DE102023103397A1

DE102023103397A1 - Nahtlose spektrogramme in einem mehrkanaligentest- und messinstrument

Info

Publication number: DE102023103397A1
Application number: DE102023103397.2A
Authority: DE
Inventors: Gary J. Waldo
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 2022-02-11
Filing date: 2023-02-13
Publication date: 2023-08-17
Also published as: US20230258692A1; JP2023118113A

Abstract

Ein Test- und Messinstrument umfasst einen ersten Kanaleingang zum Annehmen eines ersten Eingangssignals, einen zweiten Kanaleingang zum Annehmen eines zweiten Eingangssignals, einen Spektrogramm-Prozessor zum Erzeugen eines ersten Spektrogramms aus dem ersten Eingangssignal und zum Erzeugen eines zweiten Spektrogramms aus dem zweiten Eingangssignal und eine Anzeige zum gleichzeitigen Anzeigen des ersten Spektrogramms und des zweiten Spektrogramms. Es werden auch Verfahren beschrieben.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Offenbarung beansprucht die Vorteile der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 63/309,477 mit dem Titel „SEAMLESS SPECTROGRAMS IN A MULTI-CHANNEL TEST AND MEASUREMENT INSTRUMENT“, die am 11. Februar 2022 eingereicht wurde und deren Offenbarung hier durch Bezugnahme in vollem Umfang enthalten ist.
GEBIET DER TECHNIK
Diese Offenbarung bezieht sich auf Test- und Messinstrumente und insbesondere auf ein Test- und Messinstrument mit einer Anzeige zum Zeigen verschiedener Spektrogramme von in das Instrument eingegebenen Signalen.
HINTERGRUND
Test- und Messinstrumente wie Oszilloskope und Spektralanalysatoren messen unter anderem die Eigenschaften der zu testenden oder zu messenden Eingangssignale und zeigen sie dem Benutzer an, so dass dieser die interessierenden Signaleigenschaften visualisieren und untersuchen kann. Die Messungen umfassen Signaleigenschaften im Zeitbereich, z. B. Spannung oder Strom, und auch im Frequenzbereich, z. B. spektrale Energie oder Leistung. Spektrogramme sind grafische Darstellungen, die eine bestimmte Art von Frequenzinhalt, d. h. den spektralen Inhalt, eines Signals oder von Signalen im Zeitverlauf veranschaulichen. Im Allgemeinen ist ein Spektrogramm eine Sammlung einzelner Spektralkurven einer Wellenformbeispiels, die im Laufe der Zeit gesammelt und verarbeitet, miteinander verbunden werden, um ein einziges Bild zu erzeugen, und dann in einem orthogonalen Winkel zu den ursprünglichen Spektralkurven dargestellt werden, um dem Benutzer zu ermöglichen, bestimmte Merkmale oder Qualitäten der Eingangswellenform zu visualisieren, während sie sich im Laufe der Zeit ändert. Die Erzeugung von Spektrogrammen wird im Folgenden näher beschrieben.
Traditionell werden die Spektrogramme in Oszilloskopen aus vielen verschiedenen Aufnahmen zusammengesetzt. Dieser Ansatz birgt jedoch Probleme. Erstens gibt es eine Zeitlücke zwischen den einzelnen Abschnitten des Spektrogramms, in der der Benutzer nicht weiß, was mit dem Eingangssignal passiert ist. Das liegt daran, dass es bei einem Oszilloskop zwischen den einzelnen Erfassungen immer eine „blinde“ Zeit gibt, in der das Gerät kein Eingangssignal erfasst. Zweitens ist die Zeitspanne, die jedes Spektrum darstellt, in der Regel ein kleiner Teil der Gesamtzeit, die bei jeder Oszilloskop-Erfassung erfasst wird. Diese Zeitspanne wird als Spektralzeit bezeichnet. Ein einzelnes Spektrum wird überall dort erzeugt, wo sich die Spektralzeit in der Erfassung befindet. Aufgrund dieser beiden Einschränkungen mag die tatsächliche Zeitspanne, die in einem herkömmlichen Spektrogramm dargestellt wird, nur einen sehr kleinen Prozentsatz der gesamten Eingangssignalaktivität ausmachen. Bei vielen Debugging-Prozessen ist es erforderlich, die gesamte Signalaktivität über einen vom Benutzer festgelegten Zeitraum zu betrachten, was mit den derzeitigen Vorrichtungen aufgrund der oben beschriebenen Zeitlücken zwischen den Erfassungen nicht möglich ist.
Eine weitere Einschränkung bestehender Werkzeuge, die Spektrogramme bereitstellen, besteht darin, dass diese Vorrichtungen nur Spektrogramme für einen einzigen Eingangskanal bereitstellen und es daher nicht möglich ist, Spektrogramme, die von mehreren Eingangssignalen gleichzeitig erzeugt wurden, zu betrachten.
Ausführungsformen gemäß dieser Offenbarung beheben diese und andere Einschränkungen auf dem Gebiet der Test- und Messinstrumente.
Figurenliste

1 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für den zeitlichen Ablauf von Erfassungen durch ein herkömmliches Test- und Messinstrument zeigt.
2 zeigt, wie Spektrogramme des Typs, mit dem die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung arbeiten, erzeugt werden.
3 ist ein Blockdiagramm, das veranschaulicht, wie eine abgetastete Eingangswellenformerfassung in einzelne Spektralkurven gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung verarbeitet wird.
4 ist ein Blockdiagramm, das veranschaulicht, wie mehrere Spektralkurvenblöcke zu einem Spektrogramm zusammengesetzt werden, wie es in der Offenbarung dargestellt ist.
5 zeigt ein Beispiel für ein Spektrogramm, das mit dem in 3 beschriebenen Verfahren gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung erzeugt wurde.
6 ist ein Beispiel für einen Ausgabebildschirm, der sowohl ein Spektrogramm als auch eine Spektralansicht gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung zeigt.
7 ist ein Blockdiagramm des beispielhaften Ausgabebildschirms von 6, das eine Benutzerschnittstelle zum Ändern der relativen Ausgabegrößen gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung zeigt.
8 veranschaulicht die Auswirkung der Auswahl einer Spektralzeit, die kleiner als eine Blockzeit ist, gemäß Ausführungsformen der Offenbarung.
9 zeigt ein Beispiel für die Erstellung eines kontinuierlichen Spektrogramms mit Überlappung gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung.
10 zeigt ein Beispiel für einen Ausgabebildschirm mit Spektrogrammen und Spektralansichten für mehrere Kanäle gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung.
11 zeigt ein weiteres Beispiel eines Ausgabebildschirms mit Spektrogrammen und Spektralansichten für mehrere Kanäle, wie sie in der Offenbarung beschrieben sind.
12 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel dafür zeigt, wie Spektrogramme und Spektralansichten für mehrere Kanäle gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung angeordnet werden können.
