DE69624608T2

DE69624608T2 - Apparat und Verfahren zur Darstellung von mehreren Wellenform-Segmenten mit unterschiedlichen Messpunktabständen

Info

Publication number: DE69624608T2
Application number: DE69624608T
Authority: DE
Inventors: Matthew S. Harcourt
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1995-03-20
Filing date: 1996-03-20
Publication date: 2003-09-18
Anticipated expiration: 2016-03-21
Also published as: EP0733893A2; DE69624608D1; US5528356A; JP2794172B2; JPH08278222A; EP0733893A3; EP0733893B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Erfassung und die Darstellung von Wellenformdaten, und insbesondere auf eine Einrichtung und ein Verfahren zur Darstellung von Wellenformdaten mit mehreren Segmenten mit unterschiedlichen Abtast-Abständen, die mit einem Messgerät erfasst sind, wie einem optischen Zeitbereich-Reflektometer.
Ein übliches optisches Zeitbereichs-Reflektometer (OTDR) testet eine Faser durch Erfassung einer einzigen Wellenform zur Darstellung einer gesamten Anzeigespur der zu testenden Faser. Das OTDR bestimmt unter Bedienerkontrolle den zu prüfenden Teil der Faser, die Pulsbreite der optischen Impulse, die in die Testfaser geschickt werden, die Dichte der Abtastwerte oder den Abstand zwischen erfassten Datenpunkten, den Durchschnittswert zu jedem erfassten Datenpunkt, u. ä.. Es werden eine Reihe von optischen Impulsen in die Testfaser geschickt. Während der Zeit zwischen jedem Testimpuls wird ein optisches Rückkehrsignal empfangen, in ein elektrisches Signal umgewandelt und entsprechend einer gewählten Abtastdichte abgetastet. Die erfassten Wellenformdaten werden in einem Speicher gespeichert und weiterbearbeitet, um Ereignisse auf der Testfaser zu lokalisieren und zu messen. Bei Anwendung dieser Technik muss eine Abwägung zwischen Auflösung und Dynamikbereich gemacht werden. Die resultierende erfasste Wellenform besteht aus einer Reihe von gleichmäßig beabstandeten mit konstantem Abtastabstand versehenen Datenpunkten, die leicht auf einem Bildschirm des OTDR angezeigt werden können. Jeder Datenpunkt der erfassten auf dem Bildschirm dargestellten Daten wird in X- und X-Koordinaten des Displays umgesetzt. Allgemein ist die Zahl der erfassten Datenpunkte beträchtlich größer als sie auf dem Bildschirm dargestellt werden können. Die auf dem Bildschirm dargestellte Wellenspur wird unter Verwendung einer Form von Dezimation erzeugt, bei der eine feste Zahl von Datenpunkten zwischen den dargestellten Datenpunkten übergangen werden. Eine Wellenform bezieht sich für die Zwecke dieser Beschreibung auf Daten, die bei einer einzigen Erfassung gesammelt wurden. Diese Daten weisen eine einzige Abtastdichte und Zahl von Durchschnittswerten auf (d. h. die Zahl der Durchschnittswerte und der Abstand zwischen den Abtastwerten ist für jeden Datenpunkt in der Wellenform gleich). Eine Spur bezieht sich auf eine übliche Darstellung der Faser, die dem Benutzer des OTDR präsentiert wird (d. h. Rückstreuung mit Fresnel-Reflexionen und andere Ereignisse, die auf dem OTDR- Display oder einem Ausdruck erscheinen).
Ein Beispiel des beschriebenen optischen Zeitbereichs-Reflektometers ist das TFP2 optische Zeitbereichs-Reflektometer, das von der Firma Tektronix, Inc. Wilsonville, Oregon hergestellt und vertrieben wird, dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung. Ein Merkmal des TFP2 OTDR ist ein Erweiterungsfenstersystem, wie im USP 5,129,722 beschrieben ist. Das Erweiterungsfenstersystem hat erste und zweite Sichtfenster, wobei das erste Sichtfenster die Wellenspur in einem Anzeigebereich des OTDR darstellt und das zweite Fenster einen Teil der Wellenformspur des ersten Sichtfensters in erweiterter Form darstellt. Das zweite Sichtfenster ist im ersten Sichtfenster als Funktion eines bewegbaren Cursors auf der Anzeigefläche bewegbar, der die Wellenspur unterteilt. Es sind Mittel vorgesehen, um die Größe des zweiten Sichtfensters an der Cursor/Wellenform-Teilung zu ändern, wenn das erste Sichtfenster sich auf der Anzeigefläche befindet. Wie zuvor beschrieben, ist die Zahl der erfassten Datenpunkte beträchtlich größer als die Zahl der Datenpunkte, die auf dem Anzeigeschirm dargestellt werden können. Das Erweiterungsfenstersystem zieht daraus den Vorteil, indem es einen Teil der Wellenformspur des ersten Sichtfensters erweitert und diesen Spurbereich im zweiten Sichtfenster im größeren Detail darstellt, indem weniger Datenpunkte zwischen den Datenpunkten, die auf dem Anzeigeschirm umgesetzt werden, übersprungen werden.
Ein alternatives Verfahren zur Erfassung von Wellenformdaten in einem OTDR- Instrument ist in USP 5,155,439 beschrieben, das auf den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragen wurde. Der optische Fehlerbestimmer sendet optische Impulse in eine Testfaser mit einer ersten Pulsbreite. Das reflektierte optische Rückkehrsignal wird in ein elektrisches Signal umgewandelt, digitalisiert, gespeichert und verarbeitet, um Anomalieereignisse in der Faser zu lokalisieren. Jeder Bereich der Testfaser, der ein Anomalieereignis enthält, wird noch einmal geprüft unter Verwendung von optischen Impulsen, die eine Pulsbreite aufweisen, die für diesen Bereich der Faser optimiert ist. Ein symbolisches Display wird verwendet, um den Ort und die Art des Ereignisses anzuzeigen, das in der Faser festgestellt wurde, anstelle einer traditionellen Wellenformspur.
Die Abwägung zwischen der OTDR-Auflösung und dem Dynamikbereich wird in dem TFS3030 Mini-OTDR optimiert, das von Textronix Inc., Wilsonville, Oregon hergestellt und vertrieben wird. Das TSF3030 analysiert die zu testende Faser durch Erfassung mehrerer Wellenformen mit unterschiedlichen Pulsbreiten. Jede Wellenform repräsentiert ein unterschiedliches Segment der Faser und jede Wellenform wird unter Verwendung der kürzesten Pulsbreite erfasst, die in der Lage ist, die Abstände zu testen, die durch das Segment der Faser überbrückt werden. Jede Wellenform wird außerdem unter Verwendung unterschiedlicher auf den Pulsbreite basierender Abtastdichten erfasst. Diese Wellenformen werden unabhängig analysiert, wie sie erfasst werden, und die Resultate werden verwendet, um eine Tabelle von Ereignissen auf der Faser zu erstellen, die Erfassungsparameter zu bestimmen, z. B. Pulsbreite und Abtastdichte, um die nächste Wellenform über das nächste Fasersegment zu erfassen. Jede folgende Wellenformsegmenterfassung überschreibt die früher erfassten Wellenformsegmentdaten. Die resultierende Tabelle von Ereignissen für die verschiedenen Fasersegmente wird auf einem Bildschirm dargestellt oder für künftige Zwecke gespeichert. Dieses Testverfahren hat sich als sehr genau und wirksam zur Erfassung von Ereignissen auf der Faser herausgestellt. Jedoch verwendet das TSF3030 die erfassten Wellenformsegmente nicht zur Darstellung einer Spur auf dem Bildschirm, die der zu testenden Faser entspricht.
Ein Verfahren zur Erzeugung einer Wellenspur, welches mit einer Ereignissetabelle einhergeht, besteht darin, eine zusätzliche Erfassung einer Wellenform durchzuführen, die sich über die gesamte Faser, wie für das TFP2 OTDR beschrieben, erstreckt. Obgleich dies eine Spur der Faser erzeugt, die mit einer Tabelle einhergeht, sind die dem Benutzer angezeigten Daten, die der Erzeugung der Tabelle dienen nicht die gleichen und da eine längere Pulsbreite erforderlich würde, um die gesamte Spur zu erfassen, würde dies nicht so genau sein wie die individuellen Wellenformsegmentspuren. Die zusätzliche Erfassung würde außerdem die Zeit zum Testen der Faser und den erforderlichen Speicherbedarf zur Speicherung der Wellenformdaten erhöhen.
Eine bevorzugte Art eines OTDR würde die Vorteile der Wellenformsegmenterfassungstechnologie des TFS3030 und der Wellenformdarstellungsmöglichkeiten des TFP2 kombinieren. Ein solches OTDR sollte in der Lage sein, optische Mulitmodefasern bei 850 nm und 1300 nm und optische Singlemodefasern bei 1310 und 1550 nm zu testen. Nachstehend ist eine Tabelle dargestellt, die repräsentative Parameter zur Erfassung von Singlemode-Wellenformsegmenten zeigt, die die kombinierte Technologie verwendet. Singlemode-Wellenform-Segmente
Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, beträgt die Abtastdichte des Segments 6 bei 50 m das hundertfache wie beim Segment 1 bei 0,5 m. Eine Möglichkeit, um die Segmente so zu kombinieren, dass sie unter Verwendung des gleichen Abtastabstands wie in dem TFP2OTDR manipuliert und dargestellt werden können, besteht darin, die Segmente mit größerem Abtastabstand zu interpolieren. Z. B. kann das Segment mit 1 m Abtastabstand mit 0,5 m Abtastabstand durch Interpolation zwischen Datenpunkten und Hinzufügung eines Datenpunktes zwischen bestehenden Datenpunkten erscheinen. Für Segmente mit 5 m Abtastabstand würde die Interpolation die Hinzufügung von 10 Datenpunkten zwischen den Abtastwerten erfordern. Die folgende Tabelle zeigt das Ergebnis der Interpolation von Segmenten für den Singlemodefall. Interpolation von Singlemode-Wellenform-Segmenten
