CN111077940A - 一种自动创建波形序列的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种自动创建波形序列的方法及装置，包括：导入一个波表，该波表中提取符合预定要求的波形片段；为符合预定要求的波形片段设置条目信息，形成相应的条目；将条目形成一个新的波形序列。使得工程人员可以快速提取到信源的所有有效信号，并将有效信号还原到波表片段在原信源中的顺序。

Description

一种自动创建波形序列的方法及装置

技术领域

本发明涉及波形序列创建领域，具体涉及一种自动创建波形序列的方法及装置。

背景技术

在任意波形发生器(Arbitrary Waveform Generator，AWG)应用中，经常会对现实中的信号进行回采播放，即采集现实应用中的信号，将其保存并转换为波表，然后通过AWG仪器输出，再针对此输出信号进行分析等操作。实际应用中采集到的信号往往非常长，但有效信号只占其中一小部分。现有技术通常该将该信号的波表作为一个条目进行分析，这至少存在如下问题：

对于有效信号只占一小部分的波表来说，分析包括噪音在内的所有信号增加了工程人员的工作量和分析难度的，所以工程人员对信号的分析效率是非常低的。

发明内容

本发明实施例提供一种自动创建波形序列的方法及装置，使得工程人员可以快速提取到信源的所有有效信号，并将有效信号还原到波形片段在原信源中的顺序。

为达上述目的，一方面，本发明实施例提供一种自动创建波形序列的方法，包括：

导入一个波表，在该波表中提取符合预定要求的波形片段；

为符合预定要求的波形片段设置条目信息，形成相应的条目；

将条目形成一个新的波形序列。

另一方面，本发明实施例提供一种自动创建波形序列的装置，包括：

提取模块，用于导入一个波表，在该波表中提取符合预定要求的波形片段；

条目生成模块，用于为符合预定要求的波形片段设置条目信息，形成相应的条目；

序列生成模块，用于将条目进行形成一个新的波形序列。

本发明实施例还提供一种波形发生器，所述波形发生器包括前述的自动创建波形序列的装置。

本发明实施例还提供一种波形发生器，所述波形发生器包括存储器和处理器，所述存储器用于存储程序，所述处理器用于执行所述程序，实现前述自动创建波形序列的方法的各个步骤。

上述技术方案具有如下有益效果：通过本发明的自动创建波形序列的方法，避免了工程人员将该信源所产生信号的波表作为一个条目进行分析，使得工程人员可以快速提取到信源的所有有效信号，并将有效信号还原到在波形片段在原信源中的顺序，所以能够快速进入对信号的分析使用阶段，提高了对信号的分析效率。

本发明的方法尤其适合所采集到的波表非常长且其中的有效信号部分比例太少的情况。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的一种自动创建波形序列的方法的流程图；

图2是本发明实施例的一种自动创建波形序列的装置的结构图；

图3是本发明实施例的一种波形序列自动创建流程图。

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，本发明的实施例提供一种自动创建波形序列的方法，针对收集到的原始信号，通过本发明的方法将有效信号提取出来，然后将有效信号通过AWG仪器输出，从而可根据需求对该有效信号进行分析等使用操作，以便研究该有效信号的信源的特性。一种自动创建波形序列的方法包括：

S101：导入一个波表，在该波表中提取符合预定要求的波形片段。

符合预定要求的波形片段通常为信源所产生的有效信号，所以可将符合预定要求的波形片段生成新的波形序列。

优选地，导入一个波表，在该波表中提取符合预定要求的波形片段，具体包括：在至少导入部分波表后，根据提前设定的条件提取符合预定要求的波形片段。至少导入部分波表包括导入一部分波表的情况，也包括导入全部波表的情况。

优选地，根据提前设定的条件提取符合预定要求的波形片段，具体包括：当波表大小与自动创建波形序列的方法所用装置的内存的比例大于预设的第一阈值时，第一阈值大于0小于1，边导入波表边提取已导入波表中符合预定要求的波形片段，同时删除不符合预定要求的波形片段。也就是当波表非常大时，当将波表全部导入内存中后，降低内存反应速率或者内存根本无法反应，所以此时可以采用缓存技术，即在读取波表的同时在已导入的波表中提取符合预定要求的波形片段，避免波表一次性导入而降低提取速度，造成创建新的波形序列的工作延迟。

