CN102928638A - 一种频谱仪瀑布图显示系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种频谱仪瀑布图显示系统及方法，其系统包括频谱数据读取模块、颜色数据生成模块、颜色数据缓存模块和图形绘制模块；频谱数据读取模块实时读取扫频的频谱数据，颜色数据生成模块根据预定义幅度-颜色转换比例表把幅度数据转换成颜色数据，颜色数据缓存模块按照时间顺序把颜色数据缓存起来，图形绘制模块把颜色数据缓存模块中的数据以瀑布图的形式绘制到显示屏幕上。本发明采用瀑布图的方法可以解决通常频谱分析界面中无法在一个界面下同时显示信号频率、幅度和时间三者关系的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及频谱测量领域，尤其涉及瀑布图显示系统及方法。
背景技术
在进行频谱测量时，有时候会需要查看信号的频率、幅度随时间变化的关系。通常的频谱显示界面都是二维的，要么显示频率和幅度的关系，要么显示时间和幅度的关系，不能同时查看频率、幅度和时间三者的关系。
发明内容
所要解决的技术问题：针对以上问题本发明提供了一种可在一个界面下同时显示信号频率、幅度和时间三者关系的频谱仪瀑布图显示系统及方法。
技术方案：针对以上不足本发明提供了一种频谱仪瀑布图显示系统，其特征在于：包括频谱数据读取模块、颜色数据生成模块、颜色数据缓存模块和图形绘制模块；
频谱数据读取模块实时读取扫频的频谱数据，
颜色数据生成模块根据预定义幅度-颜色转换比例表把幅度数据转换成颜色数据，
颜色数据缓存模块按照时间顺序把颜色数据缓存起来，
图形绘制模块把颜色数据缓存模块中的数据以瀑布图的形式绘制到显示屏幕上。
所述的实时读取扫频的频谱数据为：当每次扫频完成后立即读取扫频频谱数据，采用一个数组存放扫频频谱数据；数组一个元素对应一个频点，而元素的值对应频点的幅度；数组元素的个数与当前的扫描点数一致；数组下标越大的元素对应的频率值越大。
所述的幅度-颜色转换比例表为定义某一颜色代表某一幅度数据。
所述的按照时间顺序把颜色数据缓存起来：把多组颜色数据按照时间先后顺序缓存起来，具体缓存多少组数据根据实际要显示的时间长度及界面的显示要求来设置。
所述的瀑布图：瀑布的流动方向代表时间，瀑布的宽度方向代表频率，而瀑布上各点的不同颜色代表信号的幅度大小；瀑布从上往下流，瀑布越往上则越接近起始时间，越往下越接近当前时间；因此绘制瀑布时从颜色数据缓存模块按时间顺序取数据，从显示区上方开始从左往右、从上往下绘制；
瀑布图旁边绘制颜色与幅度对应的图示，颜色柱的上方标明对应的最大幅度，颜色柱的下方标明对应的最小幅度；
瀑布图的上方用一根向右的箭头注上Freq标记表示频率是从左到右增加；
瀑布图的左侧用一根向下的箭头注上Time标记代表时间时从上到下增加。
一种频谱仪瀑布图显示方法，其特征在于：包括以下步骤：
①频谱数据读取模块实时读取扫频的频谱数据;
②颜色数据生成模块根据预定义幅度-颜色转换比例表把幅度数据转换成颜色数据;
③颜色数据缓存模块按照时间顺序把颜色数据缓存起来;
④图形绘制模块把颜色数据缓存模块中的数据以瀑布图的形式绘制到显示屏幕上。
所述①的实时读取扫频的频谱数据为：当每次扫频完成后立即读取扫频频谱数据，采用一个数组存放扫频频谱数据；数组一个元素对应一个频点，而元素的值对应频点的幅度；数组元素的个数与当前的扫描点数一致；数组下标越大的元素对应的频率值越大。
所述②的幅度-颜色转换比例表为定义某一颜色代表某一幅度数据。
