用于抽取波形的方法及系统技术方案

公开用于抽取波形的方法及系统。所述方法包含将所述波形划分(504)为多个区段，且对所述区段执行二阶导数运算且确定对应导数值(508)。所述方法进一步包含在所述导数值在阈值范围内的情况下将所述区段分类为线性区(516)，且在所述导数值在所述阈值范围外的情况下将所述区段分类为非线性区(520)。所述方法还包含使用粗略抽取来抽取所述线性区的数据点以产生粗略抽取的数据点(528)及使用精细抽取来抽取所述非线性区的数据点以产生精细抽取的数据点(532)。所述方法还包含使用所述粗略及精细抽取的数据点来重构(536)波形。粗略及精细抽取的数据点来重构(536)波形。粗略及精细抽取的数据点来重构(536)波形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于抽取波形的方法及系统

技术介绍

[0001]本公开大体上涉及数字信号处理，且特定来说，涉及用于使用二阶导数来抽取波形的方法及系统。
[0002]相关技术的描述：
[0003]在工程及科学应用中，经常有必要分析由数百兆字节的数据组成的存储波形。这些波形可能需要大量硬盘驱动器存储空间，且需要大量时间从硬盘驱动器导入数据，从而降低了渲染速度(例如，视频渲染)。
[0004]为减少硬盘驱动器存储空间需求，提高数据导入速度及提高渲染速度，有时抽取由大数据集组成的波形(即下采样)。现有方法使用固定采样速率来抽取波形，这消除了采样间隔之间的关键数据点。因此，例如，与急剧瞬变时的振铃相关联的关键数据可能丢失。虽然增加采样频率可减少数据点的丢失，但增加采样频率导致必须存储更多数据点。因此，现有抽取方法存在包含粒度损失及无法显著减少数据点的缺点。