Wie aus der Tabelle ersichtlich resultiert die Interpolation der Wellenformsegmente in einer großen Zahl von Datenpunkten, was einen größeren Speicher zur Abspeicherung der Daten erfordert. Dies erhöht die Kosten des Instruments. Außerdem bedeutet dies eine Verringerung der Geschwindigkeit des Instruments dadurch, dass zusätzliche Zeit erforderlich ist, um die Interpolation durchzuführen, die Daten zu speichern, zu verarbeiten und eine Anzeigespur zu erzeugen.
Ein anderer Weg zur Kombination von Segmenten, so dass sie manipuliert und dargestellt werden können, besteht darin, die Segmente zu dezimieren, die kleinere Abtastabstände aufweisen, so dass alle Segmente den gleichen Abtastabstand erhalten. Z. B. kann das Segment mit 10 m Abtastabstand mit 20 m Abtastabstand erscheinen, indem jeder übernächste Wert entfernt wird. Die folgende Tabelle zeigt das Ergebnis der Dezimierung der Segmente für den Singlemodefall. Dezimierung von Singlemode-Welleform-Segmenten
In diesem Fall ist die Gesamtzahl der Datenpunkte kein Problem. Das Resultat der Wellenformdezimation ist jedoch, dass das erste Wellenformsegment mit nur 40 Datenpunkten für einen Bereich von 2 km endet. Dieses reduziert die Auflösung beträchtlich in einem Bereich, in dem die Auflösung einen signifikanten Vorteil bietet, z. B. zur Identifikation von Jumpern, die zur Verbindung des OTDR mit der zu testenden Faser verwendet werden. Es ist nicht nur die Auflösung reduziert, sondern es ist auch möglich, dass Reflexionsereignisse beim Dezimierungsprozess aus den Daten entfernt werden. Es sind ferner nicht genügend Datenpunkte in den ersten zwei Segmenten vorhanden, um eine erweiterte Wellenformspur zu erzeugen, die eine signifikante Aussage bewirkt. Daher führt der Dezimationsprozess nicht zu gewünschten Resultaten.
Um das Verlieren von Informationen in dem Dezimationsprozess zu vermeiden, könnte eine Kombination der Dezimation und der Interpolation verwendet werden. Bei dieser Technik wird eine bestimmte Zieldichte der Abtastwerte gewählt, so dass keine Information im Dezimationsprozess verloren geht. Für den o. g. Singlemodefall wird eine 2 m Abtastdichte gewählt, so dass für jede Pulsbreite wenigstens ein Datenpunkt des kürzesten Pulsbreitensegments existiert. Die verbleibenden Segmente werden dann dezimiert oder interpoliert, um an diese Abtasidichte angepasst zu sein. Das Resultat dieser Technik für den Singlemodefall ist in der nachstehenden Tabelle dargestellt. Interpolation und Dezimation von Singlemode-Wellenform-Segmenten
Das Resultat zeigt, dass noch eine sehr große Zahl von den Datenpunkten vorhanden ist, die mehr Speicher erfordern. Ferner ist eine Verringerung der Geschwindigkeit des Instruments vorhanden, da zusätzliche Zeit erforderlich ist, um die Interpolation und Dezimation durchzuführen, die Daten zu speichern und zu verarbeiten, um die Anzeigespur zu erzeugen.
Das Kombinieren von Wellenformdaten in einem OTDR ist in der US-Anmeldung Nr. 08/210,820 vom 18.03.1994 (ausgegeben am 13.02.1996 unter US-Patent Nr. 5,491,548) beschrieben mit dem Titel "An Optical Measurement Instrument and Wide Dynamic Range Optical Receiver for Use Therein", das auf den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragen wurde. Die Kombination von Wellenformen ist das Ergebnis der Erfassung von Wellenformdaten-Sätzen über die gesamte zu testende Faser unter Verwendung unterschiedlicher optischer Leistungspegeleingänge an einem niedrig- und einem hochempfindlichen Kanal. Zusätzlich wird die Verstärkung der photoempfindlichen Anordnung im hochempfindlichen Kanal variiert. Dies erzeugt Welleformdatensätze, die entweder eine geringe Empfindlichkeit für geringe Signalpegel aufweisen, oder den optischen Empfänger übersättigen. Der niedrigempfindliche Kanal empfängt in einem Bereich von 1-10% des optischen Rückkehrsignals und der hochempfindliche empfängt etwa 90-99% des optischen Rückkehrsignals. Die Welleformdatensätze der niedrig- und hochempfindlichen Kanäle werden unter Verwendung der gleichen Pulsbreiten und Abtastabstände erfasst und sowohl vertikal als auch horizontal korreliert und kombiniert, um eine zusammengesetzte Wellenform zu erzeugen, bei der die Wellenformdaten jedes Datensatzes weder übersättigt noch im elektrischen Grundrauschen des Geräts untergehen.
Es sind ein Gerät und ein Verfahren zur Darstellung erfasster Wellenformsegmente in einem Messinstrument wie einem OTDR notwendig, wobei die Wellenformsegmente unterschiedliche Abtastdichten aufweisen. Das Verfahren sollte die existierenden Wellenformensegmentdaten benutzen, ohne die Daten interpolieren oder dezimieren zu müssen, die größeren Instrumentenspeicher und erhöhte Bearbeitungsdauer erfordern würden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein optisches Zeitbereichsreflektameter angegeben, dass optische Impulse in eine zu testende Faser einspeist und als Antwort ein optisches Rückkehrsignal aus der Faser empfängt, wobei das optische Rückkehrsignal als Wellenformdatenpunkte zur Darstellung als Wellenformspur auf einer Anzeigeeinrichtung erfasst wird, die eine Anzeigefläche aufweist, die durch eine Anzahl von horizontalen Pixeln und Anzahl von vertikalen Pixeln definiert ist und eine Anzeigefenster aufweist, das durch einen Start- und einen Endabstand und eine minimale und maximale Amplitude definiert ist, wobei das Reflektometer folgendes umfasst:
(i) ein Erfassungssystem zur Erfassung von wenigstens zwei Wellensegmenten mit Datenpunkten, die dem optischen Rücklaufsignal entsprechen, wobei jeder Datenpunkt einen über die Zeit auf einen Abstand bezogenen Amplitudenwert aufweist und jedes erfasste Wellensegment einen optischen Impuls unterschiedlicher Pulsbreite, unterschiedlichem Abtastabstand und unterschiedlichem Startabstand verwendet;
(ii) einen Prozessor zur zusammenhängenden Aufnahme und Speicherung der Datenpunkte der Wellensegmente in einem Wellendatenarray, zur Bestimmung der Startentfernungen der Wellensegmente, zur Erzeugung einer Wellendatensegmenttabelle, die die Startentfernung, den Abtastabstand und einen Index in dem Wellenformdatenarray enthält, der sich auf die Entfernung für jedes Wellenformsegment bezieht, und zur Erzeugung eines Bitmusterarrays entsprechend der Wellenformkurve durch Errechnung eines horizontalen Abstandes pro Pixelwert für die Anzeigefläche als Funktion einer Teilung des Abstandes zwischen dem Anzeigestart und Endabständen durch eine Reihe von Horizontalpixeln auf der Anzeigefläche, durch Bildung eines horizontalen Pixelverschiebewertes und durch einen horizontalen Abstandsverschiebewert als Funktion des horizontalen Abstandes pro Pixelwert und des Abtastabstandes für jedes Wellensegment, und durch Umsetzung der horizontalen Pixel auf Abstände über anfängliches Setzen des Pixelzählers auf 0 und eines horizontalen Abstandswertes auf die Startentfernung des Sichtfensters, sequentielles Hinzufügen des horizontalen Pixelverschiebewertes zum Pixelzähler und Hinzufügen des horizontalen Abstandsverschiebewertes auf den horizontalen Abstandswert, Korrelation der horizontalen Abstandswerte für die horizontalen Pixel mit den Amplitudenwerten der Datenpunkte des Wellen-Datenarrays unter Verwendung der Indizes der Datenpunkte, bezogen auf den Abstand, und Umsetzen der Amplitudenwerte auf die passenden vertikalen Pixel, die den horizontalen Pixeln zugeordnet sind;
(iii) einem Speicher zur Speicherung des Amplitudenwertes für jeden Datenpunkt des Wellendatenarrays, wobei die Wellenform-Segmenttabelle und das Bitmusterarray die Wellenkurve repräsentieren: und
(iv) eine Anzeigeeinheit mit einem Anzeigecontroller, der mit der Anzeigeeinheit gekoppelt ist, um das Bitmusterarray als Wellenkurve auf der Anzeigefläche darzustellen.
