CN105136182A - 一种信号幅度和相位参数同窗口显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种信号幅度和相位参数同窗口显示方法。在窗口中建立二维坐标系，二维坐标系的横轴为频率轴，二维坐标系的纵轴分为上下两个半轴，其中上半轴为功率轴，下半轴为相位轴，频率轴与功率轴围成功率轨迹象限，频率轴和相位轴围成相位轨迹象限；功率轴和相位轴通过频率轴联系在一起，不同频点信号的频率、幅度、相位在同一个窗口的同一坐标系中显示。通过在一个窗口的坐标平面内实现同时显示和处理信号的多个物理量，使用户能够在一个坐标平面内同时观察信号的多个物理量，形成信号的全貌，并能方便操控信号的轨迹，同时也便于捕捉信号时的触发参数设置。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理领域，尤其是一种信号幅度和相位参数同窗口显示方法。
背景技术
传统信号分析仪器中信号的各个物理量都是在不同坐标平面内显示处理，相互之间是隔离的、独立的，如信号的幅度对频率的变化，相位对频率的变化，目前都是在各自的显示窗口中独立显示、刷新。
信号幅度与相位都是分开显示的，无法同步观察信号的多个物理量的变化规律，对于信号运算时，无法一次实现多个参数量的运算，在多个窗口中，各自独立的参数，也不便于触发条件的设置。
信号的表达一般由幅度、相位、频率三个物理量随时间的变化来表示，测试分析仪器测试的信号，显示的大都是其中一个物理量对于时间的变化关系，但对于通信信号或复杂调制的信号，往往是同时调制其中的几个物理量，以达到高性能的调制需求，因此如果能在一个窗口内同时显示和同步操控处理幅度、相位等物理量，测试仪器用户能够方便观察信号的全貌和对时间的变化情况。同时便于多参数的触发设置，利于用户捕捉分析特定信号。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明通过在一个窗口的坐标平面内实现同时显示和处理信号的多个物理量，本发明采用如下方案：
一种信号幅度和相位参数同窗口显示方法，其特征在于，在窗口中建立二维坐标系，二维坐标系的横轴为频率轴，二维坐标系的纵轴分为上下两个半轴，其中上半轴为功率轴，下半轴为相位轴，频率轴与功率轴围成功率轨迹象限，频率轴和相位轴围成相位轨迹象限；
功率轴和相位轴通过频率轴联系在一起，不同频点信号的频率、幅度、相位在同一个窗口的同一坐标系中显示。
优选地，所述二维坐标系的建立首先确定物理量范围，包括扫描频率范围、需要显示的信号功率范围及相位范围，设定横轴的原点为起始频率，纵轴的原点为功率起点和相位起点，向上为功率终点，向下为相位终点；
再根据窗口的显示窗口的屏幕分辨率大小，将频率、功率、相位按比例映射到各轴，建立并划定刻度。
优选地，所述上半轴一根垂直于横轴的线段既表示横轴频率点的信号功率值。
优选地，所述功率轨迹象限内不同频点的功率值连线组成功率轨迹线；
所述相位轨迹象限内不同频点的相位值连线组成相位轨迹线；
通过功率轨迹线、相位轨迹线进行轨迹运算实现幅度与相位的同步运算加、减、移相操做。
优选地，所述轨迹运算中在选取某个频率点时，幅度与相位同时被选中，在频标区同时显示两者信息，频标差值可以同时显示两个频标点的幅度与相位差；
每条轨迹包含幅度和相位两条曲线，不同轨迹同一频率点的信号曲线同步进行幅度运算和相位运算，不同频率点轨迹幅度与相位的运算分别进行运算。
优选地，所述轨迹运算的运算形式如下：
信号的除运算表示为功率曲线相减和相位曲线相减，因此选择设置为两条轨迹的功率曲线减法运算，合并相位曲线减法运算；
