CN113295900A - 一种基于5g技术的云数字存储示波器系统及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于5G技术的云数字存储示波器系统及测量方法,所述系统包括一个或多个采集终端、一个或多个用户终端和云数字存储示波器平台;本发明将数字存储示波器的波形存储和波形数据分析处理功能设置在云数字存储示波器平台上,将显示和波形触发功能设置在用户终端上,仅仅保留测量功能在采集终端上,简化了采集终端的功能,减小了硬件体积,方便更新换代,而且云数字存储示波器平台和采集终端均通过软件的升级即可适用于采集终端更新换代,产品整体更新方便、更新成本低。
Description
技术领域
本发明涉及示波器测量技术领域,特别是涉及一种基于5G技术的云数字存储示波器系统及测量方法。
背景技术
数字存储示波器是一种重要的台式测量仪器,广泛应用于信号测量或实验教学场所,数字存储示波器除了具有模拟示波器的功能外,还具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点,但这种台式示波器体积过大,不方便携带,更新淘汰周期短,低端产品市场竞争尤其激烈,产品的发展和升级已经进入瓶颈期,如何减小体积、方便携带,进一步拓展更多的应用场合,成为一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于5G技术的云数字存储示波器系统及测量方法,以便于数字存储示波器的升级,并减小数字存储示波器的体积。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供一种基于5G技术的云数字存储示波器系统,所述系统包括一个或多个采集终端、一个或多个用户终端和云数字存储示波器平台;
一个或多个所述采集终端分别基于5G网络与所述云数字存储示波器平台连接;所述采集终端用于对被测对象进行信号采集,对预设个数的采样数据进行封装,获得封装后的采样数据,并将封装后的采样数据采用5G网络发送给所述云数字存储示波器平台;
所述云数字存储示波器平台用于对封装后的采样数据进行解析、存储和运算;
所述用户终端基于5G网络与所述云数字存储示波器平台连接,所述用户终端用于从所述云数字存储示波器平台获取解析后的采样数据和运算结果,并生成测试信号波形。
可选的,所述采集终端包括A/D采集电路、时钟电路、第一5G模组和处理模块;
所述A/D采集电路和所述时钟电路均与所述处理模块连接,所述处理模块用于根据所述时钟电路发出的时钟信号控制所述A/D采集电路对被测对象进行信号实时采集;
所述处理模块与所述第一5G模组连接,所述第一5G模组采用5G网络与所述云数字存储示波器平台连接,所述处理模块用于对实时采集的采样数据进行缓存,当缓存的采样数据个数达到预设个数时,将预设个数的采样数据发送给所述第一5G模组,所述第一5G模组用于将预设个数的采样数据进行封装,获得封装后的采样数据,并将封装后的采样数据采用5G网络发送给所述云数字存储示波器平台。
可选的,所述第一5G模组还基于5G网络与5G基站连接,所述处理模块还用于通过所述第一5G模组从所述5G基站获取IRIG-B时间码,并根据所述IRIG-B时间码对所述时钟电路进行对时。本发明的对时的功能是使采集终端的时钟电路在同一时刻启动,实现不同采集终端的同步。
可选的,所述云数字存储示波器平台包括客户端服务器、存储服务器和计算服务器;
所述客户端服务器分别与一个或多个所述采集终端和所述用户终端连接,所述客户端服务器用于对用户终端发送的测量控制命令和采集终端上传的封装后的采样数据进行解析,获得解析结果;
所述客户端服务器还与所述存储服务器连接,所述客户端服务器还用于当解析结果表示客户端服务器接收的数据为采集终端上传的封装后的采样数据时,将解析后的采样数据存储至所述存储服务器。
所述客户端服务器还与所述计算服务器连接,所述客户端服务器还用于当解析结果表示客户端服务器接收的数据为用户终端发送的封装后的测量控制命令时,根据解析后的测量控制命令,从所述客户端服务器中读取解析后的采样数据,获得读取结果,并根据解析后的测量控制命令,控制所述计算服务器对所述读取结果进行运算,将解析后的采样数据和/或运算结果通过5G网络将解析后的采样数据和/或运算结果通过5G网络反馈给所述用户终端。