13 ist ein Blockdiagramm eines Instruments, das die automatische Bestimmung von Spektral- und Spektrogramm-Attributen beinhaltet, gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Wie oben beschrieben, handelt es sich bei Spektrogrammen um grafische Darstellungen, die von Test- und Messinstrumenten erzeugt werden und den spektralen Inhalt eines Signals oder mehrerer Signale im Zeitverlauf veranschaulichen. Wie oben beschrieben, werden Spektrogramme in Oszilloskopen im Allgemeinen aus vielen verschiedenen Erfassungen zusammengesetzt, wie in 1 dargestellt. In dieser Abbildung ist ein Eingangskanal eines Test- und Messinstruments grafisch dargestellt. Das Eingangssignal einer an den Eingangskanal angeschlossenen zu testenden Vorrichtung (Device Under Test, DUT) wird von dem Test- und Messinstrument während der Erfassungszeiten empfangen, die in 1 mit Erfassung x gekennzeichnet sind, wobei x = 1, 2, ... N ist. Es ist zu beachten, dass zwischen den Erfassungen Zeitlücken bestehen, die als Blindzeiten bezeichnet werden. Diese Blindzeiten bedeuten, dass das DUT während dieser Blindzeiten zwar ein Signal erzeugt, das Test- und Messinstrument aber während der Blindzeiten keine Eingangssignale erfasst. Die Blindzeiten können beträchtlich sein, was bedeutet, dass zwischen den Erfassungen lange Zeiträume liegen können, in denen das Test- und Messinstrument kein Eingangssignal erfasst.
In 1 ist auch eine Zeitschnitt in jeder Erfassung mit der Bezeichnung Spektralzeit dargestellt, die anzeigt, dass das Test- und Messinstrument eine Spektralansicht mit der Bezeichnung Spektrum x, x = 1, 2, ... N, nur für die mit Spektralzeit bezeichneten Zeiträume der Erfassung erzeugt. Aufgrund der Blindzeiten und des relativ kleinen Teils einer Erfassung, der in die Spektralzeit fällt, ist der Anteil des Signals des DUTs, der tatsächlich in einer Spektrogramm-Anzeige dargestellt wird, recht gering, was zu ungenauen Rückschlüssen auf die Leistung des DUTs führen kann.
2 beschreibt Spektrogramme, die gemäß Ausführungsformen der Offenbarung erzeugt werden, ausführlicher. Das in 2 dargestellte Spektrogramm 200 ist ein grafisches Bild, das durch die Erzeugung einer Reihe von einzelnen Spektralkurven 202, die Verkettung der Spektralkurven und die anschließende Darstellung der verketteten Spektralkurven in einem orthogonalen Winkel zu den ursprünglichen Spektralkurven erzeugt wird, um dem Benutzer die Möglichkeit zu geben, bestimmte Merkmale oder Qualitäten der Eingangswellenform zu visualisieren, während sie sich im Laufe der Zeit ändert. Wie in 2 dargestellt, erstreckt sich jede Reihe von Spektralkurven 202 über einen vordefinierten Frequenzbereich, wobei die Amplitude der Kurve die Stärke des empfangenen Signals, d. h. die Leistung, für jede der einzelnen Frequenzen des Bereichs angibt. Jede einzelne Spektralkurve stellt die Eingangssignalstärke dar, die über einen bestimmten Zeitraum der Erfassung erfasst wurde. Nach der Erstellung der ersten Spektralkurve wird eine weitere Kurve erstellt. Wenn sich das Eingangssignal zwischen der ersten und der zweiten Spektralkurve geändert hat, weicht die zweite Spektralkurve von der ersten Spektralkurve ab. Das Spektrogramm 200 kombiniert alle erzeugten Spektralkurven 202 miteinander, da sie im Laufe der Zeit erzeugt werden, wobei die Zeit auf der Y-Achse des Spektrogramms und die Frequenz auf der X-Achse des Spektrogramms dargestellt wird. Wenn die neuesten Spektralkurven am oberen Rand des Spektrogrammbildes erscheinen, spricht man von einem Wasserfall-Spektrogramm. Wenn hingegen die ältesten Spektralkurven oben im Spektrogramm erscheinen, spricht man von einer umgekehrten Wasserfallkonfiguration. Das Spektrogramm selbst ist die Ansicht von „oben“ auf dieses erzeugte Bild, in 2 als Spektrogrammperspektive bezeichnet. Das Spektrogramm kann farbkodiert sein, um die Amplituden- oder Amplitudenschwankungen über den Frequenzbereich der Spektralkurve darzustellen. Mit einem solchen Spektrogrammbild kann der Benutzer die statische, dynamische und vorübergehende Natur der spektralen Aktivität des analysierten Signals beobachten. Obwohl Spektrogramme von Instrumenten in der Regel in Farbe dargestellt werden, ist das Spektrogramm in 2 in Graustufen gehalten, wobei die dunkleren Teile des Spektrogramms höhere Amplituden oder Größen darstellen.
Im Gegensatz zu den unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen diskontinuierlichen Spektrogrammen erzeugen die Ausführungsformen gemäß dieser Offenbarung kontinuierliche Spektrogramme. Kontinuierliche Spektrogramme werden aus einer einzigen, kontinuierlichen Wellenformerfassung des Eingangssignals in Instrumenten erstellt, bei denen die Erfassungslänge des Eingangssignals den Umfang des von der Spektralzeit analysierten Spektrums überschreitet.
3 zeigt eine erste Reihe von Schritten zur Erzeugung eines kontinuierlichen Spektrogrammbildes aus einer erfassten Eingangssignalwellenform, die von einer Vorrichtung erzeugt wurde, die mit dem Instrument, oder der zu testenden Vorrichtung (Device Under Test, DUT) getestet wurde. Die Gesamtzeit des vom Instrument erfassten Eingangssignals wird als Erfassungszeit bezeichnet und ist in 3 als die Summe aller einzelnen Zeitsegmente 1 - N der Erfassung 300 dargestellt. Spektrogramme werden erzeugt, indem eine Zeit-FrequenzTransformation 310, z. B. eine Fast-Fourier-Transformation (FFT) oder eine Chirp-Z-Transformation (CZT) eines zeitlich begrenzten Abschnitts der Eingangssignalerfassung 300 durchgeführt wird, um eine Reihe von Spektralkurven 320 zu erzeugen. Die Serie von Spektralkurven 320 wird aus einer Anzahl von N einzelnen Spektralblöcken SB1, SB2, ..., SBN gebildet. Kontinuierliche Spektrogramme umfassen Spektralkurven für alle Teile der Eingangssignalerfassung. Obwohl im Folgenden Variationen beschrieben werden, wird in 3 davon ausgegangen, dass die Breite jedes Spektralblocks SB1, SB2 usw. dieselbe ist wie die von der Frequenztransformation 310 erzeugte spektrale Breite, die von einem Benutzer durch Einstellung einer Auflösungsbandbreite gesteuert werden kann, wie im Folgenden beschrieben.
4 zeigt, wie die einzelnen Spektralblöcke SB1, SB2 usw. in der Spektralkurve 320 zueinander ausgerichtet sind. Jeder Spektralblock SB1, SB2 usw. wird zu einer Pixelreihe des resultierenden Spektrogramms. Die und zeigen, wie die Spektralblöcke zusammengesetzt werden, um ein Spektrogramm, wie das Spektrogramm 500 in , zu erstellen. Man beachte, dass in 4 und 5 der älteste Spektralblock, SB1, d. h. der erste erzeugte Spektralblock, in der untersten Zeile des Spektrogramms steht, da das Spektrogramm 500 von 5 ein Wasserfallspektrogramm ist. Wäre das Spektrogramm 500 ein umgekehrtes Wasserfall-Spektrogramm, dann würde der älteste Spektralblock, SB1, in der obersten Zeile des Spektrogramms stehen. Wie in 5 dargestellt, enthält das Spektrogramm 500 N Pixelzeilen, von denen jede einem bestimmten, individuellen Spektralblock SB1, SB2 usw. entspricht. Wie oben beschrieben, misst die X-Achse des resultierenden Spektrogramms 500 die Frequenz, während die Y-Achse des Spektrogramms die Zeit misst.
