CN102455859A

CN102455859A - 一种频谱数据显示方法和装置

Info

Publication number: CN102455859A
Application number: CN2010105304823A
Authority: CN
Inventors: 王悦; 王铁军; 李维森
Original assignee: Rigol Technologies Inc
Current assignee: Rigol Technologies Inc
Priority date: 2010-11-03
Filing date: 2010-11-03
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2030-11-03
Also published as: CN102455859B

Abstract

本发明实施例提供一种频谱数据显示方法和装置，所述频谱数据显示方法包括：依序获取多条频谱数据；依序存储所述的多条频谱数据；依序读取所述的多条频谱数据，以三维显示方式依序显示，并将所述的多条频谱数据中的某一条频谱数据以二维显示方式显示。所述频谱数据显示装置包括：获取单元，用于依序获取多条频谱数据；存储单元，用于依序存储所述的多条频谱数据；显示单元，用于依序读取所述的多条频谱数据，以三维显示方式依序显示，并将所述的多条频谱数据中的某一条频谱数据以二维显示方式显示。本发明实施例实现了将二维显示方式和三维显示方式融合在一起进行显示的技术效果。

Description

一种频谱数据显示方法和装置

技术领域

本发明涉及频谱技术，尤其涉及一种频谱数据显示方法和装置。

背景技术

从与PC(Personal Computer，个人计算机)的关系来分频谱分析仪一股有两种：一种是基于PC的仪器，该仪器内置在PC中作为PC的一特殊设备存在，仪器本身的显示键盘等部分借助PC的资源来实现；另一种是嵌入式仪器，仪器本身自有一套系统来实现其所有功能(显示、键盘、电源供电等等)。第二种方式的嵌入式仪器使用PC资源需要与PC相连通过传输控制命令来实现对仪器的操作，其实现方式是基于频谱分析仪基本功能以SCPI(Standard Commands for Programmable Instruments，程控仪器(可编程仪器)标准命令集)和VISA(Virtual Instrument Software Architecture，虚拟仪器软件结构)驱动为媒介借助PC强大的资源进行频谱分析应用工具软件，一股称这类软件为“上位机”(对应仪器“下位机”而言)。类似的技术也被称为虚拟仪器技术(仪器被划分成数据采集卡硬件，数据采集卡软件，PC端数据处理软件三大部分)。由于仪器成本限制，一股仪器都构建在嵌入式系统上，但各种应用受限于嵌入式系统资源(存储空间，运算速度等等)。上述嵌入式仪器使用PC资源的方法缓解了这一问题，这种使用方式可以使得仪器更好的使用PC资源，基于PC丰富的资源(软硬件资源)频谱仪器出现了频谱瀑布图等频谱数据的应用。频谱数据瀑布图构造原理即将频谱数据基于时域进行存储、绘制、应用。可以将其理解成一段时间内多条频谱数据(多次扫频数据)在3维坐标系中的表现与应用，基于这种方式引入了时域信息，这种更加丰富的数据表现出更多的信号信息。这些丰富的数据需要一种直观的读取与简易的操作方式来表现信号特征。

现有频谱数据显示技术一股只具备单一的频谱显示模式，例如二维显示方式或三维平面/立体显示方式，目前还没有将二维显示方式和三维显示方式融合在一起进行显示的技术。

发明内容

本发明实施例提供一种频谱数据显示方法和装置，以实现将二维显示方式和三维显示方式融合在一起进行显示。

一方面，本发明实施例提供了一种频谱数据显示方法，所述方法包括：依序获取多条频谱数据；依序存储所述的多条频谱数据；依序读取所述的多条频谱数据，以三维显示方式依序显示，并将所述的多条频谱数据中的某一条频谱数据以二维显示方式显示。

另一方面，本发明实施例提供了一种频谱数据显示装置，所述装置包括：获取单元，用于依序获取多条频谱数据；存储单元，用于依序存储所述的多条频谱数据；显示单元，用于依序读取所述的多条频谱数据，以三维显示方式依序显示，并将所述的多条频谱数据中的某一条频谱数据以二维显示方式显示。

上述技术方案具有如下有益效果：因为采用依序获取多条频谱数据；依序存储所述的多条频谱数据；依序读取所述的多条频谱数据，以三维显示方式依序显示，并将所述的多条频谱数据中的某一条频谱数据以二维显示方式显示的技术手段，所以实现了将二维显示方式和三维显示方式融合在一起进行显示的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种频谱数据显示方法流程图；

