CN102750092B - 一种频域监测领域中提高合格线录入效率的方法 - Google Patents

Abstract

一种频域监测领域中提高合格线录入效率的方法。该方法通过合格线数据初始化、获得鼠标在屏幕上的坐标位置、将屏幕坐标转换为频谱坐标、将频谱坐标写入到合格线的数据存储器、显示合格线即可得到某一合格线的编辑录入，重复以上步骤直至检测到鼠标左键是从按下状态变成非按下状态的时候结束，将存储器中的数据通过频谱分析仪提供的功能保存到频谱分析仪中，从而完成整个合格线的编辑录入过程。本发明的运行环境：支持远程访问控制的频谱分析仪、基于Windows操作系统的计算机和VisualC++编译器。本发明利用计算机鼠标的指针直接在频谱测量画面中使用绘制频谱的方式来完成所有频率和幅度值的录入，在录入过程中，不需要使用键盘就可以完成所有数据的录入工作。

Description

一种频域监测领域中提高合格线录入效率的方法

技术领域

在频域的监控和报警中都会用到阈值与合格线，本发明涉及该领域中针对合格线编辑、录入的方法。

背景技术

有线电视网络能够支持多种交互业务，诸如有线宽带上网、交互视频点播等，这些业务对网络中上行通道质量有严格要求。上行通道频带内入侵与干扰源非常复杂。监测这类信号通常使用设定合格线来报警的方法，传统方法采用数值录入的方式，如果有很多个频率点需要录入数据，工作量会非常大，并且不易快速定位被设置的频率点。

发明内容

本发明的目的是为了解决在非常多个频率点上都需要录入数据时操作不便工作繁琐的问题，提供一种频域监测领域中简化合格线的录入方法，以便省去大量的数据录入工作。

实现本发明的运行环境：支持远程访问控制的频谱分析仪、基于Windows操作系统的计算机和Visual C++编译器。将Visual C++编译器安装在Windows操作系统的计算机上，使用频谱仪支持的远程访问控制的连接方式（以太网或GPIB接口）将频谱仪和计算机连接起来，作为本发明的运行环境。

本发明提供的频域监测领域中提高合格线录入效率的方法，包括如下步骤：

步骤1、合格线数据初始化

就是定义合格线的数据格式和初始值。设定频谱分析仪每场频谱的频率点共有n个，对应合格线的频率和幅度是n对数据。定义n×2个浮点类型的数据区作为合格线储存器。用户编辑合格线的时候不一定会把所有频率点的数据都编辑一遍，因此合格线的数据需要有一个初始值。设定每对合格线数据的第一个数据为频率数据，第二个数据为幅度数据，所有的频率数据为等差数列，频率数据的第一个值对应频谱仪测量频率的最小值，频率数据的最后一个值对应频谱仪测量频率的最大值。所有幅度数据的初始值可以根据自己应用的领域进行设定，比如将所有的幅度值设定为频谱仪测量幅度的最大量程。

步骤2、获得鼠标在屏幕上的坐标位置

在编辑合格线数据的时候，按住鼠标左键不放并让鼠标指针在频谱显示区域内随意移动，使用编译器提供的函数可以获得鼠标在屏幕上的坐标位置和鼠标左键的按下状态。

步骤3、将屏幕坐标转换为频谱坐标

屏幕坐标的起始点在屏幕显示区域的左上角位置，频谱坐标的起始点在频谱显示区域的左下角位置，因为通过编译器获得的鼠标位置是屏幕坐标，所以需要将屏幕坐标通过公式1和公式2转换为频谱的实际坐标值：

$F_Y=F_{\min }+\frac{(F_{\max }-F_{\min })\×(Y_{\max }-Y_{\min }-Y)}{Y_{\max }-Y_{\min }}$ 公式1