Der Prozessor in dem optischen Zeitbereichsreflektometer zur Fassung der segmentierten Wellenformdaten und zur Darstellung der Wellenformdaten als Wellenformspur setzt den horizontalen Pixelverschiebewert vorzugsweise auf 1 und den horizontalen Abstandsverschiebewert auf den horizontalen Abstand pro Pixelwert oder errechnet einen neuen horizontalen Pixelverschiebewert als Funktion einer Teilung des Abtastwerteabstandes des Wellenformsegments durch den horizontalen Abstand pro Pixelwert und bildet einen neuen horizontalen Abstandsverschiebewert gleich dem Abtastabstand des Wellenformsegments, wenn der horizontale Abstand pro Pixelwert kleiner als der Abtastabstand des Welleformsegments ist. Der Prozessor bestimmt ferner einen Abstandswert für den letzten Datenpunkt im Array der Wellenformdaten als Funktion des Index in dem Array von Welleformdatenpunkten, bezogen auf den Abstand, speichert den Abstandswert für den letzten Datenpunkt im Wellenformsegment, vergleicht den Abstandswert des letzten Datenpunktes im Wellenformsegment mit dem horizontalen Pixelabstand und beendet die Umsetzung der Wellenformdaten auf das Bitmusterarray, wenn der horizontale Pixelabstand größer als der Abstandswert des letzten Datenpunkts des Wellenformsegments ist. Der Prozessor vergleicht ferner den Startabstand des ersten Wellenformsegments mit den horizontalen Pixelabständen und erhöht den horizontalen Pixelzähler und den horizontalen Abstandswert, während der horizontale Pixelabstand kleiner als der Startabstand des ersten Wellenformsegments ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfasst das optische Zeitbereichsreflektometer gleichzeitig das nächste Wellenformsegment, während das laufende Wellenformsegment bearbeitet wird, um das Array von Wellenformdatenpunkten zu aktualisieren und das Bitmaparray und die Datenspur zu erzeugen.
In einem zweiten Aspekt gibt die Erfindung ein Verfahren zur Darstellung von Wellenformdaten als Wellenformspur auf einer Anzeigeeinrichtung an, die durch eine Anzahl von horizontalen Pixeln und eine Anzahl von vertikalen Pixeln definiert ist, und ein Sichtfenster aufweist, das durch einen Start- und Endabstand und einen minimalen und maximalen Amplitudenwert gekennzeichnet ist, wobei die Wellenformdaten, die in Form eines Datenpunktarrays durch ein optisches Zeitbereichsreflektometer gespeichert sind und wenigstens zwei Wellenformsegmente repräsentieren, wobei jedes Wellenformsegment Datenpunkte aufweist, die unter Verwendung unterschiedlicher Pulsbreiten, Abtastabstände und Startabstände erhalten wurden und jeder Datenpunkt einen Amplitudenwert und einen Index im Array der Datenpunkte bezogen auf den Abstand enthält, wobei das Verfahren enthält:
a) Errechnen eines horizontalen Abstandes pro Pixelwert für die Anzeigefläche durch Teilung der Differenz zwischen den Anzeigefenster-Start- und Endabständen durch die Zahl der horizontalen Pixel in der Anzeigefläche;
b) Bildung eines horizontalen Pixelverschiebewertes und eines horizontales Abstandsverschiebewertes als Funktion des horizontalen Abstandes pro Pixelwert und des Abtastabstandes für jedes Wellenformsegment;
c) Umsetzung der horizontalen Pixel auf Entfernungen durch anfängliches Setzen eines Pixelzählers auf 0 und eines horizontalen Abstandswertes auf den Startabstand des Sichtfensters und dann sequentielles Addieren des horizontalen Pixelverschiebewertes zum Pixelzähler und des horizontalen Abstandsverschiebewertes zum horizontalen Abstandswert für ein aktuelles Wellenformsegment;
d) Korrelieren der horizontalen Abstandswerte für die horizontalen Pixel mit den Amplitudenwerten der Datenpunkte unter Verwendung der Indizes der auf den Abstand bezogenen Datenpunkte;
e) Umsetzung der zu den horizontalen Pixeln gehörenden Amplitudenwerte auf die entsprechenden vertikalen Pixel in einem Bitmapvideorahmenspeicher zur Darstellung auf der Anzeigefläche; und
f) Wiederholen der Schritte c), d) und e), für folgende Wellenformsegmente, wenn die horizontalen Abstandswerte für die horizontalen Pixel sich über den Startabstand der folgenden Wellenformsegmente erstrecken, wobei das folgende Wellenformsegment das aktuelle Wellenformsegment wird.
Das Verfahren zur Darstellung von Wellenformdaten gemäß der vorliegenden Erfindung enthält weiter vorzugsweise den Schritt der Erzeugung einer Wellenformdatensegmenttabelle für das Array von Wellenformdatenpunkten, welche die Startabstände der Wellenformdatensegmente, die Abtastwerteabstände für die Wellenformdatensegmente, die Indizes der ersten Datenpunkte der Wellenformsegmente in dem Array der Wellenformdatenpunkte bezogen auf die Abstände enthält. Zusätzliche Schritte enthalten das Setzen des horizontalen Pixelverschiebewertes auf 1 und des horizontalen Abstandsverschiebewertes auf den horizontalen Abstand pro Pixelwert, Errechnen eines neuen horizontalen Pixelverschiebewertes als Funktion der Teilung des Abtastwertabstandes des Wellenformsegments durch den horizontalen Abstand pro Pixelwert und Bildung des horizontalen Abstandes pro Pixelwert gleich dem Abtastwertabstandes des Wellenformsegments, wenn der horizontale Abstandsverschiebewert kleiner als der Abtastwertabstand des Wellenformsegments ist.
Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens zur Darstellung von Wellenformdaten gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die zusätzlichen Schritte im Umsetzungsschritt zur Bestimmung eines Abstandswert für den letzten Datenpunkt in einem Wellenformsegment als Funktion des Index in dem Array der Wellenformdatensegmente bezogen auf den Abstand, Speicherung des Abstandswertes für den letzten Datenpunkt im Wellenformsegment, Vergleichen des Abstandswertes des letzten Datenpunktes im Wellenformsegment mit den horizontalen Pixelabständen, Beendigung der Darstellung der Wellenformdaten, wenn der horizontale Pixelabstand größer als der Abstandswert des letzten Datenpunktes des Wellenformsegments ist. Weitere Schritte im Umsetzungsschritt enthalten das Vergleichen des Startabstandes des ersten Wellenformsegmentes mit den horizontalen Pixelabständen und Erhöhung des horizontalen Pixelzählers durch Addition des horizontalen Pixelverschiebewertes zur vorherigen Pixelzählung und Erhöhung des, horizontalen Abstandswertes durch den horizontalen Abstandsverschiebewert zum früheren Abstandswert, während der horizontale Pixelabstand kleiner als der Startabstand des ersten Wellenformsegments ist. Der Korrelationsschritt enthält ferner die zusätzlichen Schritte des Vergleichens des horizontalen Pixelabstandswertes mit dem Startabstand der verschiedenen Wellenformsegmente zur Bestimmung des Wellenformsegments, das die mit dem horizontalen Pixel zu korrelierende Datenpunkte enthält, Bestimmung des Abstandes vom Startabstand des Wellenformsegments, das im Vergleichschritt zu dem Datenpunkt bestimmt ist, der mit dem horizontalen Pixel als Funktion der Subtraktion des Startabstandes für das Wellenformsegment vom horizontale Pixelabstand korreliert ist, Bestimmung des Index des Datenpunktes, der zum horizontalen Pixel als Funktion der Teilung des Ergebnisses des vorhergehenden Bestimmungsschritts durch den Abtastabstand des Wellenformsegments korreliert ist und Hinzufügen des Index des Startabstandes für das Wellenformsegment und Zuordnung des Amplitudenwertes für das horizontale Pixel unter Verwendung der Ergebnisse im letzten Bestimmungsschritt als Index des Amplitudenwertes der Datenpunkte.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen an einem Beispiel näher verdeutlicht:
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines optischen Zeitbereichsreflektometers, das das Verfahren zur Darstellung von Wellenformsegmenten zeigt, die unterschiedliche Abtastdichten als Wellenformspur gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist.
Fig. 2 ist ein Benutzerinterface für das optische Zeitbereichsreflektometer, das das Verfahren zur Darstellung von Wellenformsegmenten zeigt, die unterschiedliche Abtastdichten als Wellenformspur gemäß der vorliegenden Erfindung enthält,
Fig. 3 ist eine Darstellung eines Koordinatensystems zur Bestimmung von Größen in den Anzeigefenstern des optischen Zeitbereichsreflektometers, das ein Verfahren zur Darstellung von Wellenformsegmenten verwendet, die unterschiedliche Abtastdichten als Wellenspur gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten,
Fig. 4 ist eine Darstellung der Welleformsegmenttabelle und des Arrays von Wellenformdatenpunkten, die in einem Speicher des optischen Zeitbereichsreflektometers gespeichert sind, das ein Verfahren zur Darstellung von Wellenformsegmenten verwendet, welche unterschiedliche Tastwertdichten als Wellenformspur gemäß der vorliegenden Erfindung aufweisen
Die Fig. 5-7 zeigen die Organisation von Softwareobjekten im optischen Zeitbereichsreflektometer, das ein Verfahren zur Darstellung von Wellenformsegmenten verwendet, welche unterschiedliche Abtastwertdichten als Wellenformspur gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten,
