CN116930601A - 电信号时域测量方法、装置、计算机设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电信号时域测量方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括：基于探测装置获取待测对象的第一电压和第二电压，其中，所述探测装置包括探头和与所述探头连接的示波器，所述探头用于探测所述第一电压和所述第二电压，所述示波器用于显示所述第一电压和所述第二电压；获取矩阵系数，所述矩阵系数与所述探头的结构参数相关；根据所述矩阵系数、所述第一电压和所述第二电压获取所述待测对象的实际电压和实际电流。采用本方法能够准确测量高频电信号。
Description
技术领域
本申请涉及信号测量技术领域，特别是涉及一种电信号时域测量方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
背景技术
随着半导体器件的发展，大功率GaN射频模块已经成为集成电路的主流元件，其内部电磁耦合逐渐成为限制其发展的关键问题。传导发射测试是测量电子、电气设备工作时自身电压或电流经过传输线传输后对其他设备的干扰程度的测试项目。
目前常用频域测试探头测量传输线上的电压或电流以分析传导发射测试结果。频域测试方法具有能测量较弱电磁发射信号的优点，但由于采用频域测试探头测试时常用频谱分析仪等设备对测试结果进行分析，而频谱分析仪为窄带扫频设备，不能满足高频测试的需求。因此，亟需一种能测量高频电压和电流信号的测试方法。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够测量高频电信号的电信号时域测量方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面，本申请提供了一种电信号时域测量方法。所述方法包括：
基于探测装置获取待测对象的第一电压和第二电压，其中，所述探测装置包括探头和与所述探头连接的示波器，所述探头用于探测所述第一电压和所述第二电压，所述示波器用于显示所述第一电压和所述第二电压；
获取矩阵系数，所述矩阵系数与所述探头的结构参数相关；
根据所述矩阵系数、所述第一电压和所述第二电压获取所述待测对象的实际电压和实际电流。
在其中一个实施例中，所述获取矩阵系数，包括：
根据探头与所述待测对象的探测环路建立等效模型；其中，所述等效模型的模型参数与所述探头的结构参数相关；
根据所述等效模型获取所述矩阵系数。
在其中一个实施例中，所述根据探头与所述待测对象的探测环路建立等效模型，包括：
根据所述探头的传输结构获取传输矩阵；其中，所述传输结构等效为二端口网络；所述传输矩阵表示所述二端口网络的输入信号和输出信号的对应关系；
根据所述探头的探测结构获取等效电感；
根据所述待测对象对所述探头的耦合效应获取等效电源；
根据所述传输矩阵、所述等效电感和所述等效电源确定所述等效模型。
在其中一个实施例中，所述等效模型包括第一等效模型和第二等效模型；其中，
所述根据所述待测对象对所述探头的耦合效应获取等效电源，包括：
根据所述待测对象对所述探头的耦合电流确定所述第一等效模型的等效电流源；
根据所述待测对象对所述探头的耦合电压确定所述第二等效模型的等效电压源。
在一个实施例中，根据所述等效模型获取所述矩阵系数，包括：
根据所述等效模型中的传输矩阵、所述等效模型中的电感和所述等效电源获取所述矩阵系数。
在一个实施例中，所述获取矩阵系数，包括：
分别获取所述探头在第一预设角度测得标准测试对象的第一探测电压、第二探测电压，以及所述标准测试对象的第一实际电压和第一实际电流；
分别获取所述探头在第二预设角度测得标准测试对象的第三探测电压、第四探测电压，以及所述标准测试对象的第二实际电压和第二实际电流；其中，所述第一预设角度与所述第二预设角度的角度差为180度；
根据第一预设系数矩阵和第二预设系数矩阵确定所述矩阵系数；其中，所述第一预设系数矩阵用于表征在所述第一预设角度时，第一探测电信号和第一实际电信号的对应关系，所述第一探测电信号包括所述第一探测电压、所述第二探测电压，所述第一实际电信号包括所述第一实际电压、所述第一实际电流；所述第二预设系数矩阵用于表征在所述第二预设角度时，第二探测电信号和第二实际电信号的对应关系，所述第二探测电信号包括所述第三探测电压、所述第四探测电压，所述第二实际电信号包括所述第二实际电压、所述第二实际电流。