公式1为屏幕纵坐标到频谱纵坐标的转换公式，其中，F_Y未知，表示频谱测量纵坐标即幅度值；F_max已知，是频谱测量纵坐标最大值；F_min已知，是频谱测量纵坐标最小值；Y已知，是鼠标所在屏幕纵坐标值；Y_max已知，是F_max所在屏幕位置的纵坐标；Y_min已知，是F_min所在屏幕位置的纵坐标值。其中F_max、F_min是频谱仪的设定值，可以通过频谱仪提供的数据接口获得，Y_max、Y_min可以通过编译器提供的窗口位置函数获得。

$P_X=P_{\min }+\frac{(P_{\max }-P_{\min })\×\left({X-X}_{\min }\right)}{X_{\max }-X_{\min }}$ 公式2

公式2为屏幕横坐标到频谱横坐标频率点的转换公式，其中，P_X未知，是转换后的横坐标频率点的数据位置序号；P_min已知，值为0，是频谱横坐标最小值的数据位置序号；P_max已知，值为n-1，是频谱横坐标最大值的数据位置序号；X已知，是鼠标所在屏幕的横坐标值；X_max已知，是P_max所对应的屏幕横坐标值；X_min已知，是P_min所对应的屏幕横坐标值。X_max、X_min可以通过编译器提供的窗口位置函数获得。

通过公式2的运算，可以得到当前鼠标捕获屏幕横坐标对应合格线数据所在频谱采样点的位置序号。

步骤4、将频谱坐标写入到合格线的数据存储器

将步骤3的幅度F_Y写入到合格线的存储器中，每一个合格线数据点频率和幅度的位置需要参照步骤1中的存储器位置与公式2中的频率P_X有对应关系，如果频率P_X的值为n，按照存储结构来计算，公式1中的幅度F_Y值应该写在存储器的第n个位置上的存储器中。

步骤5、显示合格线。

利用编译器提供的函数，将存储器中每相邻的两对数据按照画直线的方式绘制在计算机屏幕上，第一个合格线数据点和第二个点画一条直线，第二个点和第三个点画一条直线，一直画到第n个点，这样就形成了和频谱波形的线数量相同的一场频谱作为合格线数据。因为存储器保存的数据是频谱的频率和幅度数据，所以本步骤需要把频谱的坐标数据转换成屏幕的坐标点。具体的计算方法实际上是由公式1和公式2的逆运算得到的公式3和公式4求得，

$Y=Y_{\max }-Y_{\min }-\frac{(F_Y-F_{\min })\×(Y_{\max }-Y_{\min })}{F_{\max }-F_{\min }}$ 公式3

$X=X_{\min }+\frac{(P_X-P_{\min })\×\left(X_{\max }-X_{\min }\right)}{P_{\max }-P_{\min }}$ 公式4

公式3是合格线幅度数据转换成屏幕纵坐标的公式，其中当前合格线的幅度值F_Y为已知，求屏幕纵坐标值Y；公式4是合格线的位置序号转换成屏幕横坐标公式，其中频率P_X已知，为当前合格线数据的位置序号，求屏幕横坐标X。

步骤6、按住鼠标左键不放并在频谱区域内随意移动鼠标，通过使用附图1中循环的方法重复步骤2至步骤5，直至步骤2中检测到鼠标左键是从按下状态变成非按下状态的时候结束。

步骤7、输出合格线数据

将存储器中的数据通过频谱分析仪提供的功能保存到频谱分析仪中，从而完成整个合格线的编辑录入过程。

本发明的优点和积极效果：

本发明的创新点是：利用计算机鼠标的指针直接在频谱测量画面中使用绘制频谱的方式来完成所有频率和幅度值的录入，在录入过程中，不需要使用键盘就可以完成所有数据的录入工作。

附图说明

图1是编辑合格线数据的流程图。

图2是在频谱区域内编辑合格线的实施例截图。

具体实施方式

实施例

运行环境搭建和准备工作：

使用基于SCPI命令协议，支持远程控制的频谱分析仪和一台Windows XP操作系统的计算机，使用网络连接上述两台设备，通过使用Visual C++编译器的网络通讯函数和显示函数将频谱数据和频谱测量参数读取出来并显示在计算机屏幕上。

