Waterman算法或Needleman-Wunsch算法那样的局部对准算法将数字信号与模式特征对准。在一些实施例中，该方法进一步包含相对于数字信号确定该灵活匹配过程的相位对准；以及一旦实现了成功的相位对准，就装备测量仪器的触发器。确定该灵活匹配过程的相位对准可以包含，例如，将模式特征的多个实例与数字信号相比较，以识别与信号模式相位对准的实例，其中相互相移模式特征的实例。可以并行地将模式特征的实例与数字信号相比较。在一些实施例中，一旦检测到模式特征与数字信号之间的失配，就触发测量仪器。此外，在一些实施例中，该方法进一步包含将第一触发器装备成响应通过测量仪器的硬件检测的第一事件激发；以及响应第一触发器的装备，将第二触发器装备成按照灵活匹配过程的结果激发。在另一个代表性实施例中，一种系统包含配置成接收来自测量目标的模拟输入信号，以及将输入信号转换成数字信号的ADC ;本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作测量仪器的方法，其包含：接收来自测量目标的模拟输入信号；将输入信号转换成数字信号；扫描数字信号，并使用通过硬件实现的灵活匹配过程将所扫描数字信号与模式特征相比较；以及按照灵活匹配过程的结果触发测量仪器。

【技术特征摘要】
2013.02.19 US 13/770,0991.一种操作测量仪器的方法，其包含: 接收来自测量目标的模拟输入信号； 将输入信号转换成数字信号； 扫描数字信号，并使用通过硬件实现的灵活匹配过程将所扫描数字信号与模式特征相比较；以及 按照灵活匹配过程的结果触发测量仪器。2.如权利要求1所述的方法，其中该数字信号在退出用于将输入信号转换成数字信号的模拟数字转换器(ADC)时被实时扫描。3.如权利要求2所述的方法，其中该数字信号在存储在存储器中之前得到扫描。4.如权利要求1所述的方法，其中该数字信号被存储在测量仪器的深存储器中，并且在深存储器中得到扫描。5.如权利要求1所述的方法，其中该灵活匹配过程包含针对定义模式特征的正则表达式评估数字信号。6.如权利要求5所述的方法，其中该正则表达式具有与要通过灵活匹配过程匹配的所扫描数字信号的一部分中的数字样本的数量成比例的长度。7.如权利要求1所述的方法，其中该灵活匹配过程使用局部对准算法将数字信号与模式特征对准。8.如权利要求7所述的方法，其中该局部对准算法是Smith-Waterman算法或Needleman-Wunsch 算法。9.如权利要求1所述的方法，其中该数字信号包含时序电压。10.如权利要求1所述的方法，进一步包含相对于数字信号确定该灵活匹配过程的相位对准，以及一旦实现了成功的相位对准，就装备测量仪器的触发器。11.如权利要求10所述的方法，其中确定该灵活匹配过程的相位对准包含将模式特征的多个实例...

【专利技术属性】
技术研发人员：AR莱哈尼，A柯克哈姆，MW卡兰格雷，
申请(专利权)人：安捷伦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US