可选的,所述云数字存储示波器平台还包括Web服务器;
所述Web服务器与所述用户终端通过5G网络连接,所述Web服务器还与所述存储服务器连接。
可选的,用户终端包括处理终端和第二5G模组;
所述处理终端与所述第二5G模组连接,所述第二5G模组基于5G网络与所述云数字存储示波器平台连接;
所述用户终端用于产生初始的测量控制命令,并将初始的测量控制命令封装成符合5G通讯协议的封装后的测量控制命令,将封装后的测量控制命令通过第二5G模组发送至所述云数字存储示波器平台;
所述用户终端还用于通过所述第二5G模组获取云数字存储示波器平台反馈的解析后的采样数据和/或运算结果,并进行显示。
可选的,所述用户终端上运行有用户操作软件;
所述用户操作软件的用户界面上设置有控制区域和波形显示区域;所述控制区域包括通道控制区域和公共控制区域;
所述通道控制区域设置有用于对每个测试通道进行控制的按键和滚动条;
所述公共控制区域设置有用于对多个测试通道进行控制的按键和滚动条。
一种测量方法,测量方法应用于基于5G技术的云数字存储示波器系统,所述测量方法包括如下步骤:
用户终端向云数字存储示波器平台发送测量任务请求和测量控制命令;
云数字存储示波器平台根据测量任务请求向一个或多个采集终端发送测量命令;
一个或多个采集终端根据测量命令进行测量,对预设个数的采样数据进行封装,获得封装后的采样数据,并将封装后的采样数据采用5G网络发送给所述云数字存储示波器平台;
云数字存储示波器平台对封装后的采样数据进行解析和存储,并根据测量控制命令对解析后的采样数据进行运算获得运算结果,将解析后的采样数据和/或运算结果通过5G网络反馈给所述用户终端。
可选的,用户终端向云数字存储示波器平台发送测量任务请求和测量控制命令,之前还包括:
一个或多个所述采集终端分别采用B码对时方法进行同步对时。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明公开了一种基于5G技术的云数字存储示波器系统及测量方法,所述系统包括一个或多个采集终端、一个或用户终端和云数字存储示波器平台;本发明将数字存储示波器的波形存储和波形数据分析处理功能设置在云数字存储示波器平台上,将显示和波形触发功能设置在用户终端上,仅仅保留测量功能在采集终端上,简化了采集终端的功能,减小了硬件体积,方便更新换代,而且云数字存储示波器平台和采集终端均通过软件的升级即可适用于采集终端更新换代,产品整体更新方便、更新成本低。
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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的一种基于5G技术的云数字存储示波器系统的结构图;
图2为本发明实施例3提供的用户终端的命令编译器命令编码格式示意图;
图3为本发明实施例3提供的采集终端的数据编译器数据编码格式示意图;
图4为本发明实施例3提供的用户终端发送测量控制命令流程图;
图5为本发明实施例3提供的采集终端发送采样数据流程图;
图6为本发明实施例3提供的云数字存储示波器平台的指令过滤器解析过程流程图;
图7为本发明实施例3提供的采集终端对时流程图;
图8为本发明实施例3提供的用户终端进行同步管理流程图;
图9为本发明实施例3提供的单通道测量控制命令示意图;
图10为本发明实施例3提供的公共测量控制命令示意图。
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。
本发明的目的是提供一种基于5G技术的云数字存储示波器系统及测量方法,以便于数字存储示波器的升级,并减小数字存储示波器的体积。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