图2为本发明实施例频谱数据采集显示、存储过程流程示意图；

图3为本发明实施例频谱数据三种显示方式示意图；

图4为本发明实施例将3D频谱数据中的某一条频谱数据以2D进行显示的流程示意图；

图5为本发明实施例一种频谱数据显示装置结构示意图；

图6为本发明实施例显示单元结构示意图；

图7为本发明应用实例3D显示频谱数据示意图；

图8为本发明应用实例2D显示频谱数据示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，为本发明实施例一种频谱数据显示方法流程图，所述方法包括：

101、依序获取多条频谱数据。

102、依序存储所述的多条频谱数据。

可选的，在频谱数据队列存储区中，以频谱数据队列的形式依序存储所述的多条频谱数据。

103、依序读取所述的多条频谱数据，以三维显示方式依序显示，并将所述的多条频谱数据中的某一条频谱数据以二维显示方式显示。

可选的，通过用户的选择索引所述的某一条频谱数据，并将所述的某一条频谱数据以二维显示方式显示。可选的，所述的通过用户的选择索引所述的某一条频谱数据，可以包括：通过用户的选择，根据指向频谱数据的序列号得知该序列号所对应的频谱数据在频谱数据队列中的位置，以获取所述的某一条频谱数据在所述频谱数据队列存储区中的索引值。可选的，所述的通过用户的选择索引所述的某一条频谱数据，并将所述的某一条频谱数据以二维显示方式显示，可以包括：在所述的多条频谱数据的三维显示方式中，通过用户的选择，根据指向频谱数据的序列号得知该序列号所对应的频谱数据在频谱数据队列中的位置，以获取所述的某一条频谱数据在所述频谱数据队列存储区中的索引值，再依据所述的索引值在所述频谱数据队列存储区中读取所述的某一条频谱数据，并将所述的某一条频谱数据以二维显示方式显示。可选的，在所述的多条频谱数据的三维显示方式中，通过用户利用外设获取拖动选择的标记线，根据指向频谱数据的所述标记线对应的序列号得知该序列号所对应的频谱数据在频谱数据队列中的位置，以获取所述的某一条频谱数据在所述频谱数据队列存储区中的索引值。

如图2所示，为本发明实施例频谱数据采集显示、存储过程流程示意图，PC从仪器获取原始数据后，数据被两个流程处理，第一个流程数据存储(以队列方式存储数据以备他用)，第二个流程是数据的显示，每采集到一原始数据就将该数以图3中三种形式绘制。

如图3所示，为本发明实施例频谱数据三种显示方式示意图：2D显示频谱数据，在2维坐标系上(横轴为频率，纵轴为强度)绘制1条频谱数据(一次扫频的结果)；3D显示频谱数据(多条频谱数据)，使用平面坐标显示3D数据，在平面坐标系中(横轴为频率，纵轴为时间刻度或频谱序列刻度，颜色表示强度)绘制存储在队列中的所有频谱数据；3D显示频谱数据(多条频谱数据)，使用3D坐标显示3D数据，在立体3D坐标系中(将3D坐标分别定义为频率轴、时间刻度或频谱序列刻度轴、强度轴)绘制存储在队列中的所有频谱数据。三种显示方式基于不同角度分析频谱数据：2D传统的频谱分析方式，描绘的是一次扫频的频谱数据；3D引入了时间维度在时域的角度观察频谱数据间的关系，描绘的是若干次扫频的频谱数据，3D关注的角度又不尽相同，一个是在固定视角观察数据变化关系，另一个可以变化视角在空间中观察数据变化关系。本发明实施例将三种显示方式统一于对数据的分析，将三种表现方式联系了起来。

如图4所示，为本发明实施例将3D频谱数据中的某一条频谱数据以2D进行显示的流程示意图：3D某一条频谱数据在所述频谱数据索引到2D频谱频谱数据，是源于在3D数据频谱数据上选择一根2D需要显示的队列频谱数据，并将该存储频谱数据从区中频谱数据的索队列存储区中取出显示到(更新到)2D显示区域上的。图4中通过在3D频谱数据上的操作实现了3D频谱数据到2D引值频谱数据的映射。即在3D频谱数据上选定的谱线(多根谱线中的一条)可以以2D。该总数频谱数据的形式显示，且该过程可重复，以此完成了3D与频谱数频谱数据到2D据队列存频谱数据的映射。