优选地，根据提前设定的条件提取符合预定要求的波形片段，还包括：当波表大小与自动创建波形序列的方法所用装置的内存的比例不大于预设的第一阈值时，此时可以采取将波表全部导入后再提取符合预定要求的波形片段，一次性提取成功。

优选地，在该波表中提取符合预定要求的波形片段，具体包括：按照预先设定的条件参数检测导入的波表，提取符合条件参数的波形片段，形成预定要求的波形片段。

优选地，预先设定的条件参数包括振幅阈值，和/或，最小波形点数，将该波表内振幅处于振幅阈值之内、且波长不小于最小波形点数的波形提取出来，形成符合预定要求的波形片段；另外，只要满足波表内的波形片段的振幅处于振幅阈值之内、波长不小于最小波形点数的两个条件中一个时就将该波形片段提取出来，形成符合预定要求的波形片段。通常信源所产生的信号具有一定的规律性，所以其振幅参数具有一定的范围，那么就设定符合预定要求的波形片段内的振幅在一定的振幅阈值范围内；另外为便于分析，设定所提取的符合预定要求的波形片段要不小于指定的最小波形点数，也就是抛弃部分短小的波形片段，这样子也能够提高最终对有效波形进行分析等使用的效率。

检测时，根据检测结果来区别振幅和波长是否符合预设的值，以便将符合所设置条件参数的波形段保留，而不符合的波形段予以删除。当对已导入的波表进行分割后，其最后一个波形片段的振幅处于阈值范围内，但是波形小于最小波形点数时，保留此段波形片段，并连接到后续导入的波表相应位置处，避免错过有效信号波形。

针对符合预定要求波形片段，标记波形片段的一个端点或者两个端点，两个端点分别为前分割点和后分割点，便于追溯符合预定要求的波形片段与原始波表的关系。

通过提前设定参数振幅阈值和最小波形点数，就可自动将振幅处于振幅阈值之内、和/或波长不小于最小波形点数的波形分割出来，从而作为符合预定要求的波形片段，然后通过为符合预定要求的波形片段设置条目信息，就可自动生成有效信号的波形序列，避免工程人员自行开发波表裁剪工具对信源产生的波表进行提取分割，并将分割后的多个波形片段导入到AWG仪器中组成对应的序列进行输出，从而避免了工程人员需要在有效信号分析前做的大量工作，比如：第一、不擅长的软件开发工作，第二、比如需要向AWG内导入分割后的大量波形片段(最多可达几十K个片段)，第三、在导入的同时需要还原波表片段在原信源中的顺序，第四、如果需要重新设定波表的分割位置，形成新的波形片段集合，那么工作人员就需要重复第一到第三的全部工作。所以本发明的方法大大降低了工程人员获取有效信号的工作，能够快速进入对信号的分析阶段，提高了对信号的分析效率。

在该波表中提取符合预定要求的波形片段(也就是在为符合预定要求的波形片段的前分割点和后分割点)之后，删除不符合预定要求的波形片段，目的在于方便提取后续连续导入波表内的所有符合预定要求的波形片段。

优选地，还包括：

工程人员可以根据需求自行调整符合预定要求波形片段的长短，即调整前分割点位置或者后分割点位置，也可以同时调整符合预定要求波形片段的前分割点位置和后分割点位置，经确认可以实施分割后对该波形重新分割形成符合预定要求的新波形片段，从而优化有效信号的部分波形片段。

同时，也保留工程人员完全采用手动设置波形片段的前分割点和后分割点，此种方式主要用于小波表。

优选地，还包括：

因为波表是由多个离散的点组成的曲线，每个点都是波形点，每个波形点对应的值表示该波形点的幅度，并自该波表一端起依次为每个点设置唯一序号，起到标记波表的波形位置的作用。

针对符合预定要求的波形片段，其前分割点和后分割点均取自于该波表上的离散的点，那么符合预定要求的波形片段的前分割点的序号和后分割点的序号也都是唯一的，因此通过具有唯一序号的前分割点和具有唯一序号的后分割点自动生成相应的波形片段序号，那么符合预定要求的波形片段也是唯一的。

