CN101625376A - 缩小搜寻区域特征值的方法 - Google Patents
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Abstract
缩小搜寻区域特征值的方法，其可用来自动化搜寻出脉冲信号中每个脉冲的特征值，在得到这些特征值之后，这些特征值可以用来做进一步分析。此外，这些特征值还可以用来辅助示波器做放大显示，以免去手动调整光标线位置与刻度大小，因而加快工程师进行信号分析速度以及节省信号分析的时间，并使得后续的波形数据分析更加容易。
Description
技术领域
本发明涉及一种缩小搜寻区域特征值的方法，且特别涉及搜寻区域波形特征值方法。
背景技术
随着电子科技的突飞猛进，各种电子产品已日益普及地应用于我们的工作及生活当中，尤其是目前最为常见的信息及家电等电子产品。在这些电子产品的测试过程中，一般来说都会通过示波器(oscilloscope)量测主机板的各项电气特性，以检测这些结果是否符合规格书上的规范。
而目前工程师在利用示波器(oscilloscope)显示出欲量测的数字信号时，需手动调整示波器中的垂直刻度(Vertical scale)与水平刻度(Horizontalscale)，以调整示波器所显示的波形，之后，工程师还需要手动调整示波器中的光标线位置(Cursors Line Position)，如此一来，才能将欲观察的波形放大(Zoom in)到适当的大小。
由上述可知，目前在进行信号分析时，需花费多个人工调整放大波形的步骤之后才能完整显示欲观测的波形，以进行信号的量测与分析。同时，由于不同量测者的手动调整结果可能不尽相同，因而影响到最终信号量测的结果。
发明内容
本发明提出一种缩小搜寻区域特征值的方法，其包括下列步骤：首先接收一特定脉冲，接着设定一阈值；依据阈值提取出特定脉冲中的一区域；将区域分割为K个子区域，其中K为大于3的正整数；当第n个子区域的振幅最大值小于或等于第n+1个子区域的振幅最小值时，设定第n+1个子区域的振幅最大值所对应的时间点为一起始点，其中n为正整数，且n+1小于K；当第m个子区域的振幅最大值小于或等于第m-1个子区域的振幅最小值时，设定第m-1个子区域的振幅最大值所对应的时间点为一结束点，其中m为正整数，且m＞n，m小于或等于K；以及根据上述起始点与上述结束点之间进行一区域特征值搜寻。
本发明所提出的缩小搜寻区域特征值的方法，能够自动搜寻出特征值的位置与大小，如此一来，可以让区域波形在示波器上自动被放大到适当的大小，进而加快进行信号分析速度以及节省信号分析的时间。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例的缩小搜寻区域特征值的方法的步骤流程图。
图2为本发明实施例的脉冲信号示意图。
图3为图2的高脉冲H4部分放大图。
图4为步骤S150的详细说明的流程图。
图5为步骤S160的详细说明的流程图。
图6为图2的低脉冲L4部分放大图。
具体实施方式
图1为本发明实施例的缩小搜寻区域特征值的方法的步骤流程图。请参考图1，首先，接收脉冲信号(步骤S110)。接着，对脉冲信号进行采样(步骤S115)，以得到多个采样时间以及每个采样时间对应的脉冲信号的振幅。在此，本发明并未限制脉冲信号的来源，此脉冲信号可以是电子装置中的总线上的信号，也可以是任意两个电子装置之间传递的信号。
为了方便说明本发明实施例，图2所示为本发明实施例的脉冲信号示意图。横坐标为采样时间，纵坐标为脉冲信号的振幅。图2中的脉冲信号包含多个脉冲，上述这些脉冲可分为高脉冲H1～H6与低脉冲L1～L5。在此图2的虚线内为一个高脉冲H4以及一个低脉冲L4，此高脉冲H4的放大图如图3所示，并且以高脉冲H4为本实施例搜寻特征值的特定脉冲。
接着，请同时参考图1与图3，在步骤S115之后，提供阈值TH_H(步骤S120)，并依据阈值TH_H提取出特定脉冲中的一区域(步骤S130)，其方法为，将特定脉冲的振幅大于或等于阈值TH的部分作为此区域。其中，特定脉冲为如图3中所示的高脉冲H4，故此区域为此高脉冲H4的振幅大于或等于阈值TH_H的区域，在本实施例中例如为图3中信号点S1到S2之间的区域。
之后，将S1到S2之间的区域分割为8个子区域A1～A8(步骤S140)，其中，子区域A1～A8的分割方式为依据采样时间来做分割，使得子区域A1～A8的采样时间的大小皆为相同。在本实施例中分割数目为8个，使用者可依其需求来决定分割的数目，但至少要超过3个。