随着5G技术的发展和广泛应用,已经具备了可能性。据C114通信网2021年3月22日报道,移远通信RG500Q-CN5G模组下行/上行速率最高分别可达2.5Gbps/900Mbps,移远通信5G模组RG500Q-CN可实现5G高精度授时功能,授时精度可达1μs,在实验室场景,RG500Q-CN在10分钟的测试过程中授时差值均值为42ns、最大为72ns。从以上可以看出,5G技术和云技术的发展应用,已经为基于5G技术的云数字存储示波器系统的产生和发展提供了必要的条件。本发明的基于5G技术的云数字存储示波器系统及测量方法的具体方案如下。
实施例1
如图1所示,本发明提供一种基于5G技术的云数字存储示波器系统,所述系统包括一个或多个采集终端1、一个或用户终端3和云数字存储示波器平台2;一个或多个所述采集终端1分别基于5G网络4与所述云数字存储示波器平台2连接;所述采集终端1用于对被测对象进行信号采集,对预设个数的采样数据进行封装,获得封装后的采样数据,并将封装后的采样数据采用5G网络发送给所述云数字存储示波器平台2;所述云数字存储示波器平台用于对封装后的采样数据进行解析、存储和运算;所述用户终端3基于5G网络与所述云数字存储示波器平台2连接,所述用户终端3用于从所述云数字存储示波器平台获取解析后的采样数据和运算结果,并生成测试信号波形。
所述采集终端包括A/D采集电路11、时钟电路12、第一5G模组13和处理模块14;所述A/D采集电路和所述时钟电路均与所述处理模块连接,所述处理模块用于根据所述时钟电路发出的时钟信号控制所述A/D采集电路对被测对象进行信号实时采集;所述处理模块与所述第一5G模组连接,所述第一5G模组采用5G网络与所述云数字存储示波器平台连接,所述处理模块用于对实时采集的采样数据进行缓存,当缓存的采样数据个数达到预设个数时,将预设个数的采样数据发送给所述第一5G模组,所述第一5G模组用于将预设个数的采样数据进行封装,获得封装后的采样数据,并将封装后的采样数据采用5G网络发送给所述云数字存储示波器平台。
采集终端通过所述5G模组借助5G网络采用B码对时方法获得高精度授时,所述处理模块可以控制所述时钟电路的初始化工作,并能以指定时刻为起点产生采集信号所需的时钟信号,具体的,所述第一5G模组还基于5G网络与5G基站连接,所述处理模块还用于通过所述第一5G模组从所述5G基站获取IRIG-B时间码,并根据所述IRIG-B时间码对所述时钟电路进行对时。
采集终端1事先可以由生产厂家固化或通过专用工具临时配置云数字存储示波器平台2的网络地址。采集终端1开机,在处理模块14的控制下通过第一5G模组13借助5G网络4采用B码对时方法获得高精度授时。A/D采集电路11通常包含复数个测量通道,可以根据测量需要选择一个或复数个测量通道(测量通道通常用A、B、C、D表示)。在时钟电路的作用下,A/D采集电路完成所测信号的采样,在处理模块的控制下,通过5G模组将采样数据发送到云数字存储示波器平台。
所述云数字存储示波器平台包括客户端服务器、存储服务器和计算服务器;所述客户端服务器分别与一个或多个所述采集终端和所述用户终端连接,所述客户端服务器用于对用户终端发送的测量控制命令和采集终端上传的封装后的采样数据进行解析,获得解析结果;所述客户端服务器还与所述存储服务器连接,所述客户端服务器还用于当解析结果表示客户端服务器接收的数据为采集终端上传的封装后的采样数据时,将解析后的采样数据存储至所述存储服务器。所述客户端服务器还与所述计算服务器连接,所述客户端服务器还用于当解析结果表示客户端服务器接收的数据为用户终端发送的封装后的测量控制命令时,根据解析后的测量控制命令,从所述客户端服务器中读取解析后的采样数据,获得读取结果,并根据解析后的测量控制命令,控制所述计算服务器对所述读取结果进行运算,将解析后的采样数据和/或运算结果通过5G网络将解析后的采样数据和/或运算结果通过5G网络反馈给所述用户终端。
所述云数字存储示波器平台还包括Web服务器;所述Web服务器与所述用户终端通过5G网络连接,所述Web服务器还与所述存储服务器连接。
