一种数字示波器及其显示方法技术

本发明专利技术提供了一种数字示波器的显示方法，该方法包括：读取当前帧的采样数据点；计算所述采样数据点在同一象素点上出现的概率；建立所述概率与颜色的对应关系；使所述的采样数据点在象素点上显示为与所述概率对应的颜色。另外，本发明专利技术还提供了一种数字示波器。本发明专利技术的数字示波器及其显示方法能够实现使用户直观的了解到信号中各成分出现的概率以及通过渐变的颜色显示，即使对于离散的数字信号，也可使信号接近于细腻、平滑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字示波器
，尤其涉及数字示波器的显示技术领 域，具体来讲是。
技术介绍
随着近些年数字示波器技术的迅速发展，传统的模拟示波器逐渐满足不 了市场的需求，但是模拟示波器的某些优势还是数字示波器无法比拟的，模 拟示波器的显示方式就是其中一个。模拟示波器采用的是电子打击荧光屏的方法来显示波形，而荧光屏有一 个重要的特点，当荧光屏上某个部位被电子打击的次数越多时，这一部位的 亮度就越高。因此，模拟示波器在显示波形时，不仅可以通过波形各部位的 明暗特征形象的表达信号内容，还能使波形更加平滑、细腻，视觉效果更佳。目前的数字示波器基本都是采用LCD液晶显示方式，通常是以直接线性 连接数据采样点的方式来显示，并且都是以一种颜色来表示。这种显示波形 的方式虽然正确的表达了信号的轨迹变化的一个过程，但是由于数字信号它 的离散性特点，因此在观察波形时往往看到信号会出现明显的转折变化，没 有模拟示波器那种平滑、细腻的视觉效果，同时一种颜色的波形表示方式也 抹去了信号中本应该存在各种概率特征。
技术实现思路
鉴于上述的数字示波器存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种数字示 波器及其显示方法，根据屏幕上不同点出现的概率来决定其亮度，使得数字 示波器的显示可以达到模拟示波器的显示效果。本专利技术提供了一种数字示波器的显示方法，其中包括读取当前帧的采 样数据点；计算所述采样数据点在同一象素点上出现的概率；建立所述概率与颜色的对应关系；〗吏所述的采才羊数据点在象素点上显示为与所述概率对应 的颜色。计算所述采样数据点在同一象素点上出现的概率包括:计笄显示屏上一 列象素点上出现的当前帧的采样数据点的'个数N;根据所述采样数据点在显 示屏上的纵坐标计算当前帧的采样数据点在同一个象素点上出现的个数R; 利用所述的N和R计算所述当前帧的采样数据点在同 一 象素点上出现的概率I 。计算所述采样数据点在同一象素点上出现的概率包括计算显示屏上一 列象素点上出现的当前帧的采样数据点的个数N;根据所述采样数据点在显 示屏上的纵坐标分别计算多帧的采样数据点在同一象素点上出现的个数Rn.....R2、 Rj其中，n为帧数；计算多帧的采样数据点在同一象素点上出现个数Rn.....R2、 R,的平均值R;根据所述的N和R计算所述多帧的采样数据点在同一象素点上出现的概率I。所述的多帧的采样数据点是指当前帧和当前帧之前显示的帧的采样数 据点。数字示波器中存储有颜色索引表，建立所述概率与颜色的对应关系包 括计算与所述概率对应的颜色索引值；根据所述颜色索引值从颜色索引表 中查找与所述概率对应的颜色。所述方法还包括确定显示有采样数据点的两相邻象素点的连线的颜 色，并使所述连线在显示屏上显示为该颜色。所述确定显示有采样数据点的两相邻象素点的连线的颜色包括比较显 示有采样数据点的两相邻象素点的颜色索引值，选择小的颜色索引值作为所 述的两相邻象素点的连线的颜色索引值；从颜色索引表中查找与所述的连线 的颜色索引值对对应的颜色。所述确定显示有采样数据点的两相邻象素点的连线的颜色包括:计算显 示有采样数据点的两相邻象素点的纵坐标变化率；判断所迷的纵坐标变化率 与一预先设定阈值的大小；如果所述的纵坐标变化率大于预先设定阈值，则比较所述两相邻象素点的颜色索引值，选择小的颜色索引值作为所述两相邻 象素点的连线的颜色索引值。如果所述纵坐标变化率小于预先设定阈值，则判断所述的两相邻象素点的中点的纵坐标是否位于与前两点的纵坐标之间的范围内；如果判断结果为 否，则比较所述的显示有当前帧的采样数据点的两相邻象素点的颜色索引 值，选择小的颜色索引值作为所述的两相邻象素点的连线的颜色索引值。