信号的乘运算设置为两条轨迹的功率曲线加法运算，合并相位曲线加法运算；
单独设置功率曲线进行四则运算而相位曲线不运算，或功率曲线不运算，而相位曲线进行四则运算。
优选地，所述不同频点信号的频率、幅度、相位在同一个窗口的同一坐标系中显示，同时设置几个参数，完成复杂的多参数触发，便于捕捉符合条件的信号。
优选地，所述相位轴显示0度到360度的相位。
采用如上技术方案取得的有益技术效果为：
本发明能够应用于信号分析仪类仪器中，通过在一个窗口的坐标平面内实现同时显示和处理信号的多个物理量，使用户能够在一个坐标平面内同时观察信号的多个物理量，形成信号的全貌，并能方便操控信号的轨迹，同时也便于捕捉信号时的触发参数设置。
本发明实现成本低廉，应用于信号分析仪器能够大大提高仪器的性能优势。
附图说明
图1为信号幅度和相位参数同窗口示意图。
图2为本发明具体实施例的示意图。
具体实施方式
结合附图1至2对本发明的具体实施方式做进一步说明：
本发明在windows操作系统下采用VisualC++或其它编程软件实现。
一种信号幅度和相位参数同窗口显示方法，在窗口中建立二维坐标系，二维坐标系的横轴为频率轴，二维坐标系的纵轴分为上下两个半轴，其中上半轴为功率轴，下半轴为相位轴，频率轴与功率轴围成功率轨迹象限，频率轴和相位轴围成相位轨迹象限；功率轴和相位轴通过频率轴联系在一起，不同频点信号的频率、幅度、相位在同一个窗口的同一坐标系中显示。
首先确定物理量范围，包括扫描频率范围、需要显示的信号功率范围以及相位范围，横向X轴为频率轴，设定横轴的原点为起始频率，纵轴的原点为功率起点和相位起点，向上为功率终点，向下为相位终点。再根据窗口的显示窗口的屏幕分辨率大小，将频率、功率、相位按比例映射到各轴，建立并划定刻度，在大的整数刻度加上标识。
所述上半轴一根垂直于横轴的线段既表示横轴频率点的信号功率值。
所述功率轨迹象限内不同频点的功率值连线组成功率轨迹线；所述相位轨迹象限内不同频点的相位值连线组成相位轨迹线；通过功率轨迹线、相位轨迹线进行轨迹运算实现幅度与相位的同步运算加、减、移相操做。
在选取某个频率点时，幅度与相位能够同时被选中，在频标区同时显示两者信息，频标差值可以同时显示两个频标点的幅度与相位差。每条扫描轨迹包含了幅度和相位两条曲线，不同轨迹同一频率点的信号曲线可以同步进行幅度运算和相位运算。不同轨迹幅度与相位的运算，可以分别选择加或减等运算。信号的除运算可以表示为功率曲线相减，相位曲线相减，因此可以选择设置为两条轨迹的功率曲线减法运算，合并相位曲线减法运算。信号的乘运算可以设置为两条轨迹的功率曲线加法运算，合并相位曲线加法运算。也可以单独设置功率曲线进行四则运算而相位曲线不运算，或功率曲线不运算，而相位曲线进行四则运算。
例如在信号发生的设备调试中，需要对对滤波器网络的进行优化调试测试，尤其需要同时考虑滤波器幅度和相位方面的指标，并折中查找最佳平衡点，即幅度方面通带平坦度比较好，相位畸变比较好，往往这两方面是矛盾的，一个变好，可能另一个随之变差，这就需要幅度和相位指标在多次扫描中同时参与运算，因此可以先扫描一遍获得轨迹1的幅度和相位的轨迹，再选择轨迹2并与轨迹1进行幅度与相位的同步减运算，调整滤波器内部器件参数，可以很容易发现滤波器内部器件对幅度和相位的影响，从而发现内部规律，最终找到滤波器幅度与相位的最佳性能平衡点。
所述不同频点信号的频率、幅度、相位在同一个窗口的同一坐标系中显示，同时设置几个参数，完成复杂的多参数触发，便于捕捉符合条件的信号。
所述相位轴显示0度到360度的相位。
为了更详细地说明本发明的技术方案，下面给出一具体实例。