Die Fig. 8-25 zeigen, wie die Softwareobjekte miteinander als Antwort auf ein Benutzer-Interface-Ereignis im optischen Zeitbereichsreflektometer kommunizieren, das das Verfahren zur Darstellung von Wellenformsegmenten verwendet, die unterschiedliche Abtastwertdichten als Wellenformspur gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten,
Fig. 26 zeigt die Beziehung zwischen Wellenformkoordinaten und Anzeigekoordinaten im optischen Zeitbereichsreflektometer, das ein Verfahren zur Darstellung von Wellenformsegmenten verwendet, die unterschiedliche Abtastwertdichten als Wellenformspur gemäß der vorliegenden Erfindung aufweisen.
Bezugnehmend auf Fig. 1 ist ein, Blockdiagramm eines optischen Zeitbereichsreflektometer OTDR 10 gezeigt, das ein Verfahren zur Darstellung von Wellenformsegmenten verwendet, die unterschiedliche Abtastdichten gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten. Das OTDR enthält einen digitalen Erfassungsabschnitt (DAS), einen Hauptprozessorabschnitt 14 und einen Energiezufuhrabschnitt 16. Das DAS 12 weist eine Laserdiode 18 auf, die durch einen Lasertreiber 20 intermittierend eingeschaltet wird, um Abfrageimpulse in eine Testfaser 22 über einen Richtkoppler 24 und eine Einspeisefaser 26 einzuleiten, die mit der Testfaser 22 durch einen Verbinder 28 verbunden ist. Das OTDR 10 empfängt Rückkehrlicht aus der Testfaser 22 aufgrund Rayleighscher Streustrahlung und Fresnel Reflexionen. Die Intensität der Streustrahlung und des reflektierten Lichts hängt vom Zustand der Testfaser 22 ab.
Ein Teil des aus der Testfaser 22 zurückkehrenden Lichts wird über einen Koppler 24 zu einem Photodetektor 30 geleitet, wie z. B. eine Avelanche-Photodiode, ADP, die ein Stromsignal erzeugt, das der Intensität des Rückkehrlichts entspricht. Die Avelanche-Photodiode 30 ist an eine Vorspannungsschaltung 32 gekoppelt, die eine veränderliche Spannung an die ADP 30 abgibt, um die Verstärkung der Einrichtung zu ändern. Das Stromsignal von der ADP 30 wird in ein Spannungssignal umgewandelt und durch einen Transimpedenzverstärker 34 mit veränderlicher Verstärkung verstärkt. Das verstärkte Spannungssignal wird abgetastet und durch einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 36 in eine digitale Form überführt. Ein digitaler Signalprozessor 38 steuert das Timing des ADC 36 relativ zum Lasertreiber 20, die Ausgangsspannung, der Vorspannungsschaltung 32 und die Verstärkung des Transimpedenzverstärkers 34 über den digitalen Bus 40 entsprechend ausführbarer Routinen, die im ROM 42 gespeichert sind. ROM 42 und RAM 44 sind außerdem an dem Bus 40 angeschlossen. Das RAM 44 sammelt die digitalen Datenwerte aus dem ADC 36 entsprechend der Lichtintensität an gewählten Punkten der Testfaser in einem Datenspeicher. Wiederholte Abfragen der Testfaser 22 führen zu zusätzlichen digitalen Datenwerten an den gewählten Punkten, die mit zuvor gespeicherten Werten gemittelt werden. Das RAM 44 speichert auch Parameterdaten, die vom Hauptprozessorabschnitt 14 über einen seriellen Datenlink 46 zum DAS 12 geführt werden. Die im RAM 44 gemittelten Datenwerte werden zum Hauptprozessorabschnitt 14 über den seriellen Datenlink 46 übertragen.
Der Hauptprozessorabschnitt 14 enthält eine Steuereinheit 50, wie einen Motorola 68340 Mikroprozessor, welcher an das ROM 52, das RAM 54 und einen Anzeigekontroller 56 über den digitalen Bus 58 angeschlossen ist. In der bevorzugten Ausführungsform ist das ROM 52 ein ladbares Flash-EPROM und der Anzeigekontroller 56 ist ein Standard-VGA-Kontroller, der an eine 640 · 480 Pixel- Array-Anzeigeeinrichtung 60, wie z. B. eine Flüssigkristall-LCD-Anzeigeeinheit, eine Kathodenstahlröhre oder eine andere Einheit mit einer rechteckigen Fläche mit adressierbaren Pixel angeschlossen ist. Das ROM 52 enthält eine Steuerlogik und Wellenformverarbeitungsroutinen, die Objekte definieren. Die Objekte werden im Detail nachstehend erläutert. Das RAM 54 enthält einen Datenspeicher zum Empfang der Wellenformsegmentdaten aus dem DAS 12. Das RAM 54 enthält auch einen Video-Bild-Speicher zur Speicherung von Bitmapdaten, die auf der Anzeigeeinheit 60 dargestellt werden.
In der bevorzugten Ausführungsform des OTDR, das das Verfahren zur Darstellung von Wellenformsegmenten mit unterschiedlichen Abtastdichten enthält, ist der Hauptprozessorabschnitt 14 über eine serielle Verbindung 70 mit der Energieversorungseinheit 16 verbunden. Der Energieversorgungsabschnitt 16 ist mit der Frontplatte 72 des OTDR 10 über einen Digitalbus 74 gekoppelt. Der Energieversorgungsabschnitt 16 enthält ein Steuergerät 76 und zugeordnete Steuerprogramme, die im ROM 78 gespeichert sind, um ein Leistungsmanagement und Frontplattensteuerfunktionen anzubieten, und das RAM 77 zur Steuerung von Daten des Leistungsmanagement. Das Steuergerät 76 fragt die Frontplatte 72 ab, um festzustellen, ob eine der Tasten gedrückt ist. Alternativ kann die Frontplatte sowohl mit Drehknöpfen als auch mit Tasten versehen sein. Das Steuergerät 76 erzeugt einen Tastencode, der auf der Frontplattenaktivität basiert und koppelt den Tastencode an der Steuereinheit 50 im Hauptprozessorabschnitt 14 über den seriellen Link 70. Die Steuereinheit 50 erzeugt die geeignete Systemsignalabfrage, basierend auf dem Tastencode. In der bevorzugten Ausführung kann das OTDR 10 batteriebetrieben oder an eine Standard 110 Volt-Wechselspannung angeschlossen sein. Im Batteriebetrieb überwacht das Steuergerät 76 die Batterieladung und dem Batterieverbrauch und gibt eine Anzeige der verbrauchten und verbleibenden Batteriezeit an. Eine alternative Anordnung für das OTDR 10 besteht darin, die Frontplatte 72 mit der Steuereinheit 50 des Hauptprozessorabschnitts 14 über einen digitalen Bus 58 zu koppeln.
In Fig. 2 ist das Benutzerinterface 80 des OTDR 10 gezeigt, das eine Zahl von Tasten (Softkeys) 82, einen Wahlknopf 84 und linke, rechte, nach oben und nach unten zeigende Pfeilknöpfe enthält, die mit den Nummern 86, 87, 88 und 89 der Anzeigeeinheit 60 zugeordnet sind. Das Benutzerinterface 80 enthält zusätzliche Tasten und Schalter, wie z. B. 90, zum Starten und Anhalten der Wellenformerfassung zum Ein- und Ausschalten des Instruments und zur Ausgabe einer Bildschirmhilfe. Die Anzeigeeinheit 60 enthält einen Anzeigebereich 92 mit einem 640 · 480 Pixel-Array. Das Array entspricht einem Videobild in dem Videospeicher. Der Anzeigebereich 92 zeigt eine Wellenformspur 94, die den erfassten Wellenformdatensegmenten aus dem DAS 12 des OTDR entspricht. Es sind horizontale und vertikale Skalen 96 und 98 vorgesehen, sowie ein Bereich 100 zur Darstellung von Informationen, die die Funktionalität der Softkeys 82 beschreiben, und Bereiche 102, 104 und 105 zur Darstellung der Instrumenteneinstellung und Informationen bezüglich der gemessenen Werte, der Entfernungen und Ähnlichem. Der Abschnitt des Displaybereichs 92, der der Wellenformspur 94 dient, hat eine ungefähre Ausdehnung von 350 · 500 Pixel. Es sind Cursor 106 und 108 vorgesehen, wobei jeweils einer ein aktiv bewegbarer Cursor ist, wie es mit dem entsprechenden Softkey 82 eingestellt ist. Die Bewegung des aktiven Cursors erfolgt durch Interaktion der Auswahltaste 84 und der linken und rechten Pfeiltasten 86 und 87. Der Cursor 108 ist in der Figur als der aktiv bewegbare Cursor dargestellt.
Der Softkey 82 arbeitet in Verbindung mit der Auswahltaste 84 und den linken und rechten Pfeiltasten 86 und 87 zur Steuerung des aktiv bewegbaren Cursors 108 auf der Displayfläche 92. Der Cursor-Softkey 82 steuert, welches der aktive Cursor ist und welches der inaktive Cursor ist. Die Aktivierung des Cursor-Softkeys 82 macht den inaktiven Cursor 106 zum aktiven Cursor und den aktiven Cursor 108 zum inaktiven Cursor. Ein Start/Stopp-Schalter 90 aktiviert den Laser und die Erfassungshardware zur Aussendung von Abfrageimpulsen in die Faser 22 und zum Empfang der Daten, die dem Rückkehrlicht aus der Faser 22 entsprechen. Der Anzeigebereich 92 zeigt weiterhin ein Anzeigefenster 110, das durch Eck-Icons definiert ist. Die Größe des Erweiterungsfensters 110 wird durch linke, rechte und Auf- und Ab-Pfeiltasten 86-98 in Verbindung mit der Wahltaste 84 bestimmt. Ein Zoom-Softkey 82 wird verwendet, um eine Übersichtsansicht, die die Wellenform 94 enthält, durch eine erweiterten Ansicht zu ersetzen, die durch das Erweiterungsfenster 110 definiert ist und den Teil der Wellenformspur 92 in erweiterter Form enthält. Die Wahltaste 84 in Verbindung mit den Pfeiltasten 86-89 steuert außerdem die Position der Spur 94 im Anzeigeberich 92. Die Info- Anzeigefläche 100 zeigt z. B., dass der Sursor-Softkey 82 aktiviert