即,所述云数字存储示波器平台拥有Web服务器21、客户端服务器22、存储服务器23以及计算服务器24,所述采集终端通过5G网络将采集到的数据发送到所述云数字存储示波器平台,所述云数字存储示波器平台还拥有命令编译器,所述用户终端通过5G网络将测量控制命令发送到所述云数字存储示波器平台,所述云数字存储示波器平台通过同步控制流程,将同步后的数据发送到所述用户终端。
用户终端包括处理终端和第二5G模组;所述处理终端与所述第二5G模组连接,所述第二5G模组基于5G网络与所述云数字存储示波器平台连接;所述用户终端用于产生初始的测量控制命令,并将初始的测量控制命令封装成符合5G通讯协议的封装后的测量控制命令,将封装后的测量控制命令通过第二5G模组发送至所述云数字存储示波器平台;所述用户终端还用于通过所述第二5G模组获取云数字存储示波器平台反馈的解析后的采样数据和/或运算结果,并进行显示。所述用户终端通过第二5G模组借助5G网络访问云数字存储示波器平台,所述处理终端提供所述用户终端所需专用软件的运行环境。
本发明在每个采集终端设置一个第一5G模组,在每个用户终端设置第二5G模组,因为只有5G模组和5G网络才能满足本发明的通信带宽要求和时延要求。
所述用户终端通过用户操作软件访问所述云数字存储示波器平台,通过相应控件发送测量控制命令到所述云数字存储示波器平台,并能从所述云数字存储示波器平台获取所需要的采集终端的采样数据,并依据一定格式将采样数据转化成信号波形,显示在波形显示区域。
具体的,所述用户终端上运行有用户操作软件;所述用户操作软件的用户界面上设置有控制区域和波形显示区域;所述控制区域包括通道控制区域和公共控制区域;所述通道控制区域包含复数个单通道测量控制命令组,所述公共控制区域包含复数个公共测量控制命令组,具体的,所述通道控制区域设置有用于对每个测试通道进行控制的按键和滚动条;所述公共控制区域设置有用于对多个测试通道进行控制的按键和滚动条。所述波形显示区域显示所测信号的波形,或者根据测量控制命令显示计算或叠加以后的信号波形。
所述所需专用软件还具有设置功能,可以设置所访问云数字存储示波器平台的地址,以及根据用户需要配置5G模组、用户账户信息、费用结算信息等功能。
实施例2
本发明还提供一种测量方法,所述测量方法应用于基于5G技术的云数字存储示波器系统,所述测量方法包括如下步骤:用户终端向云数字存储示波器平台发送测量任务请求和测量控制命令。云数字存储示波器平台根据测量任务请求向一个或多个采集终端发送测量命令。一个或多个采集终端根据测量命令进行测量,对预设个数的采样数据进行封装,获得封装后的采样数据,并将封装后的采样数据采用5G网络发送给所述云数字存储示波器平台。云数字存储示波器平台对封装后的采样数据进行解析和存储,并根据测量控制命令对解析后的采样数据进行运算获得运算结果,将解析后的采样数据和/或运算结果通过5G网络反馈给所述用户终端。
用户终端向云数字存储示波器平台发送测量任务请求和测量控制命令,之前还包括:一个或多个所述采集终端分别采用B码对时方法进行同步对时。
具体的,本发明的测量方法的主要流程为:
采集终端开机,通过第一5G模组借助5G网络采用B码对时方法获得高精度授时,选择一个或复数个测量通道,处于待采集信号状态;用户终端3通过5G模组连接云数字存储示波器平台2的Web服务器21或客户端服务器并发出测量任务请求,客户端服务器22核对用户账户信息、合法性以及费用结算等信息,如果用户请求被通过,则客户端服务器22向采集终端1发布测量命令,采集终端1将采集数据发送到客户端服务器22,客户端服务器22将数据缓存并转发到存储服务器23,如果用户终端3的请求没有通过,则拒绝用户终端3的请求;用户终端3发送测量控制命令,云数字存储示波器平台2的计算服务器24根据测量控制命令,将运算处理后的数据通过客户端服务器22发送到用户终端3,采集终端1采集的信号波形显示在用户终端3。
云数字存储示波器平台将获取的信息,根据5G协议按照相应信息格式解析成净数据格式发送到指令过滤器,经过指令过滤器解析,分离出测量控制命令或测量数据,如果是测量控制命令表明测量控制命令则主要来自用户终端,再经过命令编译器解析命令,如果是测量数据表明测量数据则主要来自采集终端,再经过数据编译器解析数据,按照不同通道分别缓存,并转发到存储服务器。