在某型号信号分析仪器中，根据本发明在显示窗口中，建立如图2所示的坐标平面，横轴表示1GHz到40GHz的频率范围，上半轴显示功率范围-150dBm到30dBm，下半轴显示0度到360度相位。这是一个调制信号的功率、相位对频率的显示，将端点连成线即是信号的幅度轨迹和相位轨迹。
若是选择轨迹运算，可以同时实现2个轨迹的功率、相位同时减。例如先打开或扫描完成轨迹1，再选择打开轨迹2，并设置两者的运算方式为功率减和相位减，则轨迹2的两条曲线每扫描一个点都去轨迹1进行减法运算，实现了轨迹的差值运算，用户得到是两种状态下的功率差和相位差，非常适于滤波器等调试。
对于触发来说，在轨迹窗口中可以同时设置幅度、相位、频率三个条件，如要搜索频率为2GHz、幅度为5dBm、相位为30度的信号，直接设置条件，在轨迹出现满足该条件的信号时就能产生触发。
本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。
当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。
Claims (8)
1.一种信号幅度和相位参数同窗口显示方法，其特征在于，在窗口中建立二维坐标系，二维坐标系的横轴为频率轴，二维坐标系的纵轴分为上下两个半轴，其中上半轴为功率轴，下半轴为相位轴，频率轴与功率轴围成功率轨迹象限，频率轴和相位轴围成相位轨迹象限；
功率轴和相位轴通过频率轴联系在一起，不同频点信号的频率、幅度、相位在同一个窗口的同一坐标系中显示。
2.根据权利要求1所述的一种信号幅度和相位参数同窗口显示方法，其特征在于，所述二维坐标系的建立首先确定物理量范围，包括扫描频率范围、需要显示的信号功率范围及相位范围，设定横轴的原点为起始频率，纵轴的原点为功率起点和相位起点，向上为功率终点，向下为相位终点；
再根据窗口的显示窗口的屏幕分辨率大小，将频率、功率、相位按比例映射到各轴，建立并划定刻度。
3.根据权利要求2所述的一种信号幅度和相位参数同窗口显示方法，其特征在于，所述上半轴一根垂直于横轴的线段既表示横轴频率点的信号功率值。
4.根据权利要求2所述的一种信号幅度和相位参数同窗口显示方法，其特征在于，所述功率轨迹象限内不同频点的功率值连线组成功率轨迹线；
所述相位轨迹象限内不同频点的相位值连线组成相位轨迹线；
通过功率轨迹线、相位轨迹线进行轨迹运算实现幅度与相位的同步运算加、减、移相操做。
5.根据权利要求4所述的一种信号幅度和相位参数同窗口显示方法，其特征在于，所述轨迹运算中在选取某个频率点时，幅度与相位同时被选中，在频标区同时显示两者信息，频标差值可以同时显示两个频标点的幅度与相位差；
每条轨迹包含幅度和相位两条曲线，不同轨迹同一频率点的信号曲线同步进行幅度运算和相位运算，不同频率点轨迹幅度与相位的运算分别进行运算。
6.根据权利要求5所述的一种信号幅度和相位参数同窗口显示方法，其特征在于，所述轨迹运算的运算形式如下：
信号的除运算表示为功率曲线相减和相位曲线相减，因此选择设置为两条轨迹的功率曲线减法运算，合并相位曲线减法运算；
信号的乘运算设置为两条轨迹的功率曲线加法运算，合并相位曲线加法运算；
单独设置功率曲线进行四则运算而相位曲线不运算，或功率曲线不运算，而相位曲线进行四则运算。
7.根据权利要求1所述的一种信号幅度和相位参数同窗口显示方法，其特征在于，所述不同频点信号的频率、幅度、相位在同一个窗口的同一坐标系中显示，同时设置几个参数，完成复杂的多参数触发，便于捕捉符合条件的信号。
8.根据权利要求1所述的一种信号幅度和相位参数同窗口显示方法，其特征在于，所述相位轴显示0度到360度的相位。
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