在一个实施例中，根据所述矩阵系数、所述第一电压和所述第二电压获取所述待测对象的实际电压和实际电流，包括：
构建预设系数矩阵，所述预设系数矩阵包括所述矩阵系数，且所述预设系数矩阵用于表征探测电信号和实际电信号的对应关系，其中，所述探测电信号包括所述第一电压和所述第二电压；
根据所述预设系数矩阵、所述第一电压和所述第二电压获取所述实际电信号，其中，所述实际电信号包括所述待测对象的实际电压和实际电流。
在一个实施例中，所述预设系数矩阵表示为：
式中，K为所述矩阵系数，U1为所述第一电压，U2为所述第二电压，Ud为所述实际电压，Id为所述实际电流。
第二方面，本申请还提供了一种电信号时域测量装置。所述装置包括：
探测模块，用于获取待测对象的第一电压和第二电压，其中，所述探测模块包括探头和与所述探头连接的示波器，所述探头用于探测所述第一电压和所述第二电压，所述示波器用于显示所述第一电压和所述第二电压；
系数获取模块，用于获取矩阵系数，所述矩阵系数与所述探头的结构参数相关；
信号获取模块，用于根据所述矩阵系数、所述第一电压和所述第二电压获取所述待测对象的实际电压和实际电流。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
基于探测装置获取待测对象的第一电压和第二电压，其中，所述探测装置包括探头和与所述探头连接的示波器，所述探头用于探测所述第一电压和所述第二电压，所述示波器用于显示所述第一电压和所述第二电压；
获取矩阵系数，所述矩阵系数与所述探头的结构参数相关；
根据所述矩阵系数、所述第一电压和所述第二电压获取所述待测对象的实际电压和实际电流。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
基于探测装置获取待测对象的第一电压和第二电压，其中，所述探测装置包括探头和与所述探头连接的示波器，所述探头用于探测所述第一电压和所述第二电压，所述示波器用于显示所述第一电压和所述第二电压；
获取矩阵系数，所述矩阵系数与所述探头的结构参数相关；
根据所述矩阵系数、所述第一电压和所述第二电压获取所述待测对象的实际电压和实际电流。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
基于探测装置获取待测对象的第一电压和第二电压，其中，所述探测装置包括探头和与所述探头连接的示波器，所述探头用于探测所述第一电压和所述第二电压，所述示波器用于显示所述第一电压和所述第二电压；
获取矩阵系数，所述矩阵系数与所述探头的结构参数相关；
根据所述矩阵系数、所述第一电压和所述第二电压获取所述待测对象的实际电压和实际电流。
上述电信号时域测量方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，通过包括探头和示波器的探测装置获取待测对象的第一电压和第二电压，其中，探头用于探测第一电压和第二电压，示波器用于显示第一电压和第二电压，示波器为宽带设备，相较于频谱分析仪能测量更高频的信号；进一步地，获取矩阵系数，并基于矩阵系数、第一电压和第二电压获取待测对象的实际电压和实际电流，基于矩阵系数和探头和示波器获取的第一电压和第二电压即可还原出被测对象的实际电信号(例如，实际电压和实际电流)，降低了电磁耦合效应造成的测量误差，提高了测量结果的准确度。
附图说明
图1为一个实施例中电信号时域测量方法的应用环境图；
图2为一个实施例中电信号时域测量方法的流程示意图；
图3为一个实施例中获取矩阵系数的流程示意图；
图4为一个实施例中第一等效模型的结构示意图；
图5为一个实施例中第二等效模型的结构示意图；
图6为一个实施例中建立等效模型的流程示意图；
图7(a)-7(f)为一个实施例中采用电信号时域测量方法的测量的电信号的波形图；
图8(a)-8(f)为另一个实施例中采用电信号时域测量方法的测量的电信号的波形图；
图9为一个实施例中电信号时域测量装置的结构框图；
图10为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的电信号时域测量方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，探测装置包括探头102和示波器104，探头102包括三个端口，其中，两侧的第一端口1021和第二端口1022均为输出端口，与示波器的接入端口连接，探头上方的第三端口1023为电源端口，用于和电源106连接。使用时，电源106通过第三端口1023为探头102通电后，将探头102置于被测对象108上方一定高度，以测量被测对象108的电压信号。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种电信号时域测量方法，以该方法应用于图1中的探测装置为例进行说明，包括以下步骤202-步骤206。
