CN108629817B - 一种任意波形编辑方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种任意波形编辑方法及装置，所述方法包括：提取绘制的波形图像的像素特征，并对所述像素特征进行分析以获得特征数组；对所述特征数组进行滤波，并将滤波后的数据生成波形数据表；设置波形参数，并根据所述波形参数和波形数据表输出相应的波形。通过本发明的任意波形编辑方法及装置，无需逐点编辑波形，也不需要通过转换的方式导入到信号源中，改变了以往生成任意波的繁琐步骤及投入成本，为测试工程师节省了大量的时间。

Description

一种任意波形编辑方法及装置

技术领域

本发明属于信号发生器领域，具体涉及一种任意波形编辑方法及装置。

背景技术

随着技术的发展，信号的类型越来越复杂，呈现出任意性，信号源类产品的基本波形输出已不能满足正常的生产需要，所以信号源可任意编辑波形的功能显得尤为重要。

目前实现任意波形编辑的方式有两种。一种是在信号源设备上逐点对波形进行编辑，但此种方式工作量较大；另一种是在电脑端用任意波形编辑软件绘制任意波形，将生成的数据转为特定的格式再导入到信号源中，此操作过程较为繁琐。而且，如果发现产生的任意波形并不理想，想修改某些数据，只能重新回到电脑端进行编辑修改，这种操作方式的工作效率也比较低。因此，提出一种更优化的任意波形生成方案显得尤为重要。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种任意波形编辑方法及装置，用以解决现有技术中信号源任意波形编辑繁琐以及效率低下的问题。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明中的一种任意波形编辑方法，包括：

提取绘制的波形图像的像素特征，并对所述像素特征进行分析以获得特征数组；

对所述特征数组进行滤波，并将滤波后的数据生成波形数据表；

设置波形参数，并根据所述波形参数和波形数据表输出相应的波形。

上述任意波形编辑方法，优选的，所述方法还包括：输出相应的波形后，对所述波形的形状进行调整。

上述任意波形编辑方法，优选的，所述方法还包括：手动绘制波形图像或者选择预存的波形图像。

上述任意波形编辑方法，优选的，对所述像素特征进行分析以获得特征数组还包括：获取并保存每个时间点对应的像素点。

上述任意波形编辑方法，优选的，所述方法还包括：对所述特征数组进行低通滤波。

上述任意波形编辑方法，优选的，所述波形参数至少包括：幅度、频率、偏移、相位。

本发明中的一种任意波形编辑装置，包括：

像素特征分析单元，用于提取绘制的波形图像的像素特征，并对所述像素特征进行分析以获得特征数组；

数据表生成单元，用于对所述特征数组进行滤波，并将滤波后的数据生成波形数据表；

参数设置单元以及波形输出单元，所述参数设置单元用于设置波形参数，所述波形输出单元用于根据所述波形参数和波形数据表输出相应的波形。

上述任意波形编辑装置，优选的，所述装置还包括：波形绘制单元，用于手动绘制波形图像。

上述任意波形编辑装置，优选的，像素特征分析单元包括：像素提取模块，用于获取并保存每个时间点对应的像素点。

上述任意波形编辑装置，优选的，所述数据表生成单元包括：低通滤波模块，用于对所述特征数组进行低通滤波。

本发明的任意波形编辑方法及装置改变了以往生成任意波形的繁琐步骤及投入成本，只需在设备端直接编辑波形图像或者选择绘图线条便可以轻松的绘制任意波形，为测试工程师节省了大量的时间，且产生的任意波形数据的过程更简便、更直观、更人性化。

附图说明

图1是本发明实施例所提供的一种任意波形编辑方法的流程图；

图2是本发明实施例所提供的一种任意波形编辑装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

本发明实施例提供一种任意波形编辑方法，如图1所示，所述方法包括：

步骤101，提取绘制的波形图像的像素特征，并对所述像素特征进行分析以获得特征数组；具体的，由于任意波形是连续的时域信号，且波形图像是由一系列的像素点组成的，因此将波形图像数据化的关键在于提取这些像素点的像素特征，识别其唯一性，进而表征出这些像素点。通过对像素点的识别，获取像素点唯一的特征数据，最终得到有效的特征数组。其中，特征数组为一组像素中关键像素点的特征数据。例如，以时间点为基础获取一组时间点的关键像素点的特征数据。由于在一个时间点只能存在一个像素点，假设采样率为Fs，那么像素点的最小时间间隔为1/Fs，因此关键像素点是时间间隔为1/Fs的像素点的集合，因此需要将小于时间间隔1/Fs像素点去除，初步剩余的有效点用特征数组Dmax＝Dmax(i)表示。其中，Dmax(i)表示第i个点数数值。在另一实施例中，还可以提取预设时间点对应的像素点作为关键像素点并进行特征分析。