S102：为符合预定要求的波形片段设置条目信息，形成相应的条目。

根据对产生该有效信号的信源的研究使用需求，需要对符合预定要求的波形片段设置条目信息，使得符合预定要求的波形片段具有形成波形序列的条件。

优选地，为符合预定要求的波形片段设置条目信息，具体包括：

根据对信源的信号(有效波形)使用需求，可以为符合预定要求的波形片段设置循环次数、跳转地址、等待事件、跳转事件中的至少一个使得符合预定要求的波形片段形成相应的条目。当然，可以为符合预定要求的波形片段按照其在原波表中的位置顺序来设置循环次数、跳转地址、等待事件和跳转事件中的至少一个，一是为了获取信源的原有波形，通常会将分割出来的符合预定要求的波形片段按照设定的条目信息进行连接，符合信源产生波形的先后顺序，另外，也不会产生遗漏。为符合预定要求的波形片段设置条目信息比如循环次数、跳转地址、等待事件、跳转事件中的至少一个条目信息后，循环的时候通过唯一序号能够分辨出符合预定要求的波形片段的端点(前、后分割点)，当跳转的时候通过波形片段序号能够分辨出跳转到的波形片段以及该波形片段的起始点(前分割点或后分割点)。

优选地，在提取符合预定要求的波形片段之后，为符合预定要求的波形片段设置条目信息之前，在两个符合预定要求的波形片段之间插入该波表以外的第三波形片段，也就是第三波形片段并非原始波表中的，第三波形片段可为多个，可相同，也可不同。在插入第三波形片段后，为符合预定要求的波形片段和第三波形片段设置条目信息。插入第三波形片段的操作，用户可根据需求自行设定，且所述第三波形片段的属性是用户根据需求自行设定。

S103：将条目形成一个新的波形序列。也就是将有效信号的信源所产生的波表转换成含有条目的序列，所形成的新的波形序列，即为信源所产生的有效信号集合，并对新的波形序列保存备用，比如可将新的波形序列输入到AWG仪器中，并通过AWG仪器输出显示，以对该有效信号进行使用。

通过本发明的自动创建波形序列的方法，避免了工程人员将该信源所产生信号的波表作为一个条目进行分析，使得工程人员可以快速提取到信源的所有有效信号，并将有效信号还原到波形片段在原信源中的顺序，所以能够快速进入对信号的分析阶段，提高了信号的分析效率。

本发明的方法尤其适合所采集到的波表非常长且其中的有效信号部分比例太少的情况。

如图2所示，本发明的实施例还提供一种自动创建波形序列的装置，用于实施自动创建波形序列的方法，包括：

提取模块21，用于导入一个波表，在该波表中提取符合预定要求的波形片段；

优选地，提取模块21还用于：

在导入一个波表的同时，计算波表大小与所述自动创建波形序列的装置的内存容量的比例，当该比例不大于预设的第一阈值时，将该波表一次性读取到所述自动创建波形序列的装置中；当该比例大于预设的第一阈值时，使用内存交换技术读取该波表；

所述内存交换技术为：边导入波表边提取已导入波表中符合预定要求的波形片段，同时删除不符合预定要求的波形片段；且内存的使用率不大于预设的第一阈值，其中内存的使用率可通过每次导入指定点数的波表长度来表征。

优选地，提取模块21还用于：

按照预先设定的条件参数检测导入的波表，提取符合条件参数的波形片段，形成预定要求的波形片段。

条目生成模块22，用于为符合预定要求的波形片段设置条目信息，形成相应的条目；

序列生成模块23，用于将条目进行形成一个新的波形序列。

本发明的实施例还提供一种波形发生器，所述波形发生器前述任一自动创建波形序列的装置。

本发明的实施例还提供一种波形发生器，所述波形发生器包括存储器和处理器，所述存储器用于存储程序，所述处理器用于执行所述程序，实现前述任一项所述自动创建波形序列的方法的各个步骤。

本发明的自动创建波形序列的方法及装置，简单示例如图3所示，能够将一个完整的波表(波形片段)直接转换成所需序列，具体如下：

首先，导入一个波表(即波形数据)。在导入一个波表的同时，计算波表大小与所述自动创建波形序列的装置的内存容量的比例，当该比例不大于预设的第一阈值时，将该波表一次性读取到所述自动创建波形序列的装置中；当该比例大于预设的第一阈值时，使用内存交换技术读取该波表。通过内存交换技术可以解决现有技术无法处理大数据的问题。这里数据大小判定值默认为内存的一定比例(即，第一阈值例如30％)，同时也可由用户设置。当文件大小大于该值，则使用内存交换技术，不大于该值则一次性全部读取到内存中。其中所述内存交换技术为：边导入波表边提取已导入波表中符合预定要求的波形片段，同时删除不符合预定要求的波形片段；且内存的使用率不大于预设的第一阈值。处理过程中会随时将处理完的数据(一部分波形序列)保存到硬盘，并同时导入波形数据继续处理，从而避免出现波表导入或打开错误。