Häufig werden Spektrogramme, wie das Spektrogramm 500 in 5, in Verbindung mit einer Spektraldarstellung eines der zur Erzeugung des Spektrogramms verwendeten Zeitabschnittes dargestellt. 6 ist ein Beispiel für einen Ausgabebildschirm 600, der ein Spektrogramm 610 sowie eine Spektraldarstellung oder ein Spektrum 620 zeigt. Sowohl das Spektrogramm 610 als auch das Spektrum 620 haben die Frequenz als x-Achse und umfassen denselben Frequenzbereich. Wie oben beschrieben, hat das Spektrum 620 die Amplitude als y-Achse, während das Spektrogramm die Zeit als y-Achse hat. Ein Zeitstempel 612 gibt an, dass das Spektrogramm 600 aus allen in den letzten 32,2 Sekunden aufgenommenen Spektren zusammengesetzt wurde, wobei das älteste am Anfang des Spektrogramms und das jüngste am Ende steht. Auf diese Weise zeigt das Spektrogramm 600 eine grafische Darstellung der Leistung oder Intensität des Eingangssignals, wie sie sich im Laufe der Zeit verändert.
7 ist ein Blockdiagramm des beispielhaften Ausgabebildschirms 700, das eine Benutzerschnittstelle zum Ändern der relativen Ausgabegrößen des Bildschirms gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung zeigt. Ähnlich wie der in 6 dargestellte Ausgabebildschirm enthält der beispielhafte Ausgabebildschirm 700 ein Spektrogramm 710 in einem oberen Teil des Bildschirms und eine Spektralansicht oder ein Spektrum 720 in einem unteren Teil. Die beispielhafte Anzeige 700 enthält eine Benutzerschnittstelle, die es dem Benutzer ermöglicht, die relative Größe des Spektrogramms 710 und des Spektrums 720 zu steuern. Insbesondere kann ein horizontaler Anzeiger 714 vom Benutzer gesteuert werden, wie durch den Hinweis 715 angezeigt wird, der besagt, dass der Benutzer die relative Position des horizontalen Indikators 714 verschieben kann. Daraufhin ändert das Test- und Messinstrument, das den Ausgabebildschirm 700 erzeugt, die Größen des Spektrogramms 710 und des Spektrums 720. Durch Verschieben des horizontalen Anzeigers 714 nach oben, z. B. durch Ziehen mit der Maus oder Steuerung über die Tastatur, wird die vertikale Größe des Spektrums 720 vergrößert, während die vertikale Größe des Spektrogramms 710 verringert wird. Wird der horizontale Anzeiger 714 nach unten bewegt, hat dies den gegenteiligen Effekt. Ausführungen mit mehreren Spektrogrammen und Spektren, die weiter unten beschrieben werden, können dieselben oder ähnliche Bedienelemente haben, so dass der Benutzer den Ausgabebildschirm individuell anpassen kann.
In 4 wurde davon ausgegangen, dass die einzelnen Spektralblöcke SB1, SB2 aus 3 die gleiche Blockbreite haben wie die von der Transformation 310 erzeugte Breite, was jedoch nicht immer der Fall ist. Stattdessen kann die von der Transformation 310 erzeugte Breite größer oder kleiner sein als die Breite der einzelnen Spektralblöcke. 8 zeigt einen Fall, in dem die Breite der Spektralzeit geringer ist als die Breite der einzelnen Spektralblöcke, die zur Erstellung eines Spektrogramms verwendet werden.
In 8 beträgt die Spektralzeit 2 % der Gesamtbreite einer Eingangssignalerfassung 800 und nicht 10 % wie in 3. Das bedeutet, dass in der Eingangssignalerfassung 800 insgesamt 50 Spektralzeiten enthalten sind. Wenn man jedoch davon ausgeht, dass das endgültige Spektrogramm immer noch zehn Pixelzeilen enthält, wobei jede Zeile von einem der zehn Spektralblöcke SB 1 - SB 10 erzeugt wird, bedeutet dies, dass fünf Spektralzeiten in einem einzigen Spektralblock kombiniert sind. Im Allgemeinen ist die von einer Transformation 810 erzeugte Spektralzeit umgekehrt proportional zur Frequenzauflösung oder Auflösungsbandbreite (RBW) und zum gewählten Fenstertyp der einzelnen von der Transformation 810 erzeugten Spektralkurven. Engere RBW-Einstellungen führen zu längeren Spektralzeiten, während breitere RBW-Einstellungen zu kürzeren Spektralzeiten führen. In einem Beispiel hat ein RBW von 100 kHz eine Spektralzeit von 22,3 µS, während ein RBW von 10 kHz eine Spektralzeit von 223 µS hat. Die Spektralzeit beschreibt also die zeitliche Länge des Abschnitts der ursprünglich erfassten Eingangssignalform, der zur Erzeugung der einzelnen Spektralkurven verwendet wird, die zur Erstellung eines einzelnen Spektralblocks dienen. Wie in 8 dargestellt, werden die fünf Spektralkurven ST1, ST2, ST3, ST4 und ST5, die durch die Transformation 810 erzeugt wurden, kombiniert, um den Spektralblock SB 1 zu erzeugen, der, wie oben beschrieben, zu einer Pixelreihe für das resultierende Spektrogramm wird. Anschließend wird mit der Verarbeitung des zweiten Spektralblocks SB2 fortgefahren, bei dem weitere fünf Spektralkurven ST6, ST7, ST8, ST9 und ST10, die durch die Transformation 810 erzeugt wurden, zum Spektralblock SB2 zusammengefasst werden. Obwohl nicht dargestellt, wird dieser Prozess mit den restlichen Spektralzeiten in der Eingangssignalerfassung 800 fortgesetzt, bis alle zehn Spektralblöcke SB1 - SB 10 erzeugt und zu einem Spektrogrammbild zusammengesetzt sind. Es gibt mehrere Techniken, die verwendet werden können, um mehrere Spektralkurven, wie ST1 - ST5, zu einem einzigen Spektralblock, wie SB1, zu kombinieren. Eine dieser Kombinationstechniken ist die Verarbeitung der Spektralkurven, z. B. mit Hilfe der Max-Hold-Erkennung, einer bekannten Technik der Spektralverarbeitung. Es ist auch nicht erforderlich, dass die Spektralzeit ein exaktes ganzzahliges Vielfaches der Zeit eines Spektralblocks ist, sondern Ausführungsformen der Erfindung berücksichtigen dies durch Überlappung der endgültigen Spektralzeit eines Blocks mit einem nachfolgenden Spektralblock. Beispiele für solche Techniken werden im Folgenden näher beschrieben.
Bei den in den , und beschriebenen Beispielen wird davon ausgegangen, dass die Breite der Spektralblöcke gleich oder größer als die Spektralzeit ist. Es kann jedoch Fälle geben, in denen die Breite der einzelnen Spektralblöcke, aus denen das Spektrogramm erstellt wird, kleiner als die Spektralzeit ist, insbesondere wenn die Anzahl der Zeilen im erzeugten Spektrogramm groß wird. Die Erstellung des Spektrogrammbildes unter solchen Bedingungen führt das Konzept der „Überlappung“ ein, das im Folgenden beschrieben wird.