wurde, um den Cursor 108 zum aktiven Cursor zu machen. Die Display-Fläche 104 zeigt, dass die Cursor-Fläche bei Verwendung der Auswahl-Taste markiert wurde. Die linken und rechten Pfeiltasten 86 und 87 bewegen den Cursor 108 auf der Display-Fläche 92. Das Drücken der Wahltaste 84 markiert den Zoombereich im Informationsdisplaybereich 104 und schaltet die Pfeiltasten 86-89 so, dass die Größe des Erweiterungsfeldes 110 gesteuert wird. Die linken und rechten Pfeiltasten 86 und 87 steuern die horizontale Größe des Erweiterungsfensters 110 und die Aufwärts- und Abwärts-Pfeiltasten steuern die vertikale Ausdehnung des Erweiterungsfensters 110. Der Zoomsoftkey 82 wird verwendet, um das Übersichtsfenster mit dem Erweiterungsfenster zu ersetzen, das eine erweiterte Darstellung des Bereichs der Wellenspur 94 aufweist, der durch das Erweiterungsfenster 110 definiert ist. Das Drücken der Wahltaste 84 markiert den Spurbereich im Informationsanzeigefenster 104 und schaltet die Pfeiltasten 86-89, um die Position der Spur 94 im Displaybereich 92 zu steuern. Die linken und rechten Pfeiltasten 86 und 87 positionieren die Anzeigespur 94 horizontal in dem Displaybereich 92 und die Aufwärts- und Abwärts-Tasten positionieren die Spur 94 vertikal im Displaybereich 92. Die Auswahltaste 84 markiert sequenziell den entsprechenden Cursorbereich, den Zoombereich und den Spurbereich jedes Mal, wenn sie gedrückt wird.
Der Informationsanzeigebereich 105 zeigt die Einstellungen des OTDR 10 im IntelliTrace-Mode unter Verwendung eines 1310 nm Laser zur Prüfung einer optischen Singlemode Faser. Der IntelliTrace-Mode (Marke) erfasst und speichert Wellenformdatenpunkte mit mehreren Wellenformsegmenten, bei denen jedes Wellenformsegment Datenpunkte enthält, die unterschiedliche Pulsbreiten, Abtastabstände und Startentfernungen aufweisen. Die nachstehende Tabelle zeigt repräsentative Parameter zur Erfassung von Singlemode-Weflenformsegmenten unter Verwendung entweder von 1310 nm oder von 1550 nm Laserdioden 18 als optische Quelle. Singlemode-Wellenformsegmente
Ein Charakteristikum der Wellenformspur 94 mit Wellenformsegmenten mit unterschiedlichen Pulsbreiten liegt darin, dass Ereignisse, wie z. B. Reflexionsereignisse 112, 114 und 116 und reflexionslose Verlustereignisse 118 und 119, unterschiedliche Breiten aufweisen, abhängig davon, in welchem Segment sie auftauchen.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung enthält auch die Multimodeerfassung bei 850 nm und 1300 nm Wellenlänge. Die nachstehende Tabelle zeigt repräsentative Parameter zur Erfassung von Multimode-Wellenformsegmenten unter Verwendung von 850 nm und 1300 nm Laserdioden 18 als optische Quelle. 850 Multimode-Wellenformsegmente 1300 Multimode-Wellenformsegmente
Wie in den obigen Multimode-Tabellen zu sehen ist, ist die Zahl der Wellenformsegmente, die für die Multimodewellenformspur erfasst werden, 4 anstelle von 6 Wellenformsegmenten für eine Einzelmodewellenformspur. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf spezielle Parameter und Zahlen von für eine Wellenformspur erfassten Wellenformsegmenten beschränkt, wie oben gezeigt oder nachstehend beschrieben, und die Parameter und die Zahl der erfassten Wellenformsegmente kann variieren, ohne dass der Kern der beanspruchten Erfindung verlassen wird.
Das Verfahren zur Darstellung segmentierter Wellenformen mit einer unterschiedlichen Abtastdichte nach der vorliegenden Erfindung ist als Teil eines Gesamt-Softwaresteuersystems für ein Messinstrument implementiert, das objektorientiert ausgebildet ist (OOP). Objektorientiertes Programmieren unterscheidet sich von traditionellem Programmieren darin, dass es das Konzept der Kombination von Daten und Verfahren (Methoden) in Gruppen, die Objekte genannt werden, einführt. Jedes Objekt gehört zu einer Klasse, die als ein Template (Muster) betrachtet werden kann, in dem Daten und die Verfahren zum Zugriff und Manipulation der Objektdaten zur Erzeugung gewisser Resultate gespeichert sind. Ein Objekt in einer Klasse wird als eine Instanz einer Klasse, die spezielle Daten enthält, bezeichnet. Ein Objekt ist eine einzige Entität, die Daten und die Verfahren zur Behandlung der Daten enthält und kann nicht als separate Datenstruktur wie ein Array und separate Prozeduren, die eine Datenstruktur in traditionellen Programmiersprachen bearbeiten, betrachtet werden. Das Verhalten eines Objekts ist durch Prozeduren definiert, die dem Objekt zur Verfügung stehen. OOP führt ferner ein Konzept der Vererbung ein, bei der eine Unterklasse, die von der Basisklasse abgeleitet ist, die Daten- und funktionalen Möglichkeiten der Basisklasse erbt. Die Vererbung ergibt sich daraus, dass Objekte sowohl aus Daten als auch Funktionen bestehen, die die Daten behandeln. Z. B. kann ein Datenbanksystem so ausgebildet sein, dass es Informationen über Kunden, Lieferanten und Arbeitnehmer enthält. Allgemeine Informationen über Kunden, Lieferanten und Arbeitnehmer, wie z. B. Namen und Adressen sind in einer ersten Klasse definiert, die zugeordnete Prozeduren aufweist, die die Daten in der Klasse behandeln. Spezifische Informationen bezüglich der Kunden, Lieferanten und Arbeitnehmer, wie z. B. Art und Menge eines bestellten Produkts, Typ und Menge eines gelieferten Produkts und die Arbeitnehmeridentitätsnummer sind in separaten Unterklassen definiert, die von der Hauptklasse abgeleitet sind. Jede separate Unterklasse erbt das Datenmuster und die funktionalen Möglichkeiten der Hauptklasse, die Namen und Adressen enthält. Dabei enthält das Datenmuster der Kundenunterklasse die Felder für die Kundeninformation für Typ und Menge bestellter Produkte und erbt die Felder für Namen und Adressen der Kunden aus der Hauptklasse, von der sie abgeleitet sind. Zusätzliche Unterklassen können von einer existierenden Unterklasse abgeleitet werden, wobei jede neue Unterklasse alle Daten- und funktionalen Möglichkeiten in der Hierarchie erbt. Die Vererbung ist ein nützliches Merkmal bei der Implementierung von OOP, was jedoch nicht notwendig ist. Ein OOP-System kann mit unabhängigen Objekten aufgebaut sein, die keine Merkmale von anderen Objekten erben. Ein anderes bedeutendes Konzept in OOP-Sprachen, wie z. B. Smalltalk 80, C++ und ähnlichen liegt darin, dass ein Objekt nicht direkt auf ein anderes Objekt einwirken kann, ohne dass über das Interface gegangen wird, das für das Objekt definiert ist. Um Daten oder Resultate eines anderen Objekts zu erhalten, ist es normalerweise erforderlich, das eine Nachricht von einem anfordernden Objekt gesandt wird, die die Informationen anfordert, und ein angefordertes Objekt führt die notwendige Prozedur aus, um die Information zu erzeugen und sie zu dem anfordernden Objekt zurückzuübergeben.
Fig. 3 zeigt die Darstellung verschiedener Sichtkanäle (Sichtfenster) des optischen Zeitbereichsreflektometer unter Verwendung eines Verfahrens zur Darstellung von Wellenformsegmenten mit unterschiedlichen Abtastdichten nach der vorliegenden Erfindung. Es ist ein Sichtkanalobjekt definiert, das die Fläche kennzeichnet, die vom Sichtkanal in Form vom Weltkoordinaten 120 eingeschlossen ist. Die Weltkoordinaten 120 sind in dB in Vertikalrichtung und in Entfernung (km oder kft) in der Horizontalrichtung angegeben. Wie es in der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet ist, werden die Amplitudendatenwerte als Integer-Werte, die den Ausgang der Erfassungshardware darstellen, gespeichert, und die horizontalen Entfernungen sind auf die Abtastabstände der verschiedenen erfassten Wellenformsegmente und die Startentfernungen der Segmente bezogen. Das Sichtkanalobjekt erhält die minimalen und maximalen Amplituden und Abstände (die linken, rechten, unteren und oberen Kanten) des Bereichs, der durch das Sichtfenster abgedeckt sind, und enthält Routinen zur Manipulation des Sichtfensters, wie z. B. die Änderung der Breite oder der Höhe oder der Verschiebung des Sichtfenster in jeder Richtung.
Ein Ausschnittfenster 122 definiert die Grenzen für das Übersichts- und Erweiterungsfenster mit den Nummern 124 und 126. In der bevorzugten Ausführungsform bleiben die minimalen und maximalen Amplituden des Ausschnittsfensters 122 bei -20 und 50 dB. Die rechte Kante des Ausschnittsfensters 122 variiert mit dem Erfassungsmodus, der durch den Benutzer ausgewählt ist. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung definiert der IntelliTrace-Modus den weitesten Punkt der Testfaser 22, für den Daten erfasst werden können. Die linke Kante des Ausschnittsfensters 122 ist nach unten auf 0 km oder den Abstand der linken Kante der dargestellten Wellenform gesetzt.