其中，获取波表的方法有多种，例如示波器抓取、软件生成、手动编辑等，波表以文件方式保存(文件格式可为*.txt,*.csv,*.RAF等)，将文件格式为*.txt,*.csv,*.RAF等的波表导入到进来后，进行后续的操作步骤。

在导入波表时，可以将波表以读取文件数据的形式或者以数据流形式获取该波表的数据，然后将波表数据转换为本方法中的格式。例如，转换为十六进制数的格式。

进一步地，关于在该波表中提取符合预定要求的波形片段，提取方式分为：自动设置、半自动设置和人为设置。

(一)自动设置：按照预先设定条件参数检测导入的波表，提取符合条件参数的波形片段，形成预定要求的波形片段。预先设定的条件参数包括振幅阈值和最小波形点数。将该波表内振幅处于振幅阈值之内、和/或波长不小于最小波形点数的波形提取出来，形成符合预定要求的波形片段；针对符合预定要求波形片段，可依照检测的先后顺序标记波形片段的两个端点分别为前分割点和后分割点。检测时，可自该波表的一端开始自动检测，根据检测结果来区别振幅和波长是否符合预设的值，检测到符合预定要求的点与不符合预定要求的点后自动设置分割点，以便将符合所设置参数的波形片段保留，而不符合的波形片段予以删除。当对已导入的波表进行分割后，其最后一个波形片段的振幅处于阈值范围内，但是波形小于最小波形点数时，保留此段波形片段，并连接到后续导入的波表相应位置处，避免错过有效信号波形。

针对符合预定要求的波形片段，其前分割点和后分割点均取自于该波表波形自身的离散点，那么符合预定要求的波形片段的前分割点的序号和后分割点的序号也都是唯一的，因此通过具有唯一序号的前分割点和具有唯一序号的后分割点自动生成相应的波形片段序号，那么符合预定要求的波形片段也是唯一的。当然，可以为符合预定要求的波形片段按照其在原波表中的位置顺序来设置条目信息比如循环次数、跳转地址、等待事件和跳转事件中的至少一个后，循环的时候通过唯一序号能够分辨出符合预定要求的波形片段的起始点(前分割点或后分割点)，当跳转的时候通过波形片段序号能够分辨出跳转到波形片段以及该波形片段的起始点(前分割点或后分割点)。

如图3，通过波表中的分割点1、分割点2和分割点3，将波表分割为波形片段1、波形片段2、波形片段3和波形片段4，其中波形片段1、波形片段3和波形片段4波形为符合预定要求的波形片段，波形片段2为不符合预定要求的波形片段，所以删除了波形片段2。

(二)半自动设置：

半自动模式：在上述自动模式的基础上进行人为二次调整，具体地，工程人员可以根据需求(提前设置调整策略自动调整)自行调整符合预定要求波形片段的前分割点位置或者后分割点位置，也可以同时调整符合预定要求波形片段的前分割点位置和后分割点位置，经确认可以实施分割后对该波形重新分割形成符合预定要求的新波形片段，从而能够优化有效信号的部分波形片段。

(三)人为设置：

同时，也保留工程人员完全采用手动设置波形片段的前分割点和后分割点，这种方式主要用于小波表。

在提取符合预定要求的波形片段之后，为符合预定要求的波形片段设置条目信息之前，在两个符合预定要求的波形片段之间插入该波表以外的第三波形片段，其中第三波形片段并非原始波表中的，第三波形片段可为多个，可相同，也可不同。在插入第三波形片段后，为符合预定要求的波形片段和第三波形片段设置条目信息。插入第三波形片段的操作，用户可根据需求自行设定。