步骤202，基于探测装置获取待测对象的第一电压和第二电压。
其中，探测装置包括探头和与探头连接的示波器。探头用于测量第一电压和第二电压，示波器用于显示第一电压和第二电压。
探头可以采用有源磁场探头，有源磁场探头能基于待测对象的电流变化产生的磁场测量其电压信号。在本申请实施例中，探头包括三个端口，其中第一端口和第二端口分别与示波器的两个接入端口连接，第三端口可用于和电源连接。探头通电后，能根据被测对象周围的磁场信号获取其电压信号，然后将探头第一输出端口输出的第一电压和第二输出端口输出的第二电压分别发送给示波器，通过示波器显示第一电压和第二电压的波形信号。
步骤204，获取矩阵系数。
矩阵系数与探头的结构参数相关。其中，结构参数包括探头内部的传输结构以及探头通电后探测环路的自感。将探头置于被测对象上方，不与被测对象接触，探头通电后，探头与被测对象之间存在电场耦合和磁场耦合，使得探头测得的电压信号和被测对象的实际电信号有误差，因此需要获取矩阵系数以对探头测得的电压信号即第一电压和第二电压进行变换得到被测对象的实际电信号。
步骤206，根据矩阵系数、第一电压和第二电压获取待测对象的实际电压和实际电流。
根据矩阵系数对探头测得的第一电压和第二电压进行矩阵变换获得待测对象的实际电压和实际电流，并可以通过示波器显示实际电压和实际电流。
上述电信号时域测量方法中，通过包括探头和示波器的探测装置获取待测对象的第一电压和第二电压，其中，探头用于探测第一电压和第二电压，示波器用于显示第一电压和第二电压，示波器为宽带设备，相较于频谱分析仪能测量更高频的信号；进一步地，获取矩阵系数，并基于矩阵系数、第一电压和第二电压获取待测对象的实际电压和实际电流，基于矩阵系数和探头和示波器获取的第一电压和第二电压即可还原出被测对象的实际电信号(例如，实际电压和实际电流)，降低了探头和被测对象的电磁耦合效应造成的测量误差，提高了测量结果的准确度。
在一个实施例中，如图3所示，获取矩阵系数包括步骤302-步骤304。
步骤302，根据探头与待测对象的探测环路建立等效模型。
根据探头和被测对象之间的电磁耦合原理建立等效模型，其中，等效模型的参数和探头的结构参数有关。如图4和图5所示，等效模型由第一二端口网络N1、第二二端口网络N2、第一等效电感L1、第二等效电感L2和等效电源组成。其中，第一等效电感L1与第一二端口网络N1串联，第二等效电感L2与第二二端口网络N2串联，等效电源和第一等效电感L1、第二等效电感L2串联。
步骤304，根据等效模型获取矩阵系数。
通过对等效模型进行分析计算获取探头输出的第一电压、第二电压和待测对象的实际电压和实际电流的矩阵系数。
在本申请实施例中，根据电磁耦合原理建立等效模型，将探头的传输结构等效为二端口网络，将探头的探测结构等效为等效电感，将待测对象对探头的耦合效应等效为等效电源，并依据等效模型获取矩阵系数，建立探头输出的第一电压、第二电压和待测对象的实际电压和实际电流的矩阵系数，降低了被测对象和探头的电磁耦合造成的误差，提高了测量结果的准确性。
具体地，如图6所示，根据探测环路建立等效模型包括步骤3022-步骤3028。
步骤3022，将探头的传输结构等效为二端口网络。
由于本申请实施例中采用的探头具有左右两侧的传输结构，可以将探头的左侧传输结构等效为第一二端口网络N1，将探头的右侧传输结构等效为第二二端口网络N2。根据探头的传输结构获取传输矩阵，传输矩阵表示二端口网络的输入信号和输出信号的对应关系，即可可以定义左侧传输矩阵为TL＝[AL BL；CL DL]，定义右侧传输矩阵为TR＝[AR BR；CRDR]。
步骤3024，根据探头的探测结构获取等效电感。
将探头的探测环路的自感等效为等效模型的第一等效电感L1和第二等效电感L2。
步骤3026，根据待测对象对探头的耦合效应获取等效电源。
待测对象和探头之间存在电场耦合和磁场耦合。其中，电场耦合是由被测对象的电压变化引起的，磁场耦合是由被测对象的电流变化引起的。因此在建立等效模型时，需要根据电场耦合原理建立第一等效模型，根据磁场耦合原理建立第二等效模型。