所述③的按照时间顺序把颜色数据缓存起来：把多组颜色数据按照时间先后顺序缓存起来，具体缓存多少组数据根据实际要显示的时间长度及界面的显示要求来设置。
所述④的瀑布图：瀑布的流动方向代表时间，瀑布的宽度方向代表频率，而瀑布上各点的不同颜色代表信号的幅度大小；瀑布从上往下流，瀑布越往上则越接近起始时间，越往下越接近当前时间；因此绘制瀑布时从颜色数据缓存模块按时间顺序取数据，从显示区上方开始从左往右、从上往下绘制；
瀑布图旁边绘制颜色与幅度对应的图示，颜色柱的上方标明对应的最大幅度，颜色柱的下方标明对应的最小幅度；
瀑布图的上方用一根向右的箭头注上Freq标记表示频率是从左到右增加；
瀑布图的左侧用一根向下的箭头注上Time标记代表时间时从上到下增加。
有益效果：本发明采用瀑布图的方法可以解决通常频谱分析界面中无法在一个界面下同时显示信号频率、幅度和时间三者关系的缺陷。
附图说明
图1为本发明系统的组成框图；
图2为本发明系统运行流程框图；
图3为本发明系统的运行界面图。
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细地说明。
如图1、图2所示，一种频谱仪瀑布图显示系统，包括频谱数据读取模块、颜色数据生成模块、颜色数据缓存模块和图形绘制模块；
频谱数据读取模块实时读取扫频的频谱数据，
颜色数据生成模块根据预定义幅度-颜色转换比例表把幅度数据转换成颜色数据，
颜色数据缓存模块按照时间顺序把颜色数据缓存起来，
图形绘制模块把颜色数据缓存模块中的数据以瀑布图的形式绘制到显示屏幕上。
所述的实时读取扫频的频谱数据为：当每次扫频完成后立即读取扫频频谱数据，采用一个数组存放扫频频谱数据；数组一个元素对应一个频点，而元素的值对应频点的幅度；数组元素的个数与当前的扫描点数一致；数组下标越大的元素对应的频率值越大。
所述的幅度-颜色转换比例表，用什么样的颜色代表什么样的幅度可以跟据需要定义，比如定义信号幅度比较大时用红色表示，而信号幅度很小时用蓝色表示，中间则用过渡颜色表示。由于信号的幅度比底噪大，这样可以通过红色色块在蓝色的背景上凸显信号幅度。
所述的按照时间顺序把颜色数据缓存起来：把多组颜色数据按照时间先后顺序缓存起来，具体缓存多少组数据可以根据实际要显示的时间长度及界面的显示要求来设置。
如图3所示，所述的瀑布图， 瀑布的流动方向代表时间，瀑布的宽度方向代表频率，而瀑布上各点的不同颜色代表信号的幅度大小。
瀑布从上往下流，瀑布越往上则越接近起始时间，越往下越接近当前时间。因此绘制瀑布时从颜色缓存区按时间顺序取数据，从显示区的上方开始从左往右、从上往下绘制。
瀑布图旁边绘制颜色与幅度对应的图示，这里以为柱状的图示为例，颜色柱的上方为红色，下方为蓝色，中间为过渡色，颜色柱的上方标明对应的最大幅度，颜色柱的下方标明对应的最小幅度。这样用户看瀑布图时就很容易判断幅度的大小。
瀑布图的上方用一根向右的箭头注上Freq标记表示频率是从左到右增加。
瀑布图的左侧用一根向下的箭头注上Time标记代表时间时从上到下增加。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不限制于本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种频谱仪瀑布图显示系统，其特征在于：包括频谱数据读取模块、颜色数据生成模块、颜色数据缓存模块和图形绘制模块；
频谱数据读取模块实时读取扫频的频谱数据，