Das Überblickfenster 124 definiert den Bereich, der im Anzeigebereich 92 im IntelliTrace-Modus gezeigt ist. Die Höhe des Übersichtsfensters ist durch den Dynamik-Bereich der Erfassungshardware definiert. Die Breite ist so gesetzt, dass der gesamte Bereich der Erfassung eingeschlossen ist, der sich mit Änderungen im maximal gesetzten Bereich und im gewählten Akquisitionsmodus ändert. Das Erweiterungsfenster 126 definiert den Bereich, der in der Anzeigefläche 92 gesehen wird, wenn eine Wellenform expandiert oder gezoomt wird.
Die Cursor 106 und 108, die Wellenformspur 94, das Erweiterungsfenster 110 und die Sichtkanäle 124 und 126 werden durch Aktivierung von Tasten auf dem Benutzerinterface 80 betätigt. Der Kontroller 76 auf der Energiezufuhrplatine 16 ruft die Frontplatte ab und erzeugt jedes Mal einen Tastencode, wenn eine Taste betätigt wird. Das dem Systemprozessor 50 zugeordnete EvtProc Prozessobjekt empfängt den Tastencode über die serielle Verbindung 70. Das EvtProc Prozessobjekt stellt Speicherstellen auf, die als Register wirken, entsprechend der gedrückten Taste und ruft doFPInterrupt () auf. Um die Sichtkanäle zu betätigen, müssen diese Tastencodes als eine Art Änderung interpretiert werden, die an den Sichtkanälen stattzufinden hat. Durch einmaliges Drücken der Pfeilknöpfe 86-89 wird angenommen, dass der Benutzer versucht, die kleinstmögliche sichtbare Änderung in der Anzeigefläche 92 zu erzeugen. In den meisten Fällen ist die kleinste sichtbare Änderung ein Pixel. Daher muss das Drücken der Taste als ein Pixel interpretiert werden und in Weltkoordinaten (dB's oder Abstand) übersetzt werden. Diese Änderung in der Amplitude oder in der Entfernung wird auf das entsprechende Objekt (auf einen Cursor oder einen Sichtkanal oder beides) angewendet. Die vorliegende Erfindung ist in einem OTDR implementiert, das ein Benutzerinterface 80 mit Tasten enthält. Das Benutzerinterface kann auch sowohl mit Tasten als auch Drehknöpfen implementiert sein, wobei die Drehknöpfe die Bewegung der Cursor 106 und 108, des Erweiterungsfenster 110 der Anzeigespur 94 und jegliche andere Funktion, die in dem Interface ausgebildet ist, steuern. In einer solchen Implementation spezifiziert der Tastencode die aktivierte Taste oder den Drehknopf, dessen Drehrichtung und die Zahl der Clicks, mit der er gedreht wird. Bezüglich der Pfeilknöpfe 86-89 müssen diese Ereignisclicks als eine Art von Änderung interpretiert werden, die an dem Sichtkanal stattfindet. Durch Drehung eines Drehknopfs um einen Click in eine Richtung wird angenommen, dass der Benutzer versucht, die kleinstmöglich sichtbare Veränderung auf der Displayfläche 92 zu erzeugen. Die beigefügten Zeichnungen zeigen sowohl Tasten als auch Drehknopfereignisse, eines Erweiterungsfenster und einer Wellenformspurbewegung bezüglich Drehnknopf-Clicks. Es ist darauf hinzuweisen, dass ein Drehknopf-Click äquivalent einer gedrückten Pfeiltaste ist. Die in den Figuren gezeigten Drehknopfereignisse sind der Vollständigkeit halber genannt insofern, als dass die vorliegende Erfindung in einem OTDR sowohl Tasten als auch Drehknöpfe verwenden kann.
Sobald die Sichtkanalinformation geändert ist, wird dies auf der Anzeigefläche 92 der Anzeigeeinheit 60 durch einen Anzeigeprozess dargestellt, der auf dem Systemsteuergerät 50 arbeitet. Der Anzeigeprozess übersetzt die Entfernung und die Amplitudeninformation in Pixel. Der Anzeigeprozess spezifiziert die Objekte, die auf der Anzeigefläche 92 dargestellt werden, wie z. B. Text, die horizontalen und vertikalen Achsen, die Cursor und die Wellenform. Das Wellenformobjekt wird eingerichtet, um in Pixel den physikalischen Ort auf der Displayfläche 92 zu spezifizieren, an dem die Wellenform dargestellt ist. Andere Felder werden verwendet, um anzugeben, wie die Wellenform innerhalb des Bereichs der Displayfläche 92 dargestellt werden soll. Diese anderen Felder werden verwendet, um die Weltkoordinaten in Anzeigekoordinaten umzusetzen, indem die Amplituden in der Wellenformzählung auf die oberen und unter Kanten und die Entfernungen in WFM_X_Einheiten auf die linken und rechten Kanten der Displayfläche 92 umgesetzt werden, in der die Wellenform gezeigt ist.
Die Erfassung und die Darstellung von Wellenformdaten mit Wellenformsegmenten, bei denen die erfassten Segmente unterschiedliche Pulsbreiten, Abtastabstände und Startentfernungen aufweisen, wird unter Verwendung des Benutzerinterfaces 80 eingerichtet. Das Drücken des Set-up-Softkey-Druckknopfes 82 erlaubt es einem Benutzer, die Art des Erfassungsmodus, z. B. als IntelliTrace-Modus, als Automodus oder als manuellen Modus, und die Testparameter, wie z. B. 850 nm Multimode-Test oder 1310 nm Singlemode-Test, festzulegen. Die Erfassung von Wellenformdaten mit Wellenformsegmenten wird initiiert, wenn die Start/Stopp-Taste 90 gedrückt wird. Der Systemprozessor 50 greift auf Routinen aus dem ROM 52 zu, um Parameterinformationen wie Pulsbreiten, Abtastabstände und Startentfernungen über die serielle Verbindung 46 zum Controller 38 in der DAS 12 zu übermitteln. Der Controller 38 greift auf Routinen zu, die im ROM 42 zur Erfassung des ersten Wellenformsegments gespeichert sind. Sobald die Datenpunkte erfasst und für das Wellenformsegment gemittelt sind, werden sie in einem Puffer im RAM 44 gespeichert. Sobald die Erfassung des ersten Wellenformsegments abgeschlossen ist, werden die Wellenformsegmentdaten über die serielle Verbindung 46 zurück zum Hauptprozessor übertragen. Die von der DAS 12 empfangenen Wellenformsegmentdaten werden in einem Speicher im RAM 54 gespeichert. Der Hauptprozessor 50 ruft eine Ereignisdetektorroutine auf wie in USP 5,365,328 mit dem Titel "Locating the Position of an Event in Acquired Digital Data at Sub-Sample Spacing" beschrieben, das auf die Inhaber der vorliegenden Erfindung übertragen wurde, um das Vorhandensein und den Charakter eines Ereignisses in den Wellenformsegmentdaten zu bestimmen. Diese Routine bestimmt auch den Startpunkt für das nächste Wellenformsegment bezogen auf den Ort der Ereignisse in den Wellenformsegmentdaten und den Ort, bei dem die Wellenformsegmentdaten in das Grundrauschen des Instruments fallen. Die Routine zur Bestimmung des Startpunkts für das nächste Wellenformsegment geht auf eine feste Entfernung zurück, um eine Überlappung des nächsten Wellenformsegments zu ermöglichen. Die Daten werden weiter zurück skaliert, bis die Daten außerhalb des Grundgeräuschs und nicht auf einem Ereignis liegen. Diese Information wird über die serielle Verbindung 46 zum DAS 12 übertragen zusammen mit der Pulsbreite und den Abtastabstandparametern für die nächste Wellenformsegmenterfassung. Der Prozessor 50 ruft eine ändere Routine auf, um die im Puffer des RAM 54 gespeicherten Daten in einen zusammenhängenden Speicherblock im RAM 54 als Array von Wellenformdatenpunkten zu speichern. Bei jedem Lesen eines Datenpunkts des ersten Wellenformsegments aus dem Puffer wird dieser skaliert, so dass maximale Amplitudenwerte im Übersichtsfenster dargestellt werden. Es wird im RAM 54, wie in Fig. 4 repräsentativ dargestellt ist, auch eine Segmenttabelle erzeugt, die mit der Startentfernung des Wellenformsegments, den Abtastabstand für das Segment und eines Index in dem Array der Wellenformdaten, auf den Abstand bezogen wird, aktualisiert wird. Da das Array von Wellenformdaten in einem zusammenhängenden Speicherblock gespeichert ist, ist der Index in dem Array der Wellenformendaten ein sequnzieller Satz von ganzen Zahlen, die bei 0 beginnen und für jeden Wellenformdatenpunkt um 1 anwachsen. Da außerdem die Segmenttabelle die Startentfernung und den Abtastabstand für jedes erfasste Wellenformsegment enthält, ist jeder Index im Array auf die Entfernung bezogen. Z. B. fällt in der repräsentativen Segmenttabelle von Fig. 4 der Datenindex für die Entfernung von 3000 m in das zweite Segment. Das zweite Segment weist einen Startabstand von 2000 m und einen Datenindex von 4000 basierend auf der Annahme auf, dass das erste Segment 4000 Datenpunkte enthält, die mit 0,5 m Abtastabstand erfasst sind. Die Subtraktion von 3000 m von der Startentfernung des zweiten Segmentes von 2000 m ergibt ein Resultat von 1000 m. Das 1000 m Resultat wir durch den 1 m Abtastabstand des zweiten Wellenformsegments geteilt, welches ein Resultat von 1000 ergibt. Wenn dieses Resultat zum Datenindex von 4000 für den Start des Wellenformsegments addiert wird, ergibt sich ein Wert von 5000, welches der Index im Array der Wellenformdaten ist, der auf eine Entfernung von 3000 m bezogen ist. In der Implementation der vorliegenden Erfindung variieren die Startentfernungen der verschiedenen Wellenformsegmente als Funktion einer Anzahl von Bedingungen wie z. B. des optischen Verlustes in der zu testenden Faser, der optischen Leistung der Laserabfrageimpulse, dem Dynamikbereich des optischen Empfängers im OTDR oder ähnlichem.