9 zeigt ein Beispiel, bei dem die Spektralzeit einer Eingangssignal-Wellenformerfassung 900 10 % der Gesamterfassungszeit beträgt und 20 Pixelzeilen für die Erstellung des Spektrogramms zur Verfügung stehen. Daher wird die Erfassung 900 durch die Anzahl der verfügbaren Zeilen geteilt, um ein Spektralteilintervall festzulegen. Wenn das Spektralteilintervall kleiner ist als die Spektralzeit, die in diesem Fall mit jedem der Zeitsegmente Segment 1 - Segment 10 korreliert, dann umfasst die Verarbeitung der einzelnen Spektralblöcke SB1 - SB20 Zeiten aus sich überschneidenden Spektralzeiten. So erstreckt sich beispielsweise der Spektralblock SB2 in 9 sowohl über Zeitsegment 1 als auch über Zeitsegment 2 der ursprünglichen Erfassung 900. Letztendlich werden zwanzig Spektralblöcke SB 1 - SB20 aus den zehn Zeitsegmenten der Erfassung 900 erzeugt, und die zwanzig Spektralblöcke SB1 - SB20 bilden jeweils eine einzelne Pixelreihe des endgültigen Spektrogrammbildes. Im Beispiel von 9 überlappen sich die Spektralblöcke zu 50 % mit den ursprünglichen Spektralzeiten der Zeitsegmente. In der Praxis kann die Überlappung stark variieren, von knapp über 0 % bis zu fast 100 % Überlappung. Eine 0 %ige Überlappung von Spektralblöcken ist ein System, bei dem es keine Überlappung der Spektralzeiten zwischen benachbarten Spektralblöcken gibt, wie in den Beispielen, die unter Bezugnahme auf die 4, 5 und 8 beschrieben wurden. Es ist zwar unwahrscheinlich, aber es ist auch möglich, dass der Benutzer Zeitbereichseinstellungen für die Wellenformansicht gewählt hat, die einen weitaus kleineren Zeitabschnitt erfordern, als für die Erzeugung der Ansicht für die Spektralansicht erforderlich ist. In diesem Fall enthält das Spektrogramm nur eine einzige Zeile im resultierenden Bild. Ausführungsformen der Erfindung können den Benutzer auf einen solchen Zustand aufmerksam machen, indem sie einen Hinweis auf den Zustand anzeigen, z. B. eine farbige Warnung oder eine Textmeldung auf dem Bildschirm, die den Benutzer auf den Zustand hinweist.
Die Überlappung der benachbarten Blöcke, aus denen eine Pixelreihe des Spektrogramms besteht, ermöglicht eine kontinuierliche Darstellung der gesamten Signalaktivität des Eingangssignals, die sich in der erfassten Wellenform widerspiegelt. Mit anderen Worten: Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Systemen gibt es keine Lücken im Spektrogramm, in denen Teile des Eingangssignals in dem aus der erfassten Wellenform erstellten Spektrogramm fehlen.
Darüber hinaus können Ausführungsformen gemäß der Offenlegung automatisch die Größe des Spektrogramms maximieren, um das Spektrogrammfenster zu füllen, da die Größe des Spektrogrammfensters vom Benutzer gesteuert wird. Wenn der Benutzer beispielsweise die vertikale Größe des Fensters, das das Spektrogrammfenster enthält, vergrößert, erzeugt das Instrument automatisch ein neues Spektrogramm, indem es die Anzahl der Pixelzeilen im Spektrogramm erhöht, um die vertikale Größe des vom Benutzer angegebenen Fensters anzupassen. In 9 wurde das Spektrogramm beispielsweise mit zwanzig Pixelzeilen über zehn Spektralzeiten erstellt, was einem Überlappungswert von 50 % entspricht. Würde der Benutzer die Größe des Fensters, das das Spektrogramm enthält, erhöhen, z. B. auf ein Fenster, das ein Spektrogramm mit 30 Pixelreihen enthalten könnte, erzeugen Ausführungsformen der Erfindung automatisch ein neues Spektrogramm mit 30 Pixelreihen als Reaktion auf die erhöhte Fenstergröße. In einem solchen Fall bestimmt das Instrument oder genauer gesagt ein Prozessor innerhalb des Instruments zunächst, wie viele Pixelzeilen in die vergrößerte Fenstergröße passen. In diesem Beispiel bestimmt der Prozessor, dass das Spektrogramm innerhalb des Fensters mit einem Spektrogramm maximiert wird, das 30 Pixelreihen enthält, und er bestimmt, dass 30 Spektralblöcke benötigt werden, um die Maximierung durchzuführen, da jede Pixelreihe aus einem Spektralblock erzeugt wird. Als Nächstes bestimmt der Prozessor, wie stark jeder der einzelnen Spektralblöcke seine benachbarten Spektralblöcke aufgrund der erhöhten Anzahl von Spektralblöcken im Spektrogramm überlappt. Bei 30 Pixelblöcken, SB1 - SB30, überlappen die benachbarten Blöcke zu 66 %, was mehr ist als die 50 % Überlappung, die für die Erstellung des Spektrogramms in 9 verwendet wurden. Der Prozessor nimmt diese Bestimmung vor, indem er die Breite der Gesamtzahl der Spektralblöcke gleichmäßig über die Anzahl der Spektralzeiten in der erfassten Eingangssignalabtastung verteilt und dann bestimmt, wie stark ein bestimmter Block seinen Nachbarblock überlappt. In diesem Beispiel überlappt jeder Spektralblock, der zur Erstellung des Spektrogramms verwendet wird, seine benachbarten Blöcke um 66 %. Nach einer solchen Bestimmung erzeugt der Prozessor die einzelnen Spektralblöcke, indem er die Spektren der einzelnen Transformationen für jede Spektralzeit wie oben beschrieben kombiniert. Schließlich fügt der Prozessor die neuen einzelnen Spektralblöcke zu einem neuen Spektrogramm zusammen, indem er die von den einzelnen Spektralblöcken erzeugten Spektren miteinander verkettet, wobei jeder Spektralblock eine einzelne Zeile des neuen Spektrogramms bildet. Anschließend zeigt der Prozessor das neue Spektrogramm so an, dass es der Größe des vom Benutzer angegebenen Fensters entspricht. Wenn der Benutzer die Größe des Spektrogramm-Fensters verkleinert, führt der Prozessor den gleichen Vorgang durch, indem er zunächst bestimmt, wie viele Pixelreihen das kleinere Fenster vollständig ausfüllen, und dann die Überlappung zwischen der Anzahl der Spektralblöcke, die zur Erstellung jeder Pixelreihe verwendet werden, nach unten anpasst.
Obwohl in dieser Beschreibung bisher die Erzeugung von Spektrogrammen aus nur einem einzigen Eingangskanal eines Test- und Messinstruments beschrieben wurde, können Ausführungsformen gemäß dieser Offenbarung so gesteuert werden, dass sie mehrere Spektrogramme und Spektren erzeugen, wobei jedes Spektrogramm und jedes Spektrum aus einer Eingangswellenformabtastung erzeugt wird, die auf einem separaten Eingangskanal der Test- und Messvorrichtung erfasst wurde.
10 zeigt ein Beispiel eines Ausgabebildschirms 1000 mit einer Spektralansicht 1010, die mehrere Kanäle enthält, gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung. Wie oben beschrieben, werden in der Regel Spektrogramme in Verbindung mit einem Spektrum angezeigt, und zwar im Allgemeinen mit dem Spektrogramm in einem oberen Teil der Anzeige und dem Spektrum im unteren Teil der Anzeige. Der Ausgabebildschirm 1000 zeigt eine Spektralansicht 1010, die Spektrogramme und Spektralansichten für acht separate Kanäle der Test- und Messvorrichtung gleichzeitig darstellt. Jeder der separaten Kanäle kann ein anderes Signal des DUTs abtasten. Die einzelnen Kanäle können durch dasselbe Ereignis ausgelöst werden, so dass die Erfassung für jeden der einzelnen Kanäle zeitlich aufeinander abgestimmt ist. Eine Wellenformansicht 1020 zeigt außerdem einen Teil des Eingangssignals für jeden Kanal in einem Zeitbereich. Der Beispiel-Ausgabebildschirm 1000 ermöglicht es dem Benutzer, Spektrum- und Spektrogramm-Ansichten von allen acht separaten Kanälen oder beliebig vielen Eingangskanälen, über die die Test- und Messvorrichtung verfügt, gleichzeitig zu sehen. Die Spektralansicht 1010 zeigt beispielsweise acht separate Kanäle, wobei für jeden Kanal ein Spektrogramm über einer Spektralansicht erzeugt wird. Ein Kanalauszeichnungsabschnitt 1030 des Ausgabebildschirms 1000 ermöglicht es dem Benutzer, auszuwählen oder anzupassen, welche der Eingangskanäle in der Spektralansicht 1010 angezeigt werden sollen und in welcher Reihenfolge die Eingangskanäle angezeigt werden. Der Benutzer kann eine beliebige Anzahl von Eingangskanälen als Spektrogramme in beliebiger Reihenfolge anzeigen lassen.