步骤102，对所述特征数组进行滤波，并将滤波后的数据生成波形数据表；具体的，由于后续在转换成模拟信号时，容易产生高频杂散，且在输出相应的波形时，其上升边沿时间可能接近1/Fs，因此需要提前对波形的上升边沿进行滤波处理，避免产生高过冲。

步骤103，设置波形参数，并根据所述波形参数和波形数据表输出相应的波形。将处理好的波形数据表存于存储器中，此时便可以通过参数设置对任意波的波形参数进行设置，参数设置与其他标准波形设置一样，因此不再赘述。最后，通过存储器中的波形数据表以及设置好的波形参数输出相应的波形。

较佳的实施例中，对所述特征数组进行滤波后，限制波形幅度及波形点数，并生成波形数据表。具体的实施方式中，限制所述波形幅度不能超过信号源输出的最大幅度。波形点数则由数模转换器的垂直分辨率来进行限制。由于数模转换器的垂直分辨率为16位，所以生成的任意波的波形点数不能超过16位的二进制的值，即为65536。具体的，假设滤波前的最大特征数组为Dmax，滤波后的特征数组为Dx，Dx(i)为第i个数据，则根据任意波形逐点输出原理，计算出最后输出的波形点数DD(i)为：

DD(i)＝65535*Dx(i)/Dmax(i)i＝[0，65535]。

本发明实施例所述的任意波形编辑方法通过直接分析绘制波形的像素点生成相应的波形数据表，在设置完波形参数后可以直接输出所需的任意波形，无需逐点编辑波形，也不需要通过转换的方式导入到信号源中，改变了以往生成任意波的繁琐步骤及投入成本，只需在设备端直接编辑波形图像便可以轻松的绘制任意波形，为测试工程师节省了大量的时间，且产生的任意波形数据的过程更简便、更直观、更人性化。

本发明实施例提供一种任意波形编辑方法，较佳的，所述方法还包括：输出相应的波形后，对所述波形的形状进行调整。具体的，当输出相应波形后，用户想对波形进行修改时，只需手动在绘图区域作修正，输出的波形会实时变化，既省时又便利。具体的，修正只会改变波形的形状，并不会改变幅度、频率、偏移、相位等参数，参数的修改需通过参数设置来进行变更。

本发明实施例提供一种任意波形编辑方法，较佳的，所述方法还包括：手动绘制波形图像或者选择预存的波形图像。具体的，可以在信号源面板上的绘图区域内绘制波形或选择预存的波形图像，或者可以选择简易线条来实现波形的绘制。

本发明实施例提供一种任意波形编辑方法，较佳的，对所述像素特征进行分析以获得特征数组还包括：获取并保存每个时间点对应的像素点。具体的实施方式中，由于在一个时间点只能存在一个像素点，因此只获取并保存时间点对应的像素点，将小于时间间隔的像素点去除，即除去两个时间点之间的若干像素点。

本发明实施例提供一种任意波形编辑方法，较佳的，所述方法还包括：对所述特征数组进行低通滤波。具体的，通过低通滤波器对特征数组进行低通滤波，且该低通滤波器的截止频率为Fs/2。

本发明实施例提供一种任意波形编辑方法，较佳的，所述波形参数至少包括：幅度、频率、偏移、相位。但根据编辑波形的复杂程度，波形参数并不只限于幅度、频率、偏移、相位，还可以包含其他与波形相关的参数，具体的和现有技术中波形参数设置相同，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种任意波形编辑装置，如图2所示，所述装置包括：

像素特征分析单元201，用于提取绘制的波形图像的像素特征，并对所述像素特征进行分析以获得特征数组；具体的，由于任意波形是连续的时域信号，且波形图像是由一系列的像素点组成的，因此将波形图像数据化的关键在于提出这些像素点的像素特征，识别其唯一性，进而表征出这些像素点。通过像素特征分析单元201对像素点的识别，获取像素点唯一的特征数据，最终得到有效的特征数组。其中，特征数组为一组像素中关键像素点的特征数据。例如，以时间点为基础获取一组时间点的关键像素点的特征数据。由于在一个时间点只能存在一个像素点，假设采样率为Fs，那么像素点的最小时间间隔为1/Fs，因此关键像素点是时间间隔为1/Fs的像素点的集合，因此需要将小于时间间隔1/Fs像素点去除，初步剩余的有效点用特征数组Dmax＝Dmax(i)表示。其中，Dmax(i)表示第i个点数数值。在另一实施例中，还可以提取预设时间点对应的像素点作为关键像素点并进行特征分析。