1、合格线数据初始化

设定选用的频谱仪频率点为251个点，将频谱仪的测量频率范围设定为5MHz-65MHz，幅度测量范围为0-80dBμV，即F_min=0，F_max=80。按照步骤1中所述的方法，定义的合格线数据格式为251对浮点型数据，即P_min=0，P_max=250。其中每对数据分别保存频谱的频率值和幅度值。其中设定频率值为5MHz，幅度为80dBμV，频率值按等差数列递增，第二个位置的频率值为5.24MHz，幅度值为80dBμV。频率值以此类推第250个位置的数据频率值为65MHz，幅度点值为80dBμV。

2、获得鼠标在屏幕上的坐标位置

设定频谱显示区域在屏幕的位置范围值：起始横坐标X_min=0，终止横坐标X_max=500，起始纵坐标Y_min=0，终止纵坐标Y_max=320。在频谱显示区域内按下鼠标左键不放并在频谱显示区域内移动，使用步骤2的方法，利用编译器提供的函数获得鼠标在屏幕上的坐标位置。

3、将屏幕坐标转换为频谱坐标

设定鼠标当前移动到位置在横坐标X=30，纵坐标Y=240的位置，根据公式1得出当前鼠标所在位置的幅度值为：

$F_Y=F_{\min }+\frac{(F_{\max }-F_{\min })\×(Y_{\max }-Y_{\min }-Y)}{Y_{\max }-Y_{\min }}=0+\frac{(80-0)*(320-0-240)}{320-0}=20\mathrm{dB\μV}$

根据公式2得出鼠标所在频谱数据点位置为：

$P_X=P_{\min }+\frac{(P_{\max }-P_{\min })\×\left({X-X}_{\min }\right)}{X_{\max }-X_{\min }}=0+\frac{(250-0)*(30-0)}{500-0}=15.$

4、将频谱坐标写入到合格线的数据存储器

当前位置对应存储器的数据位置是15，储存器第15个位置的频率值按等差数列计算为：

$F_{\min }+\frac{X\×(F_{\max }-F_{\min })}{X_{\max }}=5+\frac{15\×(65-5)}{250}=8.6\mathrm{MHz}$

所以，对应存储器第15个位置的频率值为8.6MHz，幅度值为75dBμV。

5、显示合格线

把所有的合格线数据点逐点使用直线连接起来。按照实施例第3部分中只用鼠标设置了一个点的数据，其余都是初始值。其中，第0位置点的幅度值是80dBμV，根据公式3得出屏幕纵坐标Y的值为0；根据公式4得出屏幕横坐标X的值为0。实施例第3部分中第15个位置的数据是本例中使用鼠标编辑过数据的点，所在屏幕纵坐标位置利用公式3得到屏幕纵坐标Y的位置为20；横坐标根据公式4得到屏幕横坐标X为30。把所有合格线点按照步骤5的方法用直线逐点连接起来，251个合格线数据点最终连接成250条线段显示在屏幕上。如附图2所示粗线部分是步骤5中显示的合格线，细线部分是频谱测量的波形。为了能让附图2中的合格线显示更加清晰，在完成合格线录入的全部工作后将频谱仪的幅度范围修改到了10-90dBuV。在鼠标移动的过程中，实施例第2到第5部分的内容是循环执行的，直至实施例第2部分中检测到鼠标左键被放开。

5、鼠标左键放开后，将存储器内的合格线数据使用编译器提供的函数保存成为文件，使用频谱仪提供的功能把文件保存到频谱仪上，本次合格线编辑完成。

Claims (1)