首先3D显示的频谱数据是对频谱数据队列存储区中频谱数据存储状态的一种反应(表现)，即所有频谱数据队列存储区中频谱数据存都绘制在3D显示控件上，其绘制频谱数据的顺序也和频谱数据队列存储区中频谱数据存储顺序一致，该频谱数据一致性由图2中的存储过程保证；而绘制过程本发明实施例为保证频谱数据一致性需要有两种方案绘制：3D平面图和3D立体图。

对于每次完全刷新显示区域的控件来说，当绘制的频谱数据个数小于等于频谱数据队列存储区上限时，采取的是不断在其显示数据尾部追加新数据的方式(这时每追加一根频谱数据，该频谱数据即获得一个序号，该序号与频谱数据队列存储队列序号一致，且表现为3D立体图中的一行)。当绘制的频谱数据个数大于频谱数据队列存储区上限时，采取在显示数据的头部删除头数据(最早获得的数据)，并在显示数据的尾部追加新数据的方式(所有的已获得序号被更新--新追加的频谱数据序号定为频谱数据队列存储区上限值，其它序号都减1)；这样处理下来显示数据与频谱数据队列存储区的顺序一致性得到保证(各数据序号)，在拖动标记线(或叫游标或叫Mark)时根据当前指向数据的序列号(位置即对应序列号)就可以得知该频谱数据在频谱数据队列存储区中的位置，即得到3D图显示频谱数据与频谱数据队列存储区中频谱数据存储共同的索引值。3D平面图绘制即每次刷新整个绘制区域。

对于每次只刷新变化区域的显示控件来说，当绘制的频谱数据个数小于等于存储区上限时，每增加一根数据，就绘制一根，绘制的同时将当前数据序号(与频谱数据队列存储区中存储队列序号一致)赋予该绘制曲线的属性中，可以理解成该绘制曲线“名叫”该序列号。当绘制的数据个数大于存储区上限时，更新原已绘制的一条曲线(例如上限是100根，第101绘制时即更新第1根绘制曲线的数据，第102根绘制时即更新第2根绘制曲线的数据，以此类推)，该过程是个重复(循环)利用原有绘制空间的过程。且有一计数器每添加一条数据即加1记录总数，该数据对应不同时刻存储在不同的频谱数据中，该不同时刻可以对应上述频谱数据队列存储区中频谱数据的序列号，从而获得该序列号，即得知该序列号所对应的频谱数据在频谱数据队列中的位置，以获取所述的某一条频谱数据在所述频谱数据队列存储区中的索引值。3D立体图绘制即每次刷新某个绘制区域。

其次，在建立了这种3D与频谱数据队列存储区的关系后，就可以在任何一种3D显示控件上通过鼠标等外设获取拖动选择的标记线，并由该该标记线指向的序列号获取索引值，再依据该索引值在频谱数据队列存储区中读取该索引值对应的某一条频谱数据，并将该条频谱数据在2D显示控件显示即可。