具体来说，等效模型包括第一等效模型和第二等效模型。根据待测对象对探头的耦合电流确定第一等效模型的等效电流源IE，根据待测对象对探头的耦合电压确定第二等效模型的等效电压源UH。其中，耦合电流指被测对象的实际电压耦合到探头上的电流，耦合电压指被测对象的实际电流耦合到探头上的电压。
步骤3028，根据传输矩阵、等效电感和等效电源确定等效模型。
根据左侧传输矩阵TL、右侧传输矩阵TR、第一等效电感L1、第二等效电感L2以及等效电流源IE即可确定第一等效模型，如图4所示。
根据左侧传输矩阵TL、右侧传输矩阵TR、第一等效电感L1、第二等效电感L2以及等效电压源UH即可确定第二等效模型，如图5所示。
在一个实施例中，根据等效模型获取矩阵系数，包括根据等效模型中的传输矩阵、等效模型中的电感和等效电源获取矩阵系数的步骤。
具体来说，根据图5和图6所示的等效模型可推导出如下公式：
I3E+I4E＝-IE＝-jωCUd (1)
U3E-jωLsI3E＝U4E-jωLsI4E (2)
I3H+I4H＝0 (3)
U3H-jωLsI3H+jωLsI4H-U4H＝UH＝jωMId (4)
其中，L1＝L2＝LS，IE表示被测对象的实际电压耦合到探头上的耦合电流，UH表示被测对象的实际电流耦合到探头上的耦合电压，U3E、U4E、I3E、I4E表示第一等效模型中二端口网络N1和N2在实际电压作用下的电压和电流，U3H、U4H、I3H、I4H表示第二等效模型中二端口网络N1和N2在实际电压作用下的电压和电流。
将其列为矩阵形式，有
式(5)和式(6)相加
根据等效模型，二端口网络N1和N2的输入和输出存在以下关系，
其中，U1和U2为探头探测的第一电压和第二电压。
由于TL和TR是可逆矩阵，可将上述公式(8)和(9)改写为
将公式(10)和(11)代入到公式(7)可以得到
假设示波器内阻为50欧，有
U1＝-50I1 (13)
U2＝-50I2 (14)
进一步将公式(13)和(14)代入到式(12)中，同时整理表达式，得到探头输出的第一电压和第二电压(U1，U2)和实际电压和实际电流(Ud，Id)之间的关系：
其中，Kp可以通过下式计算:
通过公式(15)-(19)计算得到矩阵Kp和Kc的元素，将矩阵Kp的逆矩阵和Kc相乘即可得到系数矩阵，从而得到矩阵系数。
在本申请实施例中，根据等效模型中的传输矩阵、等效电感和等效电源计算得到矩阵系数，从而建立探头输出的第一电压和第二电压与实际电压和实际电流之间的数值关系，使得能根据矩阵系数和第一电压、第二电压计算得到实际电压和实际电流，提高了测量结果的准确性。
可选地，获取矩阵系数还可包括分别获取探头在第一预设角度测得标准测试对象的第一探测电压、第二探测电压，以及标准测试对象的第一实际电压和第一实际电流，分别获取探头在第二预设角度测得标准测试对象的第三探测电压、第四探测电压，以及标准测试对象的第二实际电压和第二实际电流；根据第一预设系数矩阵和第二预设系数矩阵确定矩阵系数的步骤。
其中，第一预设角度与第二预设角度的角度差为180度。第一预设系数矩阵用于表征在第一预设角度时，第一探测电信号和第一实际电信号的对应关系，第一探测电信号包括第一探测电压、第二探测电压，第一实际电信号包括第一实际电压、第一实际电流。第二预设系数矩阵用于表征在第二预设角度时，第二探测电信号和第二实际电信号的对应关系，第二探测电信号包括第三探测电压、第四探测电压，第二实际电信号包括第二实际电压、第二实际电流。
示例性地，分别获取探头在第一预设角度测得标准测试对象的第一探测电压U11、第二探测电压U21，以及获取标准测试对象的第一实际电压Ud1和第一实际电流Id1，根据式(15)可知，第一探测电压U11、第二探测电压U21和第一实际电压Ud1和第一实际电流Id1存在以下关系：
其中，K为第一预设系数矩阵，表征在第一预设角度时，第一探测电信号和第一实际电信号的对应关系。
将探头旋转180度，测得标准测试对象的第三探测电压U12、第四探测电压U22，以及标准测试对象的第二实际电压Ud2和第二实际电流Id2，第三探测电压U12、第四探测电压U22和第二实际电压Ud2、第二实际电流Id2存在以下关系
其中，U11＝U12，U21＝U22，Ud1＝Ud2，Id1＝-Id2。K为第二预设系数矩阵，表征在第二预设角度时，第二探测电信号和第二实际电信号的对应关系。
因为预设系数矩阵主要和探头的结构参数有关，所以在调整角度后，第一预设矩阵和第二预设矩阵仍相同。