当第n个子区域的振幅最大值小于或等于第n+1个子区域的振幅最小值时，设定第n+1个子区域的振幅最大值所对应的时间点为一起始点(步骤S150)。为详细说明此步骤，请参考图4，图4为步骤S150的详细说明的流程图。首先，搜寻第n个子区域的振幅最大值，以及搜寻第n+1个子区域的振幅最大值与最小值(步骤S151)，然后判断第n个子区域的振幅最大值是否小于或等于第n+1个子区域的振幅最小值(步骤S152)。若第n个子区域的振幅最大值小于或等于第n+1个子区域的振幅最小值，则设定第n+1个子区域的振幅最大值所对应的时间点为一起始点(步骤S153)，再令n＝n+1(步骤S154)，并重复步骤S151；反之，则设定第n个子区域的振幅最大值所对应的时间点为起始点(步骤S155)。
承接上文，以图3为例，由最接近信号点S1的子区域A1开始向信号点S2的方向搜寻，找出子区域A1的振幅最大值m1与A2的振幅最小值n2(位置相同于m1)与最大值m2。因为m1等于n2，因此接着找出下一个子区域A3的振幅最小值n3与最大值m3。因为n3小于m2，故停止往下一个子区域搜寻，并令子区域A2的振幅最大值m2所在的时间点为起始点。
接着，在步骤S150之后，当第m(其中m＞n)个子区域的振幅最大值小于或等于第m-1个子区域的振幅最小值时，设定第m-1个子区域的振幅最大值所对应的时间点为一结束点(步骤S160)。为详细说明此步骤，请参考图5为步骤S160的详细说明的流程图。首先，搜寻第m个子区域的振幅最大值，以及搜寻第m-1个子区域的振幅最大值与最小值(步骤S161)，然后判断第m个子区域的振幅最大值是否小于或等于第m-1个子区域的振幅最小值(步骤S162)。若第m个子区域的振幅最大值小于或等于第m-1个子区域的振幅最小值，则设定第m-1个子区域的振幅最大值所对应的时间点为一结束点(步骤S163)，再令m＝m-1(步骤S164)，并重复步骤S161；反之，则设定第m个子区域的振幅最大值所对应的时间点为结束点(步骤S165)。
承接上文，以图3为例，由最接近信号点S2的子区域A8开始向信号点S1的方向搜寻，找出子区域A8的振幅最大值m8与A7的振幅最小值n7(其位置相同于m8)与最大值m7。因为m8等于n7，因此接着找出下一个子区域A6的振幅最小值n6与最大值m6。因为n6小于m7，故停止往下一个子区域搜寻，并令子区域A7的振幅最大值m7所在的时间点为结束点。
最后，根据上述起始点与上述结束点之间进行一区域特征值搜寻(步骤S170)。其中，此步骤还包括搜寻特定脉冲介于起始点与结束点之间的振幅的最小值与最大值，此最小值为高脉冲的区域极小值(ring down)，且此最大值为高脉冲的区域极大值(overshoot)。在本实施中图3中起始点m2与结束点m7，如此缩小搜寻区域，就可以快速找到高脉冲的区域极小值为n3，而高脉冲的区域极大值为m5。
由上述可知，脉冲信号中的每一个高脉冲各自有一个区域极小值与区域极大值，而在这些区域极小值中，可搜寻出一最小值，而在这些区域极大值中，可搜寻出一最大值。而在示波器显示脉冲信号的波形时，这个最大值与最小值可用来定出显示时的上边界与下边界，以得到适当的放大模式，如此一来，可更清楚地看到高脉冲之间的波形特征差异并做进一步的分析。
值得注意的是，上述脉冲的振幅与阈值为电压、电流与功率其中之一。
为了方便本领域技术人员通过实施例的教导实施本发明，以下提出本发明另一实施例。在说明本实施例之前，请再参考图1，首先，接收脉冲信号(步骤S110)。接着，对脉冲信号进行采样(步骤S115)，以得到多个采样时间以及每个采样时间对应的脉冲信号的振幅。其中，输入的脉冲信号如图2所示，在此假设本发明欲搜寻的特定脉冲为图2中的低脉冲L4，低脉冲L4的放大图如图6所示，请同时参考图1与图6，在步骤S115之后，设定阈值TH_L。
接着，依据阈值TH_L提取出特定脉冲中的一区域(步骤S130)，其方法为，将特定脉冲的振幅大于或等于阈值TH_L的部分作为此区域，例如是图6中信号点S3到S4之间的区域，之后将S3到S4之间的区域分割为8个子区域B1～B8(步骤S140)。在本实施例中，经由上述步骤S150～S160可推得，图6中的子区域B1的振幅最大值v1所在的时间点为起始点，而子区域B7的振幅最大值v7所在的时间点为结束点。