如果判断结果为是，则采用渐变方式确定显示有采样数据点的两相邻象 素点的连线的颜色索引值；所述渐变方式是指两相邻象素点的中间采用比两 端亮的颜色，越靠近两相邻象素点的颜色越暗。所述采用渐变方式确定显示有采样数据点的两相邻象素点的连线的颜 色索引值包括:根据公式分别计算显示有多帧的采样数据点的两相邻象素点的中点的权值(^、 Q2..... Q^、 Qn;计算所述权值Q,、 Q2..... Qn—,、 Q。的均值，利用所述均值计算中点的颜色索引值；其中，所述公式为Q-M-MxS/(Y广Y2);M为颜色索引表中颜色的种数， S为中点分别与两相邻象素点之间的象素点的个数，Y,和Y2分别为两相邻象素 点的纵坐标。所述方法还包括采用递减的方式分别确定中点和两相邻象素点的连线 上的象素点的颜色索引值；则所述两相邻象素点的连线的颜色索引值由该连 线上所有象素点的颜色索引值组成。所述方法还包括乂AJ页色索引表中查找与所述连线的颜色索引值相对应的 颜色。采用线性内插方法确定显示有当前帧的采样数据点的两相邻象素点的 连线形状。本专利技术还提供了一种数字示波器，该数字示波器包括电源、信号输入单 元、控制处理单元、显示单元和人机界面单元，所述的数宇示波器还包括存 储单元、概率生成单元和颜色生成单元；存储单元，与控制处理单元相连接，用于存储相克率与颜色的对应关系；概率生成单元，与控制处理单元相连接， 用于计算当前帧的采样数据点在同一象素点上出现的概率；颜色生成单元， 与控制处理单元相连接，用于根据所述概率生成单元计算出的概率和存储单 元中存储的概率与颜色的对应关系得出与概率对应的颜色；并通过控制处理 单元使所述的采样数据点在象素点上显示为与所述概率对应的颜色。所述的颜色生成单元还用于确定显示有采样数据点的两相邻象素点的 连线的颜色。所述控制处理单元包括CPU、存储器和逻辑电路；其中，CPU，与信号输 入单元、存储器、逻辑电路、人机界面单元和显示单元相连接，用于控制各 组成单元之间的数据通信；存储器，与逻辑电路相连接，用于存储输入信号 的采样数据点；逻辑电路，与信号输入单元相连接，用于控制信号输入单元 的时基、触发、采样和数据处理。所述的CPU还用于读取采样数据点。所述的存储单元位于存储器中。所述的信号输入单元包括探针、放大器和模数转换单元；其中，探针， 用于接收输入的模拟信号；放大器，与所述探针和模数转换单元相连接，用 于控制所述模拟信号输入的增益、偏移，以产生一个合适幅度的信号，并将 该信号发送给模数转换单元；模数转换单元，用于将输入的模拟信号转换为 数字信号，并将该数字信号发送给所述控制处理单元。 所述的显示单元为液晶显示器或等离子显示器。 所述的人机界面单元为键盘、触摸屏、鼠标或者输入和输出端口。 所述的输入和输出端口为RS232、 USB、通用接口总线或无线局域网。 所述的输入输出端口为RS232、 USB、通用接口总线或无线局域网。 本专利技术的有益效果在于(1)能够通过对波形颜色亮度的分析，使观测者直观的了解到信号中各 种成分出现的概率。如观测AM、 FM等一些特殊信号，通过本专利技术的显示方法 画出来的波形就可以比较明显的观测到栽波频率与调制信号的关系。当栽波 频率远大于调制信号频率时、包络内的波形颜色明显亮于栽波频率与调制信 号频率相差不多的情况，并且包络中间的颜色要比上下两端亮。(2) 通过可变的亮度调节方式，抑制一些随机噪声的显示。随机噪声意 味着它出现并不是重复性的，因此它出现的概率也意味要比正常波形出现的 概率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字示波器的显示方法，其中包括：读取当前帧的采样数据点；计算所述采样数据点在同一象素点上出现的概率；建立所述概率与颜色的对应关系；使所述的采样数据点在象素点上显示为与所述概率对应的颜色。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王悦，王铁军，李维森，
申请(专利权)人：北京普源精电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]