联立式(20)和式(21)，求解即可得到矩阵系数。
此外，在通过调整探头与被测对象的旋转角度以获取矩阵系数时，还可以测量其他角度，例如探头在第一预设角度探测完成后，还可以旋转90度、120度等继续探测，以保障系数矩阵的准确性。
在本申请实施例中，获取探头在相差180度的两个角度下测得标准测试对象的第一探测电压、第二探测电压，以及第三探测电压、第四探测电压，并分别获取标准测试对象在第一预设角度下的第一实际电压和第一实际电流，和在第二预设角度下的第二实际电压和第二实际电流，并建立上述公式(20)和公式(21)，通过联立公式(20)和(21)求解预设系数矩阵，即可得到矩阵系数。相较于通过公式(15)-(19)直接求解矩阵系数，本申请实施例提供的方法简化了计算过程，降低了计算复杂度。
在一个实施例中，根据矩阵系数、第一电压和第二电压获取待测对象的实际电压和实际电流，包括构建预设系数矩阵，根据预设系数矩阵、第一电压和第二电压获取所述实际电信号的步骤。其中，预设系数矩阵包括矩阵系数，且预设系数矩阵用于表征探测电信号和实际电信号的对应关系。其中，探测电信号包括第一电压和第二电压。
具体来说，根据矩阵系数建立预设系数矩阵，进而建立探测电信号和实际电信号的对应关系如下：
其中，K为矩阵系数，U1为第一电压，U2为第二电压，Ud为实际电压，Id为实际电流。
已知第一电压、第二电压和矩阵系数即可通过上述公式求解得到待测对象的实际电压和实际电流。
在本申请实施例中，通过构建系数矩阵，建立探测电信号和实际电信号的对应关系，并根据预设系数矩阵、第一电压和第二电压获取实际电信号，降低了由于电磁耦合作用带来的误差，提高了测量结果的准确性。
为了更好地理解上述电信号时域测量方法的测量高频信号的准确性，以测量微带线上的电信号为例进行说明。
首先给探头供电，将探头置于微带线上方一定高度，不与微带线接触。探头的两个输出端口分别连接示波器的端口，微带线一端接射频信号，另一端接负载。采用上述任一实施例中的电信号时域测量方法测得的结果如图7和图8所示。
示例1：信号频率为3GHz，图7(a)，Udm表示通过探头测得第一电压和第二电压与矩阵系数相乘后得到的微带线的实际电压信号，电压值为651.9mV，图7(b)，Uds表示通过微带线的实际电压值，电压值为681.5mV，图7(c)为截取的一段Udm和Uds的波形；图7(d)，Idm表示通过探头测得第一电压和第二电压与矩阵系数相乘后得到的微带线的实际电流信号，电流值为13.1mA，图7(e)，表示通过微带线的实际电流值，电流值为13.6mA，图7(f)为截取的一段Idm和Ids的波形。
示例2：信号频率为6GHz，图8(a)，Udm表示通过探头测得第一电压和第二电压与矩阵系数相乘后得到的微带线的实际电压信号，电压值为483.3mV，图8(b)，Uds表示通过微带线的实际电压值，电压值为503.1mV，图8(c)为截取的一段Udm和Uds的波形；图8(d)，Idm表示通过探头测得第一电压和第二电压与矩阵系数相乘后得到的微带线的实际电流信号，电流值为9.8mA，图8(e)，Ids表示通过微带线的实际电流值，电流值为10.1mA，图8(f)为截取的一段Idm和Ids的波形。
通过上述示例1和示例2的测量结果，可以发现采用本申请的电信号时域测量方法在高频时测得的电信号数值相较于实际电信号的误差很小，波形也基本重合，表明本申请提供的电信号时域测量方法能准确的测量高频电信号。
应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的电信号时域测量方法的电信号时域测量装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个电信号时域测量装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于电信号时域测量方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图9所示，提供了一种电信号时域测量装置，包括：探测模块902、系数获取模块904和信号获取模块906。
探测模块902，用于获取待测对象的第一电压和第二电压，其中，探测模块包括探头和与探头连接的示波器，探头用于探测第一电压和第二电压，示波器用于显示第一电压和第二电压；
系数获取模块904，用于获取矩阵系数，矩阵系数与探头的结构参数相关；