Die Spektralansicht 1010 in 10 zeigt eine gestapelte Ansicht der Spektralansicht. Wie in 7 beschrieben, kann der Benutzer die Aufteilung zwischen Spektrogramm und Spektrum für einen bestimmten Kanal ändern, indem er den Rand einer der beiden Darstellungen verändert oder einen horizontalen Anzeiger zwischen ihnen manipuliert.
Es ist auch möglich, Signale von bestimmten Kanälen auf andere Kanäle hoch- oder herunterzukonvertieren und beide Kanäle gleichzeitig für zusätzliche Tests und Messungen anzuzeigen. In einem solchen Fall erstrecken sich die Spektrogramme für die beiden Kanäle, z. B. Kanal 1 und Kanal 2, über dieselbe Frequenz, obwohl sich andere Anzeigequalitäten unterscheiden. Nehmen wir zum Beispiel an, das Spektrogramm von Kanal 1 erstreckt sich von 2,35 GHz bis 2,45 GHz und hat eine Mittenfrequenz von 2,4 GHz. Nehmen wir weiter an, dass Kanal 2 das gleiche Signal ist wie das von Kanal 1, aber auf 800 MHz herunterkonvertiert wurde. Dann wird das Spektrogramm für Kanal 2 erzeugt, das bei 800 MHz zentriert ist, sich aber von 750 MHz bis 850 MHz erstreckt, d. h. die gleiche Breite wie der Frequenzbereich für Kanal 1 hat. Durch die Erzeugung solcher Anzeigen ermöglichen Ausführungsformen der Erfindung die Fehlersuche bei komplexen Problemen, die viele gleichzeitig von einem DUT erzeugte Signale betreffen können.
In einigen Ausführungsformen kann der Benutzer die Reihenfolge der in der Spektralansicht 1010 angezeigten Kanäle ändern, indem er die Reihenfolge der Kanalauszeichnung im Kanalauszeichnungsbereich 1030 des Ausgabebildschirms 1000 ändert. Es ist auch möglich, Gruppen von Kanälen zu erstellen, was im Folgenden unter Bezugnahme auf 12 beschrieben wird.
11 zeigt ein weiteres Beispiel für einen Ausgabebildschirm 1100 mit einer weiteren Spektralansicht 1110, die veranschaulicht, wie Spektrogramme und Spektralansichten für mehrere Kanäle gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung angeordnet werden können. Anders als in der Spektralansicht 1010 von 1 werden in der Spektralansicht 1110 die Spektrogramme der Kanäle 1-8 nebeneinander angeordnet, ohne dass sie neben einer Spektralansicht desselben Kanals liegen. Stattdessen werden in diesem Beispiel die Spektren für alle Kanäle 1-8 zu einer überlagerten Spektralansicht 1115 kombiniert, die alle Kanäle 1-8 umfasst. In 11 befindet sich die überlagerte Spektralansicht 1115 am unteren Rand der Spektralansicht 1110, aber der Benutzer kann die Spektralansicht an jeder beliebigen Stelle in der Spektralansicht positionieren. Außerdem kann der Benutzer, wie oben beschrieben, einen Kanalauszeichnungsabschnitt 1130 des Beispiel-Ausgabebildschirms 1100 verwenden, um auszuwählen, welche Kanäle und in welcher Reihenfolge die Spektrogramme für die ausgewählten Kanäle in der Spektralansicht 1110 angezeigt werden.
12 ist ein Blockdiagramm nur eines Teils der Spektralansicht 1210 eines beispielhaften Bildschirms, der veranschaulicht, wie verschiedene Spektrogramme und Spektralansichten für mehrere Kanäle gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung gruppiert werden können. Ein Benutzer kann eine Gruppe erstellen, die mehr als einen Eingangskanal umfasst. In 12 ist z. B. Kanal 1 nicht mit anderen Kanälen gruppiert, während die Kanäle 2, 3 und 4 zusammen gruppiert sind. Der Benutzer kann die Gruppen z. B. mit dem Kanalauszeichnungsabschnitt 1130 von 11 erstellen. Im gezeigten Beispiel werden die Spektrogramme für die Gruppe nebeneinander angezeigt, obwohl der Benutzer festgelegt hat, dass sich das Spektrogramm für Kanal 4 zwischen den Spektrogrammen für die Kanäle 2 und 3 befindet. Da Kanal 1 nicht Teil der Gruppe ist, werden sein Spektrogramm und sein Spektrum nebeneinander angezeigt. Da die Kanäle 2, 3 und 4 gruppiert sind, wird in ähnlicher Weise ein überlagertes Spektrum aus jedem der Kanäle 2, 3 und 4 erstellt, das am unteren Rand der Spektralansicht 1210 erscheint. Auf diese Weise lassen sich Spektrogramm- und Spektraldarstellungen aus allen Kanälen, die dem Test- und Messinstrument zur Verfügung stehen, bequem gruppieren und anordnen.
Ausführungsformen der Offenbarung arbeiten mit bestimmter Hardware und/oder Software, um die oben beschriebenen Vorgänge zu implementieren. 13 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Test- und Messinstruments 1300, wie z. B. eines Oszilloskops oder Spektralanalysators zur Implementierung von Ausführungsformen der hierin offengelegten Offenbarung. Das Test- und Messinstrument 1300 umfasst einen oder mehrere Anschlüsse 1302, die ein beliebiges elektrisches Signalisierungsmedium sein können. Die Anschlüsse 1302 können Empfänger, Sender und/oder Transceiver umfassen. Jeder Anschluss 1302 ist ein Kanal des Test- und Messinstruments 1300. Die Anschlüsse 1302 sind mit einem oder mehreren Prozessoren 1316 gekoppelt, um die Signale und/oder Wellenformen zu verarbeiten, die an den Anschlüssen 1302 von einer oder mehreren zu testenden Vorrichtungen (DUTs) 1390 empfangen werden. Obwohl in 13 der Einfachheit halber nur ein Prozessor 1316 dargestellt ist, können, wie ein Fachmann verstehen wird, mehrere Prozessoren 1316 unterschiedlichen Typs in Kombination in dem Instrument 1300 verwendet werden, anstatt eines einzigen Prozessors 1316.
Die Anschlüsse 1302 können auch mit einer Messeinheit 1308 im Testinstrument 1300 verbunden werden. Die Messeinheit 1308 kann eine beliebige Komponente enthalten, die in der Lage ist, Aspekte (z. B. Spannung, Stromstärke, Amplitude, Leistung, Energie usw.) der über die Anschlüsse 1302 empfangenen Signale zu messen. Das Test- und Messinstrument 1300 kann zusätzliche Hardware und/oder Prozessoren enthalten, wie z. B. Konditionierungsschaltungen, Analog-Digital-Wandler, Fast-Fourier-Transformatoren, Chirp-Z-Transformatoren und/oder andere Schaltungen oder Funktionen zur Umwandlung eines auf einem der Kanäle empfangenen Signals in eine Wellenform zur weiteren Analyse. Die sich daraus ergebende Wellenform oder verschiedene Messwerte von jedem Kanal können dann in einem Speicher 1310, in einem Erfassungsspeicher (nicht dargestellt), gespeichert und auf einer Anzeige 1312 angezeigt werden.