如图3，在波形片段1和波形片段3之间插入第三波形片段外部片段1。

当确定好需要形成新的波形序列的波形片段之后，为符合预定要求的波形片段设置条目信息，形成相应的条目。

根据对信源的信号(有效波形)使用需求，为符合预定要求的波形片段设置循环次数、跳转地址、等待事件和跳转事件中的至少一个，使得符合预定要求的波形片段形成相应的条目，进而形成了新的波形序列，即新波形形成，从而获得了属于信源的波形。可以按照顺序提取波形片段，设置循环次数、跳转地址、等待事件和跳转事件中的至少一个，一是为了获取信源的原有波形，通常会将分割出来的符合预定要求的波形片段按照设定的条目信息进行连接，符合信源产生波形的先后顺序，另外，也不会产生遗漏。

如图3，为波形片段1、波形片段3、外部波形片段1、和波形片段4设置条目信息。

在为波形片段设置好条目信息后，将条目形成一个新的波形序列并保存。也就是将有效信号的信源所产生的波表转换成含有条目的序列，所形成的新的波形序列，即为信源所产生的有效信号集合，并对新的波形序列保存备用。比如可将新的波形序列以数据流的形式输入到AWG仪器中，并通过AWG仪器输出显示，以对该有效信号进行使用。

通过本发明的自动创建波形序列的方法及装置，取得如下技术效果：

避免了工程人员将该信源所产生信号的波表作为一个条目进行分析，使得工程人员可以快速提取到信源的所有有效信号。也避免一次性读入波表到AWG中，在设置好分割点后删除不符合预定要求的波形片段。

不需要工程人员自行开发波表分割软件，也不需要工程人员向AWG内导入分割后的大量波形片段(最多可达几十K个片段)，并且也不需要每导入一个波形片段就需要进行设置条目信息。当需要重新分割波表取不同的波形序列时，可重新导入波表，并重新设定振幅阈值和最小波形点数进行操作和设定符合预定要求的波形的条目信息，就可形成的新的波形序列。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。

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 (10)

1.一种自动创建波形序列的方法，其特征在于，包括：

导入一个波表，在该波表中提取符合预定要求的波形片段；

为符合预定要求的波形片段设置条目信息，形成相应的条目；

将条目形成一个新的波形序列。

2.根据权利要求1所述的自动创建波形序列的方法，其特征在于，导入一个波表，在该波表中提取符合预定要求的波形片段，具体包括：

在至少导入部分波表后，根据提前设定的条件提取符合预定要求的波形片段。

3.根据权利要求2所述的自动创建波形序列的方法，其特征在于，根据提前设定的条件提取符合预定要求的波形片段，具体包括：

当波表大小与自动创建波形序列的方法所用装置的内存的比例大于预设的第一阈值时，边导入波表边提取已导入波表中符合预定要求的波形片段，同时删除不符合预定要求的波形片段。

4.根据权利要求2所述的自动创建波形序列的方法，其特征在于，根据提前设定的条件提取符合预定要求的波形片段，还包括：

当波表大小与自动创建波形序列的方法所用装置的内存的比例不大于预设的第一阈值时，则当波表全部导入后再提取符合预定要求的波形片段。

5.根据权利要求1所述的自动创建波形序列的方法，其特征在于，在该波表中提取符合预定要求的波形片段，具体包括：

按照预先设定的条件参数检测导入的波表，提取符合条件参数的波形片段，形成预定要求的波形片段。

6.根据权利要求5所述的自动创建波形序列的方法，其特征在于，预先设定的条件参数包括振幅阈值和/或最小波形点数；

将该波表内振幅处于振幅阈值之内、且/或波长不小于最小波形点数的波形提取出来，形成符合预定要求的波形片段。

7.根据权利要求5所述的自动创建波形序列的方法，其特征在于，还包括：

调整符合预定要求波形片段的波长，形成符合预定要求的新波形片段。

8.根据权利要求1所述的自动创建波形序列的方法，其特征在于，为符合预定要求的波形片段设置条目信息，具体包括：

为符合预定要求的波形片段设置循环次数、跳转地址、等待事件、跳转事件中的至少一个。

9.根据权利要求1所述的自动创建波形序列的方法，其特征在于，在提取出符合预定要求的波形片段之后，还包括：

在两个符合预定要求的波形片段之间插入该波表以外的第三波形片段。

10.一种自动创建波形序列的装置，其特征在于，包括：

提取模块，用于导入一个波表，在该波表中提取符合预定要求的波形片段；

条目生成模块，用于为符合预定要求的波形片段设置条目信息，形成相应的条目；

序列生成模块，用于将条目进行形成一个新的波形序列。

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