Sobald die Daten aus der ersten Wellenformsegmenterfassung im Array der Wellenformdaten im RAM 54 gespeichert sind, werden diese in den Videobild- Speicher des RAM 54 als Bitmap-Array umgesetzt, welches durch den Display- Controller 56 erfassbar ist, und als Anzeigespur 94 in der Displayfläche 92 der Anzeigefläche 60 dargestellt ist. Das Verfahren zur Umsetzung der Wellenformdaten enthält die Ausbildung eines horizontalen Pixelverschiebewertes und eines horizontalen Abstandsverschiebewertes. Ein horizontaler Abstand pro Pixelwert für die Displayfläche 92 wird als Funktion der Teilung der Strecke zwischen der Startentfernung des aktiven Sichtfensters und der Endentfernung des aktiven Sichtfensters durch die Zahl von horizontalen Pixeln in der Displayfläche 92 errechnet. Das aktive Sichtfenster ist entweder das Überbsichtsfenster 124 oder das Erweiterungsfenster 126. Wenn der horizontale Abstandsverschiebewert kleiner als der Abtastabstand des umzusetzenden Wellenformsegments ist, wird ein neuer horizontaler Pixelverschiebewert als Funktion der Teilung des Abtastabstandes des Wellenformsegments durch den horizontalen Abstand pro Pixelwert errechnet und der horizontale Abstandsverschiebewert wird dem Abtastabstand des Wellenformsegments gleichgesetzt. Die horizontalen Pixel werden auf Entfernungen umgesetzt, indem ein anfänglicher Pixelzähler auf 0 gesetzt wird und sequenziell der horizontale Pixelverschiebewert zum früheren Pixelzählerwert addiert wird und ein ursprünglicher horizontaler Entfernungswert auf die Startentfernung des aktiven Sichtfensters gesetzt wird und sequenziell der horizontale Abstandsverschiebewert zum früheren horizontalen Abstandswert hinzugefügt wird. Die Abstandswerte der horizontalen Pixel werden mit den Amplitudenwerten der Datenpunkte des Wellenformsegments korreliert, indem die Indizes der Datenpunkte bezogen auf die Entfernung verwendet werden. Die Amplitudenwerte werden dann in das Bitmap- Array des Videospeichers auf die entsprechenden vertikalen Pixel umgesetzt, die den horizontalen Pixeln zugeordnet sind. Das Anzeigesteuergerät 56 liest den Videospeicherpuffer aus, der das Bitmap-Array enthält, und stellt das erste Wellenformsegment als Anzeigespur 94 auf der Anzeigefläche 92 dar.
Die Beendigung des Umsetz- und Anzeigeprozesses nach dem letzten Datenpunkt in dem Array der Wellenformdatenpunkte wird auf eine horizontale Pixelstelle umgesetzt, was die Gesamtgeschwindigkeit des OTDR verbessert. Die Entfernung des letzten Datenpunktes im Array der Wellenformdaten, welches der letzte Datenpunkt eines der Wellenformsegmente ist, wird als Funktion des Index im Array der Datenpunkte bestimmt. Wie zuvor beschrieben, kann ein Index im Array der Wellenformdatenpunkte auf eine Entfernung durch eine Startentfernung des Wellenformsegments, das den Datenpunkt enthält, und den Abtastabstand des Wellenformsegments bezogen werden. Die Entfernung des letzten Datenpunkts im Array der Wellenformdaten wird gespeichert und mit den erhöhten horizontalen Pixelentfernungen verglichen. Wenn die horizontale Pixelentfernung größer als der Entfernungswert des letzten Datenpunkts im Array der Wellenformdaten ist, wird die Umsetzung der Datenpunkte in dem Videoanzeigespeicher beendet und der Puffer wird durch das Displaysteuergerät 56 ausgelesen. Eine weitere Verbesserung der Geschwindigkeit des OTDR ist möglich, indem die Startentfernung des ersten Wellenformsegments mit der horizontalen Pixelentfernung verglichen wird und der horizontale Pixelzähler und der horizontale Wert ohne Durchführung irgendeiner Wellenformdatenumsetzung erhöht wird, wenn die horizontale Pixelentfernung kleiner als die Startentfernung des ersten Wellenformsegments ist.
Sobald die Daten aus der ersten Wellenformsegmenterfassung im Array der Wellenformdaten im RAM 54 gespeichert sind, beginnt das DAS 12 damit, die Datenpunkte für das zweite Wellenformsegment zu erfassen. Sobald die Erfassung vervollständigt ist, werden die Wellenformsegmente über die Datenverbindung 46 an den Hauptprozessor übertragen. Die Daten aus der Erfassung des zweiten Wellenformdatensegments werden im RAM 54 Puffer gespeichert und auf Ereignisse und Grundgeräusch wie das frühere Wellenformsegment untersucht. Die Startentfernung für das nächste Wellenformsegment wird bestimmt und zusammen mit der Pulsbreite und den Abtastparametern für die nächste Erfassung an das DAS 12 übertragen. Um die Daten am Start des zweiten Wellenformsegments an die Daten am Ende des ersten Wellenformsegments anzupassen, wird ein Skalierungsfaktor für die Datenpunkte des zweiten Wellenformsegments bestimmt. Der Skalierungsfaktor wird aus den Durchschnittswerten der Überlappungspunkte an der Trennstelle der zwei Wellenformsegmente bestimmt. Der Wert des zweiten Segments wird vertikal gleich der Differenz in den Mittelwerten verschoben. Wie bereits ausgeführt, fällt die Startentfernung für das zweite Wellenformsegment in den Bereich des ersten Wellenformsegments. Die Datenpunkte des zweiten Wellenforrmsegments, die im Puffer des RAM 54 gespeichert sind, überschreiben einige Datenpunkte des ersten Wellenformsegments, sobald die zweiten Wellenformsegmentdaten in das Array der Wellenformdaten in dem zusammenhängenden Speicherblock im RAM 54 geschrieben werden. Die Segmenttabelle im RAM 54 wird durch die Startentfernung und den Abtastabstand und die Indizes im Array der Wellenformdaten für das zweite Wellenformsegment aktualisiert. Der Umsetzungsprozess wird für jedes der folgenden Wellenformsegmente wiederholt. Da die Abstandswerte für die horizontalen Pixel sich über die Startentfernung des nächstfolgenden Wellenformsegment erstrecken, werden die Umsetzungswerte für jedes Segment erneut definiert. Jedes Mal wenn die Datenpunkte der Wellenformsegmente zum Array der Wellenformdaten hinzugefügt werden, wird das Bitmap-Array im Videospeicherpuffer aktualisiert und das Anzeigesteuergerät 56 greift auf den Puffer zu, um eine aktualisierte Wellenformspur 94 der Wellenformdaten auf dem Display 60 zu erzeugen. Die Erfassung der Wellenformsegmente setzt sich fort, bis alle Segmente erfasst, geprüft und skaliert sind und im Array der Wellenformdaten in fortlaufendem Speicherblock im RAM 54 gespeichert sind.
Verschiedene Alternativen können als Teil der oben beschriebenen Wellenformsegmenterfassung eingeschlossen werden. Z. B. kann die Erfassung, Prüfung, Speicherung eines ersten Wellenformsegments abgeschlossen sein, bevor die Erfassung eines zweiten Wellenformsegments erfolgt. Dieser serielle Prozess kann ersetzt werden durch einen parallelen Prozess, bei dem das erste Wellenformsegment erfasst und an den Hauptprozessor übertragen wird, wobei eine schnelle Bestimmung de Startentfernung des zweiten Wellenformsegments durchgeführt wird und zurück zum DAS zusammen mit der Pulsbreite und dem Abtastabstand übertragen wird. Das DAS 12 beginnt die Erfassung des zweiten Wellenformsegments, während der Hauptprozessor das erste Wellenformsegment auf Ereignisse untersucht, die Datenpunkte des ersten Wellenformdatensegments skaliert und die Daten im durchgehenden Speicherblock speichert und die Wellenformsegmenttabelle im RAM 54 aktualisiert, die Daten in den Videospeicherpuffer umsetzt und den Darstellungsprozess initiiert.
Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen Strukturdiagramme, wie die komplexeren Objekte, die bei der Erfassung und Darstellung von Wellenformsegmenten mit unterschiedlichen Pulsbreiten und Abtastabständen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, durch Kombination anderer Objekte aufgebaut sind. Objekte, die das gleiche Verhalten haben, können durch eine Klassenhierarchie implementiert werden, bei der das Verhalten einer Basisklasse durch ein Objekt in einer abgeleiteten Klasse verwendet werden kann oder das Objekt selbst zur Implementierung aller seiner Eigenschaften definiert werden kann. Die nachstehend beschriebenen Objekte sind so angegeben, als ob sie alle ihre Eigenschaften enthalten können, unabhängig davon, ob eine Eigenschaft ursprünglich über eine Klassenhierarchie implementiert wurde. Der Fachmann, der erfahren in der objektorientierten Programmierung ist, ist in der Lage, eine eigene Klassenhierarchie aus der Darstellung der Objekte abzuleiten.