Der eine oder die mehreren Prozessoren 1316 können so ausgebildet sein, dass sie Befehle aus dem Speicher 1310 ausführen und beliebige Verfahren und/oder zugehörige Schritte durchführen, die durch solche Befehle angegeben werden, wie z. B. das Anzeigen und Ändern der vom Instrument empfangenen Eingangssignale. Der Speicher 1310 kann als Prozessor-Cache, Direktzugriffsspeicher (RAM), Festwertspeicher (ROM), Festkörperspeicher, Festplattenlaufwerk(e) oder ein anderer Speichertyp implementiert sein. Der Speicher 1310 dient als Medium zum Speichern von Daten, Computerprogrammprodukten und anderen Anweisungen.
Die Benutzereingänge 1314 sind mit dem Prozessor 1316 verbunden. Die Benutzereingaben 1314 können eine Tastatur, eine Maus, einen Touchscreen und/oder andere Bedienelemente umfassen, mit denen ein Benutzer das Instrument 1300 einrichten und steuern kann. Die Benutzereingaben 1314 können eine grafische Benutzeroberfläche oder eine Text-/Zeichenschnittstelle umfassen, die in Verbindung mit dem Display 1312 betrieben wird. Die Benutzereingaben 1314 können ferner programmatische Eingaben des Benutzers am Instrument 1300 oder von einem entfernten Vorrichtung umfassen. Bei der Anzeige 1312 kann es sich um einen digitalen Bildschirm, eine Kathodenstrahlröhrenanzeige oder einen anderen Monitor zur Anzeige von Wellenformen, Messungen und anderen Daten für einen Benutzer handeln. Während die Komponenten des Testinstruments 1300 als in das Test- und Messinstrument 1300 integriert dargestellt sind, wird eine Person mit gewöhnlichen Kenntnissen auf dem Gebiet der Technik verstehen, dass jede dieser Komponenten außerhalb des Testinstruments 1300 sein kann und mit dem Testinstrument 1300 auf jede herkömmliche Weise gekoppelt werden kann (z. B. verdrahtete und/oder drahtlose Kommunikationsmedien und/oder -mechanismen). Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen die Anzeige 1312 vom Test- und Messinstrument 1300 entfernt sein, oder das Instrument kann so ausgebildet sein, dass es die Ausgabe an eine entfernte Vorrichtung sendet, zusätzlich zur Anzeige auf dem Instrument 1300. In weiteren Ausführungsformen kann die Ausgabe des Instruments 1300 an entfernte Vorrichtungen, wie z. B. Cloud-Vorrichtungen, gesendet oder dort gespeichert werden, auf die von anderen mit den Cloud-Vorrichtungen verbundenen Maschinen aus zugegriffen werden kann.
Das Instrument 1300 kann einen Spektrogramm-Prozessor 1320 enthalten, der ein von dem oder den oben beschriebenen Prozessoren 1316 getrennter Prozessor sein kann, oder die Funktionen des Spektrogramm-Prozessors 1320 können in den einen oder die mehreren Prozessoren 1316 integriert sein. Außerdem kann der Spektrogramm-Prozessor 1320 einen separaten Speicher enthalten, den oben beschriebenen Speicher 1310 oder jeden anderen Speicher verwenden, auf den das Instrument 1300 zugreifen kann. Der Spektrogramm-Prozessor 1320 kann spezialisierte Prozessoren enthalten, um die oben beschriebenen Funktionen zu implementieren. Zum Beispiel kann der Spektrogramm-Prozessor 1320 einen Spektrogramm-Generator 1322 enthalten, der das Spektrogramm mit den oben beschriebenen Verfahren und Operationen zur Spektrogramm-Erzeugung erzeugt. Ein Spektrogramm-Anzeigeprozessor 1324 kann die auf der Anzeige 1312 anzuzeigenden Spektrogramm-Anzeigen erzeugen und die Aktualisierung der Spektrogramm-Anzeige in Echtzeit oder nahezu Echtzeit steuern, wenn Elemente der Anzeige vom Benutzer manipuliert werden oder wenn sich das Eingangssignal von einem DUT 1390 ändert. Ein Spektrogramm-Kanalwähler 1326 steuert, für welche der vom Benutzer ausgewählten Kanäle Spektrogramme auf der Anzeige 1313 oder dem entfernten Display angezeigt werden, und in welcher Reihenfolge. Ein Spektrogramm-Gruppenprozessor 1328 steuert die Gruppierung und Anordnung der verschiedenen Spektrogramme, Spektren und anderen oben beschriebenen Anzeigen, und sowohl der Spektrogramm-Kanalwähler 1328 als auch der Spektrogramm-Gruppenprozessor 1328 können mit dem Spektrogramm-Generator 1322 zusammenarbeiten, um die Spektrogramme in Echtzeit oder nahezu in Echtzeit auf der Anzeige 1313 zu aktualisieren. Jede oder alle Komponenten des Spektrogramm-Prozessors 1320, einschließlich des Spektrogramm-Generators 1322, des Spektrogramm-Anzeigeprozessors 1324, des Spektrogramm-Kanalwählers 1326 und/oder des Spektrogramm-Gruppenprozessors 1328, können in einem oder mehreren separaten Prozessoren enthalten sein, und die hier beschriebene separate Funktionalität kann als spezifische vorprogrammierte Operationen eines Spezial- oder Allzweck-Prozessors implementiert werden. Ferner können, wie oben erwähnt, einige oder alle Komponenten oder Funktionen des Spektrogramm-Prozessors 1320 in den einen oder die mehreren Prozessoren 1316 integriert werden, die das Instrument 1300 betreiben.
Ferner können bestimmte Aspekte der Offenlegung auf einer speziell entwickelten Hardware, auf Firmware, digitalen Signalprozessoren oder auf einem speziell programmierten Allzweckcomputer mit einem Prozessor, der nach programmierten Anweisungen arbeitet, funktionieren. Die Begriffe Controller oder Prozessor, wie sie hier verwendet werden, sollen Mikroprozessoren, Mikrocomputer, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) und spezielle Hardware-Controller umfassen. Ein oder mehrere Aspekte der Offenbarung können in computerverwendbaren Daten und computerausführbaren Befehlen verkörpert sein, z. B. in einem oder mehreren Programmmodulen, die von einem oder mehreren Computern (einschließlich Überwachungsmodulen) oder anderen Geräten ausgeführt werden. Im Allgemeinen umfassen Programmmodule Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Datenstrukturen usw., die bestimmte Aufgaben ausführen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren, wenn sie von einem Prozessor in einem Computer oder einem anderen Gerät ausgeführt werden. Die computerausführbaren Anweisungen können auf einem nicht transitorischen, computerlesbaren Medium wie einer Festplatte, einer optischen Platte, einem Wechselspeichermedium, einem Festkörperspeicher, einem Random Access Memory (RAM) usw. gespeichert sein. Wie dem Fachmann klar sein wird, kann die Funktionalität der ProgrammModule in verschiedenen Aspekten beliebig kombiniert oder verteilt werden. Darüber hinaus kann die Funktionalität ganz oder teilweise in Firmware oder Hardware-Äquivalenten wie integrierten Schaltungen, FPGA und dergleichen verkörpert sein. Bestimmte Datenstrukturen können verwendet werden, um einen oder mehrere Aspekte der Offenbarung effektiver zu implementieren, und solche Datenstrukturen werden im Rahmen der hier beschriebenen computerausführbaren Anweisungen und computerverwendbaren Daten in Betracht gezogen.