最后，根据上述起始点与上述结束点之间进行一区域特征值搜寻(步骤S170)。其中，此步骤还包括搜寻特定脉冲介于起始点与结束点之间的振幅的最大值与最小值，此最大值为低脉冲的区域极大值(ring up)，且最小值为低脉冲的区域极小值(downshoot)。以图6为例，低脉冲的区域极大值为v5，而低脉冲的区域极小值为u2。
由上述可知，脉冲信号中的每一个低脉冲各自有一个区域极小值与区域极大值，而在这些区域极小值中，可搜寻出一最小值，而在这些区域极大值中，可搜寻出一最大值。而在示波器显示脉冲信号的波形时，这个最大值与最小值可用来定出显示时的上边界与下边界，以得到适当的放大模式，如此一来，便可更清楚地看到低脉冲之间的波形特征差异。
综上所述，上述的缩小搜寻区域特征值的方法的步骤可以程序语言(例如C、LabView或Visual Basic等等程序开发工具)撰写，来自动化搜寻出脉冲信号中每个脉冲的特征值，在得到这些特征值之后，除了对这些特征值做进一步分析之外，还可以用来辅助示波器做放大显示，以免去手动调整光标线位置与刻度大小，因而加快工程师进行信号分析速度以及节省信号分析的时间，并使得后续的波形数据分析更加容易。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (10)
1.一种缩小搜寻区域特征值的方法，其特征是，包括：
接收特定脉冲；
提供阈值；
依据上述阈值提取出上述特定脉冲中的区域；
将上述区域分割为K个子区域，其中K为大于3的正整数；
当第n个子区域的振幅最大值小于或等于第n+1个子区域的振幅最小值时，设定第n+1个子区域的振幅最大值所对应的时间点为起始点，其中n为正整数，且n+1小于K；
当第m个子区域的振幅最大值小于或等于第m-1个子区域的振幅最小值时，设定第m-1个子区域的振幅最大值所对应的时间点为结束点，其中m为正整数，且m小于或等于K，且m＞n”；以及
根据上述起始点与上述结束点之间进行区域特征值搜寻。
2.根据权利要求1所述的缩小搜寻区域特征值的方法，其特征是，其中搜寻上述区域特征值，用以找出上述特定脉冲中介于上述起始点于上述结束点之间的最小值与最大值。
3.根据权利要求1所述的缩小搜寻区域特征值的方法，其特征是，其中设定第n+1个子区域的振幅最大值所对应的时间点为上述起始点的步骤包括：
判断第n个子区域的振幅最大值是否小于或等于第n+1个子区域的振幅最小值；
当判断为是时，设定第n+1个子区域的振幅最大值所对应的时间点为上述起始点；以及
当判断为否时，设定第n个子区域的振幅最大值所对应的时间点为上述起始点。
4.根据权利要求3所述的缩小搜寻区域特征值的方法，其特征是，其中当判断出第n个子区域的振幅最大值小于或等于第n+1个子区域的振幅最小值时，还包括：
判断第n+1个子区域的振幅最大值是否小于或等于第n+2个子区域的振幅最小值；以及
当判断为是时，设定第n+2个子区域的振幅最大值所对应的时间点为上述起始点。
5.根据权利要求1所述的缩小搜寻区域特征值的方法，其特征是，其中设定第m-1个子区域的振幅最大值所对应的时间点为上述结束点的步骤包括：
判断第m个子区域的振幅最大值是否小于或等于第m-1个子区域的振幅最小值；
当判断为是时，设定第m-1个子区域的振幅最大值所对应的时间点为上述结束点；以及
当判断为否时，设定第m个子区域的振幅最大值所对应的时间点为上述结束点。
6.根据权利要求5所述的缩小搜寻区域特征值的方法，其特征是，其中当判断出第m个子区域的振幅最大值小于或等于第m-1个子区域的振幅最小值时，还包括：
判断第m-1个子区域的振幅最大值是否小于或等于第m-2个子区域的振幅最小值；以及
当判断为是时，设定第m-2个子区域的振幅最大值所对应的时间点为上述结束点。
7.根据权利要求1所述的缩小搜寻区域特征值的方法，其特征是，其中在接收上述特定脉冲的步骤之后包括：
对上述特定脉冲进行采样，以得到多个采样时间以及每一上述这些采样时间对应的上述特定脉冲信号的振幅。
8.根据权利要求1所述的缩小搜寻区域特征值的方法，其特征是，还包括：
搜寻第n个子区域的振幅最大值；以及
搜寻第n+1个子区域的振幅最大值与最小值。
9.根据权利要求1所述的缩小搜寻区域特征值的方法，其特征是，还包括：
搜寻第m个子区域的振幅最大值；以及
搜寻第m-1个子区域的振幅最大值与最小值。
10.根据权利要求1所述的缩小搜寻区域特征值的方法，其特征是，其中上述脉冲的振幅与上述阈值为电压、电流与功率其中之一。
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