1.一种频域监测领域中提高合格线录入效率的方法，其特征在于该方法包括：

步骤1、合格线数据初始化

就是定义合格线的数据格式和初始值；设定频谱分析仪每场频谱的频率点共有n个，对应合格线的频率和幅度是n对数据；定义n×2个浮点类型的数据区作为合格线储存器；设定每对合格线数据的第一个数据为频率数据，第二个数据为幅度数据，所有的频率数据为等差数列，频率数据的第一个值对应频谱分析仪测量频率的最小值，频率数据的最后一个值对应频谱分析仪测量频率的最大值；所有幅度数据的初始值可以根据自己应用的领域进行设定；

步骤2、获得鼠标在屏幕上的坐标位置

在编辑合格线数据的时候，按住鼠标左键不放并让鼠标指针在频谱显示区域内随意移动，使用编译器提供的函数获得鼠标在屏幕上的坐标位置和鼠标左键的按下状态；

步骤3、将屏幕坐标转换为频谱坐标

屏幕坐标的起始点在屏幕显示区域的左上角位置，频谱坐标的起始点在频谱显示区域的左下角位置，因为通过编译器获得的鼠标位置是屏幕坐标，所以需要将屏幕坐标通过公式1和公式2转换为频谱的实际坐标值：

      公式1 

公式1为屏幕纵坐标到频谱纵坐标的转换公式，其中，F_Y未知，表示频谱测量纵坐标即幅度值；F_max已知，是频谱测量纵坐标最大值；F_min已知，是频谱测量纵坐标最小值；Y已知，是鼠标所在屏幕纵坐标值；Y_max已知，是F_max所在屏幕位置的纵坐标；Y_min已知，是F_min所在屏幕位置的纵坐标值；F_max、F_min是频谱分析仪的设定值，通过频谱分析仪提供的数据接口获得，Y_max、Y_min通过编译器提供的窗口位置函数获得；

      公式2  

公式2为屏幕横坐标到频谱横坐标频率点的转换公式，其中，P_X未知，是转换后的横坐标频率点的数据位置序号；P_min已知，值为0，是频谱横坐标最小值的数据位置序号；P_max已知，值为n-1，是频谱横坐标最大值的数据位置序号；X已知，是鼠标所在屏幕的横坐标值；X_max已知，是P_max所对应的屏幕横坐标值；X_min已知，是P_min所对应的屏幕横坐标值；X_max、X_min通过编译器提供的窗口位置函数获得；

通过公式2的运算，能够得到当前鼠标捕获屏幕横坐标对应合格线数据所在频谱采样点的位置序号；

步骤4、将频谱坐标写入到合格线的数据存储器

将步骤3的幅度F_y写入到合格线的存储器中，每一个合格线数据点频率和幅度的位置需要参照步骤1中的存储器位置与公式2中的频率P_X的对应关系，如果频率P_X的值为n，按照存储结构来计算，公式1中的幅度F_Y值应该写在存储器的第n个位置上的存储器中；

步骤5、显示合格线

利用编译器提供的函数，将存储器中每相邻的两对数据按照画直线的方式绘制在计算机屏幕上，第一个合格线数据点和第二个点画一条直线，第二个点和第三个点画一条直线，一直画到第n个点，这样就形成了和频谱波形的线数量相同的一场频谱作为合格线数据；因为存储器保存的数据是频谱的频率和幅度数据，所以本步骤需要把频谱的坐标数据转换成屏幕的坐标点；具体的计算方法由公式1和公式2的逆运算得到的公式3和公式4求得，

    公式3

          公式4

公式3是合格线幅度数据转换成屏幕纵坐标的公式，其中当前合格线的幅度值F_Y为已知，求屏幕纵坐标值Y；公式4是合格线的位置序号转换成屏幕横坐标公式，其中频率P_X已知，为当前合格线数据的位置序号，求屏幕横坐标X；

步骤6、通过使用循环的方法重复步骤2至步骤5，直至步骤2中检测到鼠标左键是从按下状态变成非按下状态的时候结束；

步骤7、输出合格线数据

将存储器中的数据通过频谱分析仪提供的功能保存到频谱分析仪中，从而完成整个合格线的编辑录入过程。