根据测量需要,一个用户终端可以获取复数个采集终端的采集信号,并显示复数个采集终端的采集信号波形。
云数字存储示波器平台对用户终端和采集终端的识别是通过用户终端和采集终端各自的5G模组(包括第一5G模组和第二5G模组)唯一的SIM卡号识别的。
用户终端跟据测量需要,可实现复数个采集终端同步联合测量任务,用户终端发出同步命令,云数字存储示波器平台根据编译器解析命令,向各采集终端发送对时命令,各采集终端接收到命令,按照指定时刻同步启动时钟电路,采集终端发送采集数据时按要求在码流中插入同步标志,云数字存储示波器平台根据同步标志按照同步控制流程,将各个采集终端采集数据同步发送到用户终端。
实施例3
本发明实施例3为实施例1和2的具体的实施方式,但是本发明的实施不限于本发明实施例3所限定的实施方式。
本发明的命令编译器命令编码格式示意图如图2所示。用户终端3发送给云数字存储示波器平台2的测量请求或测量命令通常以命令格式表达,需要强调的是TS0、TS1、TS2、TS3、TS4、TS5以及TS6这些时隙传输的是净数据,是用户终端3中的处理器直接发送给5G模组的数据,而5G模组传输的数据通常需要按照协议再次封装才能在5G网络中传输。
TS0包含8个bit位,当bit7为0时,代表发送的是命令,bit6、bit5、bit4、bit3这4个bit位暂时留用,将来用作功能扩展。当Bit0为0时,表示没有公共测量控制命令,当Bit0为1时,表示有公共测量控制命令;当Bit1为0时,表示A通道没有测量控制命令,当Bit1为1时,表示A通道有测量控制命令;当Bit2为0时,表示B通道没有测量控制命令,当Bit2为1时,表示B通道有测量控制命令。
当有公共测量控制命令时,TS1中的8个bit的组合可以表示公共测量控制命令中的按键命令,例如“自动设置”、“运行/停止”、“DISPLAY”等;TS2中的8个bit的组合代表公共测量控制命令中的“秒/格”的不同位置的不同数值,传统台式示波器“秒/格”通常采用的是旋钮方式,而在本发明中均采用数字表达方式,需要特别说明的是采用旋钮方式还有“水平位置”、“触发电平”,图2所示的时隙数显然不够,用户根据自己的需求自行扩展,这里不再赘述。
当A通道有测量控制命令时,TS3代表A通道测量按键命令,有8个bit的组合可以代表多种按键命令,多余的组合可以留用将来扩展。传统台式示波器中的A通道中的“垂直位置”采用的也是旋钮方式,可以参照公共测量控制命令中的“秒/格”设计方式使用TS4实现,至于A通道中的“伏/格”旋钮方式,只需增加相应时隙数,不再赘述。
当B通道有测量控制命令时,可以利用TS5和TS6,参照A通道方法设计。
本发明的数据编译器数据编码格式示意图如图3所示。采集终端1发送给云数字存储示波器平台2的采集数据通常以数据格式表达,同样TS0、TS1、TS2、TD1…TDn这些时隙传输的也是净数据。
TS0包含8个bit位,当bit7为1时,代表发送的是采集数据,bit6代表同步标志,bit5、bit4、bit3、bit2这4个bit位暂时留用,将来用作功能扩展。当bit0为0时表示采集终端1的A采集通道没有采集数据,也就是没有用来测量信号;当bit0为1时表示采集终端1的A采集通道有采集数据,也就是用来测量信号。同样,当bit1为0时表示采集终端1的B采集通道没有采集数据;当bit1为1时表示采集终端1的B采集通道有采集数据。
TS1和TS2表达发送数据的长度,TS1和TS2表达的十进制最大数据长度为9999,为了简化叙述,这里取最大长度为9000,当仅使用A和B任意一个通道时,n最大可以取值4500,当A和B两个通道都使用时,n的最大取值为9000,当然这里仅仅为示意,用户可以根据自行设计和传输速率合理取值。TD1…TDn代表发送的测量数据。
本发明的用户终端发送测量控制命令流程图如图4所示。用户通过用户终端3的用户操作软件发送测量控制命令的流程,包括如下步骤:
步骤M101,用户终端3中的处理终端获取测量控制命令;
步骤M102,经命令编译器编辑后发送到第二5G模组;