Computerspeichermedien sind alle Medien, die zur Speicherung von computerlesbaren Informationen verwendet werden können. Zu den Computerspeichermedien gehören beispielsweise RAM, ROM, EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), Flash-Speicher oder andere Speichertechnologien, CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), DVD (Digital Video Disc) oder andere optische Plattenspeicher, Magnetkassetten, Magnetbänder, Magnetplattenspeicher oder andere magnetische Speichervorrichtungen sowie alle anderen flüchtigen oder nicht flüchtigen, entfernbaren oder nicht entfernbaren Medien, die in beliebigen Technologien eingesetzt werden. Computerspeichermedien schließen Signale als solche und vorübergehende Formen der Signalübertragung aus.
Kommunikationsmedien sind alle Medien, die für die Übertragung von computerlesbaren Informationen verwendet werden können. Zu den Kommunikationsmedien gehören beispielsweise Koaxialkabel, Glasfaserkabel, Luft oder jedes andere Medium, das für die Übertragung von elektrischen, optischen, Hochfrequenz- (HF), Infrarot-, akustischen oder anderen Signalen geeignet ist.
BEISPIELE
Im Folgenden werden Beispiele für die offengelegten Technologien aufgeführt. Eine Ausführungsform der Technologien kann eines oder mehrere und jede Kombination der unten beschriebenen Beispiele umfassen.
Beispiel 1 ist ein Test- und Messinstrument mit einem ersten Kanaleingang zum Annehmen eines ersten Eingangssignals, einem zweiten Kanaleingang zum Annehmen eines zweiten Eingangssignals, einem Spektrogramm-Prozessor zur Erzeugung eines ersten Spektrogramms aus dem ersten Eingangssignal und zur Erzeugung eines zweiten Spektrogramms aus dem zweiten Eingangssignal und einer Anzeige zur gleichzeitigen Darstellung des ersten Spektrogramms und des zweiten Spektrogramms.
Beispiel 2 ist ein Test- und Messinstrument nach Beispiel 1, bei dem das erste Spektrogramm und das zweite Spektrogramm vertikal auf der Anzeige ausgerichtet sind.
Beispiel 3 ist ein Test- und Messinstrument nach einem der vorhergehenden Beispiele, bei dem das erste Spektrogramm und das zweite Spektrogramm den gleichen Frequenzbereich haben.
Beispiel 4 ist ein Test- und Messinstrument nach einem der vorhergehenden Beispiele, bei dem das erste Spektrogramm und das zweite Spektrogramm eine unterschiedliche Mittenfrequenz haben.
Beispiel 5 ist ein Test- und Messinstrument nach einem der vorhergehenden Beispiele, bei dem das erste Spektrogramm und das zweite Spektrogramm kontinuierliche Spektrogramme sind.
Beispiel 6 ist ein Test- und Messinstrument nach einem der vorhergehenden Beispiele, das außerdem eine Spektralansicht enthält, die aus einem Teil des ersten Eingangssignals erzeugt wird, der auf der Anzeige neben dem ersten Spektrogramm gezeigt wird.
Beispiel 7 ist ein Test- und Messinstrument nach einem der vorhergehenden Beispiele, das ferner eine erste Spektralansicht, die aus einem Teil des ersten Eingangssignals erzeugt wird, und eine zweite Spektralansicht, die aus einem Teil des zweiten Eingangssignals erzeugt wird, umfasst, wobei die erste Spektralansicht auf der Anzeige neben dem ersten Spektrogramm angezeigt wird und die zweite Spektralansicht auf der Anzeige neben dem zweiten Spektrogramm angezeigt wird.
Beispiel 8 ist ein Test- und Messinstrument gemäß Beispiel 7, bei dem die Positionen des ersten Spektrogramms, des zweiten Spektrogramms, der ersten Spektralansicht und der zweiten Spektralansicht von einem Benutzer unabhängig voneinander auf der Anzeige positionierbar sind.
Beispiel 9 ist ein Test- und Messinstrument nach einem der vorhergehenden Beispiele, das außerdem einen dritten Kanaleingang zur Aufnahme eines dritten Eingangssignals aufweist, wobei der Spektrogramm-Prozessor so strukturiert ist, dass er ein drittes Spektrogramm aus dem dritten Eingangssignal erzeugt.
Beispiel 10 ist ein Test- und Messinstrument gemäß Beispiel 9, bei dem die Anzeige so strukturiert ist, dass sie eine Spektralansicht zeigt, die aus einer Kombination von Einzelspektren des zweiten Eingangssignals und des dritten Eingangssignals erzeugt wird, aber kein Einzelspektrum des ersten Eingangssignals enthält.
Beispiel 11 ist ein Verfahren in einem Test- und Messinstrument, wobei das Verfahren die Annahme eines ersten Eingangssignals von einem ersten Eingangskanal, die Annahme eines zweiten Eingangssignals von einem zweiten Eingangskanal, die Erzeugung eines ersten Spektrogramms aus dem ersten Eingangssignal und eines zweiten Spektrogramms aus dem zweiten Eingangssignal und die gleichzeitige Anzeige des ersten Spektrogramms und des zweiten Spektrogramms auf einer Anzeige umfasst.
Beispiel 12 ist ein Verfahren gemäß Beispiel 11, bei dem das erste Spektrogramm und das zweite Spektrogramm auf der Anzeige vertikal ausgerichtet sind.
Beispiel 13 ist ein Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Beispielverfahren, bei dem das erste und das zweite Spektrogramm den gleichen Frequenzbereich haben.
Beispiel 14 ist ein Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Beispielverfahren, bei dem das erste Spektrogramm und das zweite Spektrogramm eine unterschiedliche Mittenfrequenz haben.
Beispiel 15 ist ein Verfahren gemäß einem der vorangehenden Beispielverfahren, bei dem das erste Spektrogramm und das zweite Spektrogramm kontinuierliche Spektrogramme sind.
Beispiel 16 ist ein Verfahren nach einem der vorangehenden Beispielverfahren, das ferner die Erzeugung einer Spektralansicht aus einem Teil des ersten Eingangssignals und die Anzeige der Spektralansicht auf der Anzeige neben dem ersten Spektrogramm umfasst.
Beispiel 17 ist ein Verfahren nach einem der vorangehenden Beispielverfahren, das ferner das Erzeugen einer ersten Spektralansicht aus einem Teil des ersten Eingangssignals, das Erzeugen einer zweiten Spektralansicht aus einem Teil des zweiten Eingangssignals, das Anzeigen der ersten Spektralansicht auf der Anzeige neben dem ersten Spektrogramm und das Anzeigen der zweiten Spektralansicht auf der Anzeige neben dem zweiten Spektrogramm umfasst.
Beispiel 18 ist ein Verfahren gemäß Beispiel 17, das ferner die Annahme von Eingaben eines Benutzers des Test- und Messinstruments zur Neupositionierung des ersten Spektrogramms, des zweiten Spektrogramms, der ersten Spektralansicht und der zweiten Spektralansicht auf der Anzeige umfasst.
Beispiel 19 ist ein Verfahren nach einem der vorangehenden Beispielverfahren, das ferner die Annahme eines dritten Eingangssignals von einem dritten Eingangskanal und die Erzeugung eines dritten Spektrogramms aus dem dritten Eingangssignal umfasst.