技术实现思路

[0005]本公开的各种方面涉及用于抽取波形的方法及系统。在一个方面中，一种方法包含将所述波形划分为多个区段及对所述区段执行二阶导数运算且确定对应导数值。所述方法进一步包含在所述导数值在阈值范围内的情况下将所述区段分类为线性区，及在所述导数值在所述阈值范围外的情况下将所述区段划分为非线性区。所述方法还包含
[0006]使用粗略抽取来抽取所述线性区的数据点以产生粗略抽取的数据点，及使用精细抽取来抽取所述非线性区的数据点以产生精细抽取的数据点。所述方法还包含使用所述粗略及精细抽取的数据点重构波形。
[0007]在本公开的额外方面中，所述方法包含使用粗略抽取比通过所述粗略抽取来抽取所述数据点及使用精细抽取比通过所述精细抽取来抽取所述数据点。
[0008]在本公开的额外方面中，所述阈值范围包括正阈值及负阈值。如果所述导数值小于所述正阈值且大于所述负阈值，那么所述导数值在所述阈值范围内。如果所述导数值大于所述正阈值或小于所述负阈值，那么所述导数值在所述阈值范围外。
[0009]在本公开的额外方面中，一种抽取波形的方法包含将所述波形划分为多个区段及对所述区段执行二阶导数运算且确定对应导数值。所述方法进一步包含如果所述导数值小于正阈值且大于负阈值，那么将所述区段分类为线性区，及如果所述导数值大于所述正阈值或小于所述负阈值，那么将所述区段划分为非线性区。所述方法还包含使用粗略抽取比来抽取所述线性区的数据点以产生粗略抽取的数据点，及使用精细抽取比来抽取所述非线性区的数据点以产生精细抽取的数据点。所述方法还包含使用所述粗略及精细抽取的数据点重构波形。
[0010]在本公开的额外方面中，一种非暂时性计算机可读媒体在其上记录有程序代码。所述程序代码包含用以将波形划分为多个区段的程序代码，及用以对所述区段执行二阶导数运算且确定对应导数值的程序代码。所述程序代码包含用以在所述导数值在阈值范围内
的情况下将所述区段分类为线性区及用以在所述导数值在所述阈值范围外的情况下将所述区段分类为非线性区的程序代码。所述程序代码包含用以使用粗略抽取来抽取所述线性区的数据点以产生粗略抽取的数据点的程序代码，及用以使用精细抽取来抽取所述非线性区的数据点以产生精细抽取的数据点的程序代码。所述程序代码包含用以使用所述粗略及精细抽取的数据点重构波形的程序代码。用以使用所述粗略抽取来抽取所述线性区的数据点的所述程序代码包含用以使用粗略抽取比来抽取所述数据点的程序代码。用以使用所述精细抽取来抽取所述非线性区的数据点的所述程序代码包含用以使用精细抽取比来抽取所述数据点的程序代码。
[0011]在本公开的额外方面中，一种用于抽取波形的系统包含存储装置，其经配置以存储所述波形。所述系统进一步包含重采样器，其经耦合以接收所述波形且经配置以将所述波形划分为多个区段。所述重采样器经配置以对所述区段执行二阶导数运算且经配置以确定对应导数值。所述重采样器经配置以在所述导数值在阈值范围内的情况下将所述区段分类为线性区，且在所述导数值在所述阈值范围外的情况下将所述区段分类为非线性区。所述重采样器经配置以使用粗略抽取来抽取所述线性区的数据点以产生粗略抽取的数据点，且经配置以使用精细抽取来抽取所述非线性区的数据点以产生精细抽取的数据点。所述重采样器经配置以使用所述粗略及精细抽取的数据点重构波形。所述系统还包含显示监测器，其经耦合以接收所述经重构波形且显示所述经重构波形。
附图说明
[0012]图1说明根据本公开的实施例抽取的波形。
[0013]图2到4说明根据本公开的实施例抽取的波形。
[0014]图5是根据本公开的实施例的流程图。
[0015]图6说明根据本公开的实施例的经配置以抽取波形的示范性系统。
具体实施方式
[0016]现在将详细参考实施例，其实例在附图中说明，在附图中展示一些但不是全部实施例。实际上，概念可以许多不同形式体现，且在本文中不应被解释为限制性的。而是，提供这些描述使得本公开将满足适用的要求。
[0017]本公开的各个方面涉及用于使用二阶导数抽取涉及大数据集的波形的方法及系统。在本公开的一个方面中，对具有大数据集的波形执行二阶导数运算以识别波形的线性及非线性区。波形可由传感器产生，或可由示波器获取且存储在存储器中。使用粗略抽取方法抽取线性区的数据点，以产生被称为粗略抽取数据点的缩减数据点集。使用精细抽取方法抽取非线性区的数据点，以产生被称为精细抽取数据点的缩减数据点集。粗略抽取方法应用比精细抽取方法更小的抽取比。然后，基于线性区的粗略抽取的数据点与非线性区的精细抽取的数据点的并集来重构波形。上述方法通过用数目减少的数据点替换数以百万计的数据点来减少所需的存储空间，因此减少硬盘驱动器存储空间需求，改进数据导入时间，且提高渲染速度。
[0018]图1说明具有可根据本公开的实施例抽取的大数据集的波形。参考图1，方形波形104被划分为离散区段或分段，每一区段或分段具有N个数据点。例如，经配置以执行抽取的
PC可具有16GB的存储器，其可用于从存储具有64GB的数据的波形的硬盘驱动器检索数据。总波形大小(即64GB)除以可用存储器的量(16GB)以确定离散分段的数目。
[0019]根据本公开的实施例，分析M个区段以定位波形的线性及非线性区。方形波形104在波形具有恒定值的区及波形具有恒定变化率或斜率的区中表现出线性特性。在线性区中，波形可由形式为y＝K1，或f(x)＝mx+C的方程表示，其中K1及C为常数，且m为变化率或斜率。方形波形104在波形不具有恒定值的区及波形不具有恒定变化率或斜率的区中表现出非线性特性。在非线性区中，波形可由形式为f(x)＝a
n
x
n
+a
n
‑1x
n
‑1+...+a2x2+a1x+a0的多项式方程表示，其中a是多项式的系数。
[0020]继续参考图1，扩展来自方形波形104的区段108以说明非线性及线性区。如所展示，扩展区段108在其中其具有恒定值的区112中表现出线性特性，然后在区120中展现出非线性特性，且然本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种抽取波形的方法，其包括：将所述波形划分为多个区段；对所述区段执行二阶导数运算且确定对应导数值；如果所述导数值在阈值范围内，那么将所述区段分类为线性区；如果所述导数值在所述阈值范围外，那么将所述区段划分为非线性区；使用粗略抽取来抽取所述线性区的数据点以产生粗略抽取的数据点；使用精细抽取来抽取所述非线性区的数据点以产生精细抽取的数据点；以及使用所述粗略及精细抽取的数据点重构波形。2.根据权利要求1所述的方法，其中通过所述粗略抽取来抽取所述数据点包括使用粗略抽取比来抽取所述数据点。3.根据权利要求1所述的方法，其中通过所述精细抽取来抽取所述数据点包括使用精细抽取比来抽取所述数据点。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值范围包括正阈值及负阈值。5.根据权利要求1所述的方法，其中如果所述导数值小于正阈值且大于负阈值，那么所述导数值在所述阈值范围内。6.根据权利要求1所述的方法，其中如果所述导数值大于正阈值或小于负阈值，那么所述导数值在所述阈值范围外。7.根据权利要求1所述的方法，其中通过所述粗略抽取来抽取所述数据点包含通过端点的x、y坐标来表示所述线性区。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述粗略抽取比小于所述精细抽取比。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述非线性区的所述导数值为非零。10.一种抽取波形的方法，其包括：将所述波形划分为多个区段；对所述区段执行二阶导数运算且确定对应导数值；如果所述导数值小于正阈值且大于负阈值，那么将所述区段分类为线性区；如果所述导数值大于所述正阈值或小于所述负阈值，那么将所述区段划分为非线性区；以及使用粗略抽取比来抽取所述线性区的数据点以产生粗略抽取的数据点；使用精细抽取比来抽取所述非线性区的数据点以产生精细抽取的数据点；以及使用所述粗略及精细抽取的数据点重构波形。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述粗略抽取比小于所述精细抽取比。12.根据权利要求10所述的方法，其中抽取所述线性区包括通过端点的x、y坐标来表示所述线性区。13.根据权利要求10所述的方法，其中所述非线性区的所述二阶导数值为非零。14.一种非暂时性计算机可读媒体，其上记录有程序代码，所述程序代码包括：用以将波形划分为多个区段的程序代码；用以对所述区段执行二阶导数运算且确定对应导数值的程序代码；用以在所述导数值在阈值范围内的情况下将所述区段分类为线性区，且在所述导数值在所述阈值范围外的情况下将所述区段分类为非线性区的程序代码；
用以使用粗略抽取来抽取所述线性区的数据点以产生粗略抽取的数据点的程序代码；用以使用精细抽取来抽取所述非线性区的数据点以产生精细抽取的数据点的程序代码；以及用以使用所述粗略及精细抽取的数据点重构波形的程序代码。15.根据权利要求14所述的非暂时性计算机可读媒体，其中用以使用所述粗略抽取来抽取所述线性区的数据点的所述程序...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：德州仪器公司，
类型：发明
国别省市：