对应于上述方法实施例，如图5所示，为本发明实施例一种频谱数据显示装置结构示意图，所述装置50包括：

获取单元51，用于依序获取多条频谱数据；

存储单元52，用于依序存储所述的多条频谱数据；

显示单元53，用于依序读取所述的多条频谱数据，以三维显示方式依序显示，并将所述的多条频谱数据中的某一条频谱数据以二维显示方式显示。

可选的，所述存储单元52，具体用于在频谱数据队列存储区中，以频谱数据队列的形式依序存储所述的多条频谱数据。

可选的，所述显示单元53，具体用于通过用户的选择索引所述的某一条频谱数据，并将所述的某一条频谱数据以二维显示方式显示。

如图6所示，为本发明实施例显示单元结构示意图，所述显示单元53包括：选择模块531，用于通过用户的选择，根据指向频谱数据的序列号得知该序列号所对应的频谱数据在频谱数据队列中的位置，以获取所述的某一条频谱数据在所述频谱数据队列存储区中的索引值。可选的，所述显示单元53还可以包括：显示模块532，用于所述选择模块531在所述的多条频谱数据的三维显示方式中，通过用户的选择，根据指向频谱数据的序列号得知该序列号所对应的频谱数据在频谱数据队列中的位置，以获取所述的某一条频谱数据在所述频谱数据队列存储区中的索引值后，再依据所述的索引值在所述频谱数据队列存储区中读取所述的某一条频谱数据，并将所述的某一条频谱数据以二维显示方式显示。所述选择模块531，具体可以用于在所述的多条频谱数据的三维显示方式中，通过用户利用外设获取拖动选择的标记线，根据指向频谱数据的所述标记线对应的序列号得知该序列号所对应的频谱数据在频谱数据队列中的位置，以获取所述的某一条频谱数据在所述频谱数据队列存储区中的索引值。如将图7中3D显示频谱数据的时间轴上最左边一条频谱数据选择后在图8中通过2D显示频谱数据进行显示。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括上述全部或部分步骤，所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种频谱数据显示方法，其特征在于，所述方法包括：

依序获取多条频谱数据；

依序存储所述的多条频谱数据；

依序读取所述的多条频谱数据，以三维显示方式依序显示，并将所述的多条频谱数据中的某一条频谱数据以二维显示方式显示。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，

在频谱数据队列存储区中，以频谱数据队列的形式依序存储所述的多条频谱数据。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，

通过用户的选择索引所述的某一条频谱数据，并将所述的某一条频谱数据以二维显示方式显示。

4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述的通过用户的选择索引所述的某一条频谱数据，包括：

通过用户的选择，根据指向频谱数据的序列号得知该序列号所对应的频谱数据在频谱数据队列中的位置，以获取所述的某一条频谱数据在所述频谱数据队列存储区中的索引值。

5.如权利要求4所述方法，其特征在于，所述的通过用户的选择索引所述的某一条频谱数据，并将所述的某一条频谱数据以二维显示方式显示，包括：

在所述的多条频谱数据的三维显示方式中，通过用户的选择，根据指向频谱数据的序列号得知该序列号所对应的频谱数据在频谱数据队列中的位置，以获取所述的某一条频谱数据在所述频谱数据队列存储区中的索引值，再依据所述的索引值在所述频谱数据队列存储区中读取所述的某一条频谱数据，并将所述的某一条频谱数据以二维显示方式显示。

6.如权利要求4所述方法，其特征在于，在所述的多条频谱数据的三维显示方式中，通过用户利用外设获取拖动选择的标记线，根据指向频谱数据的所述标记线对应的序列号得知该序列号所对应的频谱数据在频谱数据队列中的位置，以获取所述的某一条频谱数据在所述频谱数据队列存储区中的索引值。

7.一种频谱数据显示装置，其特征在于，所述装置包括：

获取单元，用于依序获取多条频谱数据；

存储单元，用于依序存储所述的多条频谱数据；

显示单元，用于依序读取所述的多条频谱数据，以三维显示方式依序显示，并将所述的多条频谱数据中的某一条频谱数据以二维显示方式显示。

8.如权利要求7所述装置，其特征在于，所述存储单元，具体用于在频谱数据队列存储区中，以频谱数据队列的形式依序存储所述的多条频谱数据。

9.如权利要求7所述装置，其特征在于，所述显示单元，具体用于通过用户的选择索引所述的某一条频谱数据，并将所述的某一条频谱数据以二维显示方式显示。

10.如权利要求9所述装置，其特征在于，所述显示单元包括：

选择模块，用于通过用户的选择，根据指向频谱数据的序列号得知该序列号所对应的频谱数据在频谱数据队列中的位置，以获取所述的某一条频谱数据在所述频谱数据队列存储区中的索引值。

11.如权利要求10所述装置，其特征在于，所述显示单元还包括：

显示模块，用于所述选择模块在所述的多条频谱数据的三维显示方式中，通过用户的选择，根据指向频谱数据的序列号得知该序列号所对应的频谱数据在频谱数据队列中的位置，以获取所述的某一条频谱数据在所述频谱数据队列存储区中的索引值后，再依据所述的索引值在所述频谱数据队列存储区中读取所述的某一条频谱数据，并将所述的某一条频谱数据以二维显示方式显示。

12.如权利要求10所述装置，其特征在于，所述选择模块，具体用于在所述的多条频谱数据的三维显示方式中，通过用户利用外设获取拖动选择的标记线，根据指向频谱数据的所述标记线对应的序列号得知该序列号所对应的频谱数据在频谱数据队列中的位置，以获取所述的某一条频谱数据在所述频谱数据队列存储区中的索引值。