Beispiel 20 ist ein Verfahren gemäß Beispiel 19, das ferner das Erzeugen einer überlagerten Spektralansicht aus einer Kombination von Einzelspektren aus dem zweiten Eingangssignal und dem dritten Eingangssignal, jedoch ohne ein Einzelspektrum aus dem ersten Eingangssignal, und das Anzeigen der überlagerten Spektralansicht auf der Anzeige umfasst.
Die zuvor beschriebenen Versionen des offengelegten Gegenstands haben viele Vorteile, die entweder beschrieben wurden oder für eine Person mit normalen Kenntnissen offensichtlich sind. Dennoch sind diese Vorteile oder Merkmale nicht in allen Versionen der offengelegten Geräte, Systeme oder Verfahren erforderlich.
Wenn in dieser Anmeldung auf ein Verfahren mit zwei oder mehr definierten Schritten oder Vorgängen Bezug genommen wird, können die definierten Schritte oder Vorgänge in beliebiger Reihenfolge oder gleichzeitig ausgeführt werden, es sei denn, der Kontext schließt diese Möglichkeiten aus.
Außerdem wird in dieser schriftlichen Beschreibung auf bestimmte Merkmale verwiesen. Es ist davon auszugehen, dass die Offenbarung in dieser Spezifikation alle möglichen Kombinationen dieser besonderen Merkmale umfasst. Wenn ein bestimmtes Merkmal im Zusammenhang mit einem bestimmten Aspekt oder Beispiel offenbart wird, kann dieses Merkmal, soweit möglich, auch im Zusammenhang mit anderen Aspekten und Beispielen verwendet werden.
Alle in der Beschreibung, einschließlich der Ansprüche, der Zusammenfassung und der Zeichnungen, offengelegten Merkmale und alle Schritte in jedem offengelegten Verfahren oder Prozess können in jeder Kombination kombiniert werden, mit Ausnahme von Kombinationen, bei denen sich zumindest einige dieser Merkmale und/oder Schritte gegenseitig ausschließen. Jedes in der Beschreibung, einschließlich der Ansprüche, der Zusammenfassung und der Zeichnungen, offenbarte Merkmal kann durch alternative Merkmale ersetzt werden, die dem gleichen, gleichwertigen oder ähnlichen Zweck dienen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
Obwohl spezifische Beispiele der Erfindung zum Zwecke der Veranschaulichung dargestellt und beschrieben wurden, können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, ohne von Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sollte die Erfindung nicht eingeschränkt werden, außer wie durch die beigefügten Ansprüche.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 63309477 [0001]

Claims

Ein Test- und Messinstrument, das Folgendes umfasst: einen ersten Kanaleingang zum Annehmen eines ersten Eingangssignals; einen zweiten Kanaleingang zum Annehmen eines zweiten Eingangssignals; einen Spektrogramm-Prozessor zur Erzeugung eines ersten Spektrogramms aus dem ersten Eingangssignal und zur Erzeugung eines zweiten Spektrogramms aus dem zweiten Eingangssignal; und eine Anzeige zur gleichzeitigen Darstellung des ersten Spektrogramms und des zweiten Spektrogramms.
Das Test- und Messinstrument nach Anspruch 1, bei dem das erste Spektrogramm und das zweite Spektrogramm vertikal auf der Anzeige ausgerichtet sind.
Das Test- und Messinstrument nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das erste Spektrogramm und das zweite Spektrogramm den gleichen Frequenzbereich haben.
Das Test- und Messinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das erste Spektrogramm und das zweite Spektrogramm eine unterschiedliche Mittenfrequenz aufweisen.
Das Test- und Messinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das erste Spektrogramm und das zweite Spektrogramm kontinuierliche Spektrogramme sind.
Das Test- und Messinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend eine Spektralansicht, die aus einem Teil des ersten Eingangssignals erzeugt wird, der auf der Anzeige neben dem ersten Spektrogramm angezeigt wird.
Das Test- und Messinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend eine erste Spektralansicht, die aus einem Teil des ersten Eingangssignals erzeugt wird, und eine zweite Spektralansicht, die aus einem Teil des zweiten Eingangssignals erzeugt wird, wobei die erste Spektralansicht auf der Anzeige neben dem ersten Spektrogramm angezeigt wird und wobei die zweite Spektralansicht auf der Anzeige neben dem zweiten Spektrogramm angezeigt wird.
Das Test- und Messinstrument nach Anspruch 7, bei dem die Positionen des ersten Spektrogramms, des zweiten Spektrogramms, der ersten Spektralansicht und der zweiten Spektralansicht von einem Benutzer unabhängig voneinander auf der Anzeige positionierbar sind.
Das Test- und Messinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner mit einem dritten Kanaleingang zur Aufnahme eines dritten Eingangssignals, wobei der Spektrogramm-Prozessor so strukturiert ist, dass er aus dem dritten Eingangssignal ein drittes Spektrogramm erzeugt.
Das Test- und Messinstrument nach Anspruch 9, bei dem die Anzeige so aufgebaut ist, dass sie eine Spektralansicht zeigt, die aus einer Kombination von Einzelspektren des zweiten Eingangssignals und des dritten Eingangssignals erzeugt wird, aber kein Einzelspektrum des ersten Eingangssignals enthält.
Ein Verfahren in einem Test- und Messinstrument, wobei das Verfahren umfasst: Annehmen eines ersten Eingangssignals von einem ersten Eingangskanal; Annehmen eines zweiten Eingangssignals von einem zweiten Eingangskanal; Erzeugen eines ersten Spektrogramms aus dem ersten Eingangssignal und eines zweiten Spektrogramms aus dem zweiten Eingangssignal; und gleichzeitiges Zeigen des ersten Spektrogramms und des zweiten Spektrogramms auf einer Anzeige.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das erste Spektrogramm und das zweite Spektrogramm auf der Anzeige vertikal ausgerichtet sind.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem das erste Spektrogramm und das zweite Spektrogramm den gleichen Frequenzbereich aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem das erste Spektrogramm und das zweite Spektrogramm eine unterschiedliche Mittenfrequenz aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem das erste Spektrogramm und das zweite Spektrogramm kontinuierliche Spektrogramme sind.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15 umfasst ferner: Generieren einer Spektralanzeige aus einem Teil des ersten Eingangssignals; und Zeigen des Spektralanzeige auf der Anzeige neben dem ersten Spektrogramm.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, das ferner umfasst: Generieren einer ersten Spektralansicht aus einem Teil des ersten Eingangssignals; Generieren einer zweiten Spektralansicht aus einem Teil des zweiten Eingangssignals; Zeigen der ersten Spektralansicht auf der Anzeige neben dem ersten Spektrogramm; und Zeigen der zweiten Spektralansicht auf der Anzeige neben dem zweiten Spektrogramm.
Das Verfahren nach Anspruch 17 umfasst ferner ein Annehmen von Eingaben eines Benutzers der Test- und Messvorrichtung, um das erste Spektrogramm, das zweite Spektrogramm, die erste Spektralansicht und die zweite Spektralansicht auf der Anzeige neu zu positionieren.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, das ferner umfasst: Annehmen eines dritten Eingangssignals von einem dritten Eingangskanal; und Erzeugen eines dritten Spektrogramms aus dem dritten Eingangssignal.
Das Verfahren nach Anspruch 19, ferner umfassend: Generieren einer überlagerten Spektralansicht aus einer Kombination von Einzelspektren aus dem zweiten Eingangssignal und dem dritten Eingangssignal, jedoch ohne Einbeziehung eines Einzelspektrums aus dem ersten Eingangssignal; und Zeigen der überlagerten Spektralansicht auf der Anzeige.