数据表生成单元202，用于对所述特征数组进行滤波，并将滤波后的数据生成波形数据表；具体的，由于后续在转换成模拟信号时，容易产生高频杂散，且在输出相应的波形时其上升边沿时间可能接近1/Fs，因此需要提前对波形的上升边沿进行滤波处理，避免产生高过冲，同时通过数据表生成单元202将滤波后的数据生成波形数据表。

参数设置单元203以及波形输出单元204，所述参数设置单元203用于设置波形参数，所述波形输出单元204用于根据所述波形参数和波形数据表输出相应的波形。将处理好的波形数据表存于存储器中，此时便可以通过参数设置单元203对任意波的波形参数进行设置，参数设置与其他标准波形设置一样，因此不再赘述。最后，波形输出单元204通过存储器中的波形数据表以及设置好的波形参数输出相应的波形。

较佳的实施例中，所述数据表生成单元202对所述特征数组进行滤波后，限制波形幅度及波形点数，并生成波形数据表。具体的实施方式中，将波形幅度限制在信号源输出的最大幅度之内。波形点数则由数模转换器决定，由于数模转换器的数据垂直分辨率为16位，所以生成的任意波的波形点数不能超过16位的二进制的值，即为65536。具体的，假设滤波前的最大特征数组为Dmax，滤波后的特征数组为Dx，Dx(i)为第i个数据，则根据任意波形逐点输出原理，计算出最后输出波形点数DD(i)为：

DD(i)＝65535*Dx(i)/Dmax(i)i＝[0，65535]。

本发明实施例还提供一种任意波形编辑装置，较佳的，所述装置还包括：波形绘制单元，用于手动或者通过选择简易图形来绘制波形图像。具体的，所述装置还包括可触摸的信号源面板，用户可以在信号源面板上的绘图区域内绘制波形或选择预存的波形图像，或者可以选择简易线条来实现波形的绘制。

本发明实施例还提供一种任意波形编辑装置，较佳的，像素特征分析单元包括：像素提取模块，用于获取并保存每个时间点对应的像素点。具体的实施方式中，由于在一个时间点只能存在一个像素点，因此像素提取模块只获取并保存时间点对应的像素点，意味着小于时间间隔的像素点将被去除，即除去两个时间点之间的若干像素点。

本发明实施例还提供一种任意波形编辑装置，较佳的，所述数据表生成单元包括：低通滤波模块，用于对所述特征数组进行低通滤波。较佳的，所述低通滤波模块可以为低通滤波器，该低通滤波器的截止频率为Fs/2。

综上所述，本发明实施例所述的任意波形编辑方法及装置通过直接分析绘制波形的像素点生成相应的波形数据表，在设置完波形参数后可以直接输出所需的任意波形，无需逐点编辑波形，也不需要通过转换的方式导入到信号源中，改变了以往生成任意波的繁琐步骤及投入成本，只需在设备端直接编辑波形图像或者选择绘图线条便可以轻松的绘制会任意波形，为测试工程师节省了大量的时间，且产生的任意波形数据的过程更简便、更直观、更人性化。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种任意波形编辑方法，其特征在于，所述方法包括：

提取绘制的波形图像的像素特征，并对所述像素特征进行分析以获得特征数组；

对所述特征数组进行低通滤波，并将滤波后的数据生成波形数据表；

设置波形参数，并根据所述波形参数和波形数据表输出相应的波形，并对所述波形的形状进行调整；

所述波形图像为在信号源面板上手动绘制的波形图像或者选择预存的波形图像；

对所述像素特征进行分析以获得特征数组还包括：获取并保存每个时间点对应的像素点；

所述波形参数至少包括：幅度、频率、偏移、相位。

2.一种任意波形编辑装置，其特征在于，所述装置包括：

像素特征分析单元，用于提取绘制的波形图像的像素特征，并对所述像素特征进行分析以获得特征数组；

数据表生成单元，用于对所述特征数组进行滤波，并将滤波后的数据生成波形数据表；

参数设置单元以及波形输出单元，所述参数设置单元用于设置波形参数，所述波形输出单元用于根据所述波形参数和波形数据表输出相应的波形；

波形绘制单元，用于在信号源面板上手动绘制波形图像；

像素特征分析单元包括：像素提取模块，用于获取并保存每个时间点对应的像素点；

所述数据表生成单元包括：低通滤波模块，用于对所述特征数组进行低通滤波。

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