步骤M103,按照5G信息格式封装,并发送到云数字存储示波器平台。
本发明的采集终端发送数据流程图如图5所示。采集终端1发送测量数据的流程,包括如下步骤:
步骤S101,A、B(或A和B两者之一)测试通道信号经过A/D变换;
步骤S102,缓存数据;
步骤S103,数据编译器编辑后发送到第一5G模组;
步骤S104,按照5G信息格式封装,并发送到云数字存储示波器平台。
本发明的指令过滤器解析过程流程图如图6所示。云数字存储示波器平台2接收到来自用户终端3的测量控制命令或接收到来自采集终端1发送的测量数据,包括如下步骤:
步骤X201,将收到的信息按照5G格式解析;
步骤X202,指令过滤器解析;
步骤M201,获取测量控制命令,此时TS0中的bit7为0;
步骤M202,命令编译器解析命令;
步骤S201,获取测量数据,此时TS0中的bit7为1;
步骤S202,数据编译器解析采集数据,按通道分别缓存。
本发明的采集终端对时流程图如图7所示。采集终端1的对时流程,包括如下步骤:
步骤T301,采集终端开机;
步骤T302,采集终端通过第一5G模组和5G基站通信,完成B码对时;
步骤T303,采集终端初始化时钟电路。
本发明的同步管理流程图如图8所示。同步管理流程包括如下步骤:
步骤T401,用户终端发出同步命令;
步骤T402,云数字存储示波器平台向各采集终端发送对时命令;
步骤T403,采集终端收到命令,按照指定时刻启动时钟电路;
步骤T404,同步不理想,用户终端再次发出同步命令,云数字存储示波器平台微调同步标志完成同步。
本发明的单通道测量控制命令一实施例示意图如图9所示。单通道(A通道或B通道)测量控制命令包含按键命令,例如“菜单”,也包含“垂直位置”、“伏/格”这样的传统示波器中的通过旋钮实现的测量控制命令,在本发明中均采用滚动条的方法实现,即,本发明采用滚动条实现传统示波器中的旋钮的功能,点击滚动条上方或下方的指示箭头,游标小箭头指示到的地方就代表所处的数值位置。
本发明的公共测量控制命令一实施例示意图如图10所示。公共测量控制命令包含按键命令,例如自动设置”、“运行/停止”等,也包含“秒/格”、“水平位置”这样的传统示波器中的通过旋钮实现的测量控制命令,在本发明中同样采用滚动条的方法实现,即,本发明采用滚动条实现传统示波器中的旋钮的功能,点击滚动条左边或右边的指示箭头,游标小箭头指示到的地方就代表所处的数值位置。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明公开了一种基于5G技术的云数字存储示波器系统,所述系统包括一个或多个采集终端、用户终端和云数字存储示波器平台;本发明将数字存储示波器的波形存储和波形数据分析处理功能设置在云数字存储示波器平台上,将显示和波形触发功能设置在用户终端上,仅仅保留测量功能在采集终端上,简化了采集终端的功能,减小了硬件体积,方便更新换代,而且云数字存储示波器平台和采集终端均通过软件的升级即可适用于采集终端更新换代,产品整体更新方便、更新成本低。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种基于5G技术的云数字存储示波器系统,其特征在于,所述系统包括一个或多个采集终端、一个或多个用户终端和云数字存储示波器平台;
一个或多个所述采集终端分别基于5G网络与所述云数字存储示波器平台连接;所述采集终端用于对被测对象进行信号采集,对预设个数的采样数据进行封装,获得封装后的采样数据,并将封装后的采样数据采用5G网络发送给所述云数字存储示波器平台;
所述云数字存储示波器平台用于对封装后的采样数据进行解析、存储和运算;
所述用户终端基于5G网络与所述云数字存储示波器平台连接,所述用户终端用于从所述云数字存储示波器平台获取解析后的采样数据和运算结果,并生成测试信号波形。
2.根据权利要求1所述的基于5G技术的云数字存储示波器系统,其特征在于,所述采集终端包括A/D采集电路、时钟电路、第一5G模组和处理模块;
所述A/D采集电路和所述时钟电路均与所述处理模块连接,所述处理模块用于根据所述时钟电路发出的时钟信号控制所述A/D采集电路对被测对象进行信号实时采集;