信号获取模块906，用于根据矩阵系数、第一电压和第二电压获取待测对象的实际电压和实际电流。
在一个实施例中，系数获取模块还用于根据探头与待测对象的探测环路建立等效模型；其中，等效模型的模型参数与探头的结构参数相关；根据等效模型获取矩阵系数。
在一个实施例中，系数获取模块还用于根据探头的传输结构获取传输矩阵；其中，传输结构等效为二端口网络；传输矩阵表示二端口网络的输入信号和输出信号的对应关系；根据探头的探测结构获取等效电感；根据待测对象对探头的耦合效应获取等效电源；根据传输矩阵、等效电感和等效电源确定等效模型。
在一个实施例中，系数获取模块还用于根据待测对象对探头的耦合电流确定第一等效模型的等效电流源；根据待测对象对电磁探头的耦合电压确定第二等效模型的等效电压源。
在一个实施例中，系数获取模块还用于根据等效模型中的传输矩阵、等效模型中的电感和等效电源获取矩阵系数。
在一个实施例中，系数获取模块还用于分别获取探头在第一预设角度测得标准测试对象的第一探测电压、第二探测电压，以及标准测试对象的第一实际电压和第一实际电流；
分别获取探头在第二预设角度测得标准测试对象的第三探测电压、第四探测电压，以及标准测试对象的第二实际电压和第二实际电流；其中，第一预设角度与第二预设角度的角度差为180度；
根据第一预设系数矩阵和第二预设系数矩阵确定矩阵系数；其中，第一预设系数矩阵用于表征在第一预设角度时，第一探测电信号和第一实际电信号的对应关系，第一探测电信号包括第一探测电压、第二探测电压，第一实际电信号包括第一实际电压、第一实际电流；第二预设系数矩阵用于表征在第二预设角度时，第二探测电信号和第二实际电信号的对应关系，第二探测电信号包括第三探测电压、第四探测电压，第二实际电信号包括第二实际电压、第二实际电流。
在一个实施例中，信号获取模块还用于构建预设系数矩阵，预设系数矩阵包括矩阵系数，且预设系数矩阵用于表征探测电信号和实际电信号的对应关系，其中，探测电信号包括第一电压和第二电压；根据预设系数矩阵、第一电压和第二电压获取实际电信号，其中，实际电信号包括待测对象的实际电压和实际电流。
上述电信号时域测量装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图10所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电信号时域测量方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面，可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图10中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
基于探测装置获取待测对象的第一电压和第二电压，其中，探测装置包括探头和与探头连接的示波器，探头用于探测第一电压和第二电压，示波器用于显示第一电压和第二电压；
获取矩阵系数，矩阵系数与探头的结构参数相关；
根据矩阵系数、第一电压和第二电压获取待测对象的实际电压和实际电流。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
基于探测装置获取待测对象的第一电压和第二电压，其中，探测装置包括探头和与探头连接的示波器，探头用于探测第一电压和第二电压，示波器用于显示第一电压和第二电压；
获取矩阵系数，矩阵系数与探头的结构参数相关；
根据矩阵系数、第一电压和第二电压获取待测对象的实际电压和实际电流。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
基于探测装置获取待测对象的第一电压和第二电压，其中，探测装置包括探头和与探头连接的示波器，探头用于探测第一电压和第二电压，示波器用于显示第一电压和第二电压；
获取矩阵系数，矩阵系数与探头的结构参数相关；
根据矩阵系数、第一电压和第二电压获取待测对象的实际电压和实际电流。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种电信号时域测量方法，其特征在于，所述方法包括：
基于探测装置获取待测对象的第一电压和第二电压，其中，所述探测装置包括探头和与所述探头连接的示波器，所述探头用于探测所述第一电压和所述第二电压，所述示波器用于显示所述第一电压和所述第二电压；
获取矩阵系数，所述矩阵系数与所述探头的结构参数相关；