颜色数据生成模块根据预定义幅度-颜色转换比例表把幅度数据转换成颜色数据，
颜色数据缓存模块按照时间顺序把颜色数据缓存起来，
图形绘制模块把颜色数据缓存模块中的数据以瀑布图的形式绘制到显示屏幕上。
2.根据权利要求1所述的一种频谱仪瀑布图显示系统，其特征在于：所述的实时读取扫频的频谱数据为：当每次扫频完成后立即读取扫频频谱数据，采用一个数组存放扫频频谱数据；数组一个元素对应一个频点，而元素的值对应频点的幅度；数组元素的个数与当前的扫描点数一致；数组下标越大的元素对应的频率值越大。
3.根据权利要求1所述的一种频谱仪瀑布图显示系统，其特征在于：所述的幅度-颜色转换比例表为定义某一颜色代表某一幅度数据。
4.根据权利要求1所述的一种频谱仪瀑布图显示系统，其特征在于：所述的按照时间顺序把颜色数据缓存起来：把多组颜色数据按照时间先后顺序缓存起来，具体缓存多少组数据根据实际要显示的时间长度及界面的显示要求来设置。
5.根据权利要求1所述的一种频谱仪瀑布图显示系统，其特征在于：所述的瀑布图：瀑布的流动方向代表时间，瀑布的宽度方向代表频率，而瀑布上各点的不同颜色代表信号的幅度大小；瀑布从上往下流，瀑布越往上则越接近起始时间，越往下越接近当前时间；因此绘制瀑布时从颜色数据缓存模块按时间顺序取数据，从显示区上方开始从左往右、从上往下绘制；
瀑布图旁边绘制颜色与幅度对应的图示，颜色柱的上方标明对应的最大幅度，颜色柱的下方标明对应的最小幅度；
瀑布图的上方用一根向右的箭头注上Freq标记表示频率是从左到右增加；
瀑布图的左侧用一根向下的箭头注上Time标记代表时间时从上到下增加。
6.根据权利要求1所述的一种频谱仪瀑布图显示方法，其特征在于：包括以下步骤：
①频谱数据读取模块实时读取扫频的频谱数据;
②颜色数据生成模块根据预定义幅度-颜色转换比例表把幅度数据转换成颜色数据;
③颜色数据缓存模块按照时间顺序把颜色数据缓存起来;
④图形绘制模块把颜色数据缓存模块中的数据以瀑布图的形式绘制到显示屏幕上。
7.根据权利要求6所述的一种频谱仪瀑布图显示方法，其特征在于：所述①的实时读取扫频的频谱数据为：当每次扫频完成后立即读取扫频频谱数据，采用一个数组存放扫频频谱数据；数组一个元素对应一个频点，而元素的值对应频点的幅度；数组元素的个数与当前的扫描点数一致；数组下标越大的元素对应的频率值越大。
8.根据权利要求6所述的一种频谱仪瀑布图显示方法，其特征在于：所述②的幅度-颜色转换比例表为定义某一颜色代表某一幅度数据。
9.根据权利要求6所述的一种频谱仪瀑布图显示方法，其特征在于：所述③的按照时间顺序把颜色数据缓存起来：把多组颜色数据按照时间先后顺序缓存起来，具体缓存多少组数据根据实际要显示的时间长度及界面的显示要求来设置。
10.根据权利要求6所述的一种频谱仪瀑布图显示方法，其特征在于：所述④的瀑布图：瀑布的流动方向代表时间，瀑布的宽度方向代表频率，而瀑布上各点的不同颜色代表信号的幅度大小；瀑布从上往下流，瀑布越往上则越接近起始时间，越往下越接近当前时间；因此绘制瀑布时从颜色数据缓存模块按时间顺序取数据，从显示区上方开始从左往右、从上往下绘制；
瀑布图旁边绘制颜色与幅度对应的图示，颜色柱的上方标明对应的最大幅度，颜色柱的下方标明对应的最小幅度；
瀑布图的上方用一根向右的箭头注上Freq标记表示频率是从左到右增加；
瀑布图的左侧用一根向下的箭头注上Time标记代表时间时从上到下增加。
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