所述处理模块与所述第一5G模组连接,所述第一5G模组采用5G网络与所述云数字存储示波器平台连接,所述处理模块用于对实时采集的采样数据进行缓存,当缓存的采样数据个数达到预设个数时,将预设个数的采样数据发送给所述第一5G模组,所述第一5G模组用于将预设个数的采样数据进行封装,获得封装后的采样数据,并将封装后的采样数据采用5G网络发送给所述云数字存储示波器平台。
3.根据权利要求2所述的基于5G技术的云数字存储示波器系统,其特征在于,所述第一5G模组还基于5G网络与5G基站连接,所述处理模块还用于通过所述第一5G模组从所述5G基站获取IRIG-B时间码,并根据所述IRIG-B时间码对所述时钟电路进行对时。
4.根据权利要求1所述的基于5G技术的云数字存储示波器系统,其特征在于,所述云数字存储示波器平台包括客户端服务器、存储服务器和计算服务器;
所述客户端服务器分别与一个或多个所述采集终端和所述用户终端连接,所述客户端服务器用于对用户终端发送的测量控制命令和采集终端上传的封装后的采样数据进行解析,获得解析结果;
所述客户端服务器还与所述存储服务器连接,所述客户端服务器还用于当解析结果表示客户端服务器接收的数据为采集终端上传的封装后的采样数据时,将解析后的采样数据存储至所述存储服务器。
所述客户端服务器还与所述计算服务器连接,所述客户端服务器还用于当解析结果表示客户端服务器接收的数据为用户终端发送的封装后的测量控制命令时,根据解析后的测量控制命令,从所述客户端服务器中读取解析后的采样数据,获得读取结果,并根据解析后的测量控制命令,控制所述计算服务器对所述读取结果进行运算,将解析后的采样数据和/或运算结果通过5G网络将解析后的采样数据和/或运算结果通过5G网络反馈给所述用户终端。
5.根据权利要求4所述的基于5G技术的云数字存储示波器系统,其特征在于,所述云数字存储示波器平台还包括Web服务器;
所述Web服务器与所述用户终端通过5G网络连接,所述Web服务器还与所述存储服务器连接。
6.根据权利要求1所述的基于5G技术的云数字存储示波器系统,其特征在于,用户终端包括处理终端和第二5G模组;
所述处理终端与所述第二5G模组连接,所述第二5G模组基于5G网络与所述云数字存储示波器平台连接;
所述用户终端用于产生初始的测量控制命令,并将初始的测量控制命令封装成符合5G通讯协议的封装后的测量控制命令,将封装后的测量控制命令通过第二5G模组发送至所述云数字存储示波器平台;
所述用户终端还用于通过所述第二5G模组获取云数字存储示波器平台反馈的解析后的采样数据和/或运算结果,并进行显示。
7.根据权利要求1所述的基于5G技术的云数字存储示波器系统,其特征在于,所述用户终端上运行有用户操作软件;
所述用户操作软件的用户界面上设置有控制区域和波形显示区域;所述控制区域包括通道控制区域和公共控制区域;
所述通道控制区域设置有用于对每个测试通道进行控制的按键和滚动条;
所述公共控制区域设置有用于对多个测试通道进行控制的按键和滚动条。
8.一种测量方法,其特征在于,测量方法应用于权利要求1-7任一项所述的基于5G技术的云数字存储示波器系统,所述测量方法包括如下步骤:
用户终端向云数字存储示波器平台发送测量任务请求和测量控制命令;
云数字存储示波器平台根据测量任务请求向一个或多个采集终端发送测量命令;
一个或多个采集终端根据测量命令进行测量,对预设个数的采样数据进行封装,获得封装后的采样数据,并将封装后的采样数据采用5G网络发送给所述云数字存储示波器平台;
云数字存储示波器平台对封装后的采样数据进行解析和存储,并根据测量控制命令对解析后的采样数据进行运算获得运算结果,将解析后的采样数据和/或运算结果通过5G网络反馈给所述用户终端。
9.根据权利要求8所述的测量方法,其特征在于,用户终端向云数字存储示波器平台发送测量任务请求和测量控制命令,之前还包括:
一个或多个所述采集终端分别采用B码对时方法进行同步对时。
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