根据所述矩阵系数、所述第一电压和所述第二电压获取所述待测对象的实际电压和实际电流。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取矩阵系数，包括：
根据探头与所述待测对象的探测环路建立等效模型；其中，所述等效模型的模型参数与所述探头的结构参数相关；
根据所述等效模型获取所述矩阵系数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据探头与所述待测对象的探测环路建立等效模型，包括：
根据所述探头的传输结构获取传输矩阵；其中，所述传输结构等效为二端口网络；所述传输矩阵表示所述二端口网络的输入信号和输出信号的对应关系；
根据所述探头的探测结构获取等效电感；
根据所述待测对象对所述探头的耦合效应获取等效电源；
根据所述传输矩阵、所述等效电感和所述等效电源确定所述等效模型。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述等效模型包括第一等效模型和第二等效模型；其中，
所述根据所述待测对象对所述探头的耦合效应获取等效电源，包括：
根据所述待测对象对所述探头的耦合电流确定所述第一等效模型的等效电流源；
根据所述待测对象对所述探头的耦合电压确定所述第二等效模型的等效电压源。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述等效模型获取所述矩阵系数，包括：
根据所述等效模型中的传输矩阵、所述等效模型中的电感和所述等效电源获取所述矩阵系数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取矩阵系数，包括：
分别获取所述探头在第一预设角度测得标准测试对象的第一探测电压、第二探测电压，以及所述标准测试对象的第一实际电压和第一实际电流；
分别获取所述探头在第二预设角度测得标准测试对象的第三探测电压、第四探测电压，以及所述标准测试对象的第二实际电压和第二实际电流；其中，所述第一预设角度与所述第二预设角度的角度差为180度；
根据第一预设系数矩阵和第二预设系数矩阵确定所述矩阵系数；其中，所述第一预设系数矩阵用于表征在所述第一预设角度时，第一探测电信号和第一实际电信号的对应关系，所述第一探测电信号包括所述第一探测电压、所述第二探测电压，所述第一实际电信号包括所述第一实际电压、所述第一实际电流；所述第二预设系数矩阵用于表征在所述第二预设角度时，第二探测电信号和第二实际电信号的对应关系，所述第二探测电信号包括所述第三探测电压、所述第四探测电压，所述第二实际电信号包括所述第二实际电压、所述第二实际电流。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述矩阵系数、所述第一电压和所述第二电压获取所述待测对象的实际电压和实际电流，包括：
构建预设系数矩阵，所述预设系数矩阵包括所述矩阵系数，且所述预设系数矩阵用于表征探测电信号和实际电信号的对应关系，其中，所述探测电信号包括所述第一电压和所述第二电压；
根据所述预设系数矩阵、所述第一电压和所述第二电压获取所述实际电信号，其中，所述实际电信号包括所述待测对象的实际电压和实际电流。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预设系数矩阵表示为：
式中，K为所述矩阵系数，U1为所述第一电压，U2为所述第二电压，Ud为所述实际电压，Id为所述实际电流。
9.一种电信号时域测量装置，其特征在于，所述电信号时域测量装置包括：
探测模块，用于获取待测对象的第一电压和第二电压，其中，所述探测模块包括探头和与所述探头连接的示波器，所述探头用于探测所述第一电压和所述第二电压，所述示波器用于显示所述第一电压和所述第二电压；
系数获取模块，用于获取矩阵系数，所述矩阵系数与所述探头的结构参数相关；
信号获取模块，用于根据所述矩阵系数、所述第一电压和所述第二电压获取所述待测对象的实际电压和实际电流。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
12.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
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