System Objekte

FrontPanel

Die einzige Instanz dieser Klasse enthält eine Liste von Button und Knob-Objekten (eines für jedes Auftreten auf dem Frontplatten-Interface 80), einen FPIntrBuffer zur Zwischenspeichern von Frontplattenereignissen (gespeichert im EvtProc-Objekt- Prozess) und einen Zeiger auf einen Prozess, der signalisiert, wenn das Frontplatteninterface 80 SysEventRec zur Nutzung bereit ist. Dieser Prozess ist das Systemcontroller-Prozessobjekt. Dieses Objekt ist auch verantwortlich für das Lesen aus Speicherstellen, die den Frontplatten-Interface-Hardwarestatus enthält.

EvtProc

Die einzige Instanz dieser Klasse interpretiert die Tastencodes, die über die serielle Verbindung von der Energieversorgungsschaltung zugeführt werden und setzt die Statusspeicherstellen der Frontplatten-Interface-Hardware mit den Tasten nach unten, nach oben und Zählwerten für das Halten von Tasten und ruft doFPinterrupt auf.

FPIntr-Puffer

Eine Instanz dieser Klasse wirkt als Reihe, die Informationen bezüglich des Tastencodes der Frontplatte speichert. Die gespeicherte Information enthält die Art des Tastencodes (z. B. Taste aufwärts oder gedrehter Knopf) und welche Taste oder welcher Knopf diesen Tastencode erzeugt hat.

Button

Für jede Frontplattentaste gibt es eine Instanz dieser Klasse, die den Status der Taste erhält. Dieser Status schließt die Art der Taste ein (z. B. ob berichtet wird, wenn die Taste gedrückt wird oder wenn die Taste gedrückt wird und noch einmal, nachdem sie eine längere Zeit gedrückt wurde, eine für die Taste benutzte Beschleunigung (eine Liste von Multiplikatoren, die auf Basis der Zeit zwischen den Tastencodes für diese Taste benutzt wird) oder berichtet wird, wenn sie gedrückt wird und wieder gelöst wird, usw.) und den Status der Taste (z. B. aufwärts, abwärts, halten usw.).

Knob

Für jeden Frontplattenknopf gibt es eine Instanz dieser Klasse, die den Drehknopfstatus erhält. Der Status enthält die Art des Knopfs (die berichtet, wenn der Knopf gedreht wird oder eine Art, die berichtet, ob er für längere Zeit in Ruhestellung ist), eine Beschleunigung, die für den Knopf benutzt wird (eine Liste von Multiplikatoren, die basierend auf der Zeit benutzt wird, die zwischen Tastencodes für diesen Knopf abläuft) und dem Status des Knopfes (wie viele Clicks gedreht wurde, seitdem das letzte Mal ein Systemereignis für den Knopf erzeugt wurde).

SysEventRec

Jede Instanz dieser Klassengruppe repräsentiert ein Systemereignis. Eines ihrer Glieder zeigt die Art des Ereignisses an. Diese Ereignisse können z. B. BUTTON- DOWN, BUTTON-UP, BUTTON-HELD, BUTTON-REPEAT, KNOB-TURNDED, KNOB-IDLE, WAVEFORM-UPDATE (Taste-nach-unten, Taste-nach-oben, Taste- halten, Tasten-Wiederholung, Knopf-gedreht, Knopf-in-Ruhestellung, Wellenform- update) und anderes enthalten. Bei Tasten- oder Knopfereignissen zeigt ein anderes Mitglied an, welche Taste oder welcher Knopf berührt ist, und für Knopfereignisse gibt es ein Mitglied, welches anzeigt, wie weit der Knopf gedreht wird (positiv ist in Uhrzeigerrichtung).

SystemController

Die eine Instanz dieser Klasse ist das zentrale Steuergerät zur Übermittlung von Ereignissen an die entsprechenden Objekte. Diese Ereignisse sind normalerweise Frontplattenereignisse, können jedoch auch andere Ereignisse sein, die von anderen Prozessen gesendet werden, wie Erfassungsereignisse, wenn erfasste Wellenformsegmente bereit sind, prozessiert und angezeigt zu werden. Es enthält eine Liste von Zeigern auf die größeren Moden im System, von denen der MeasMode einer ist.

MeasMode

Die eine Instanz dieser Klasse ist der Hauptprozessor für das Messsubsystem der OTDR-Software. Es erzeugt und erhält eine Objektpaar DisplayableWaveform und WaveformDisplay für die angezeigte Wellenform. Wenn eine Erfassung durchgeführt wird, werden die neu erfassten Daten in der laufenden Wellenform gespeichert. Es erzeugt ein SubView-Objekt, das die Region der Anzeigefläche spezifiziert, in der die Wellenform dargestellt wird. Er erzeugt und erhält die Objekte, die für die Ausführung und Darstellung der unterschiedlichen Typen von Messungen verantwortlich sind, die bei den OTDR-Daten durchgeführt werden. Es erfasst und interpretiert die Systemereignisse (SysEventRec), die von Systemcontroller weggeführt werden und die Cursor, Ansichten und Wellenformen berühren.

AcqProc

Die eine Instanz dieser Klasse ist das Hauptsteuergerät für das Erfassungsuntersystem der OTDR-Software. Es verwaltet die Erfassung und Analyse der individuellen Segmente, die die segmentierte Wellenform bilden. Es kommuniziert mit dem TfsAcq-Objekt, um jedes Wellenformsegment zu erfassen. Es nimmt dann die Wellenformsegmentdaten und verbindet sie mit einem früher erfassten Segment und platziert die resultierende Wellenform in ein Wellenformdatenarray, auf das das MeasuredWaveform-Objekt zeigt. Es sendet dann ein WAVEFORM-UPDATE-Ereignis an den System-Controller 50 und signalisiert dem MeasProc-Object die Wellenformsegmentdaten zu analysieren und die genauen Akquisitionsparameter zur Erfassung des nächsten Datensegmentes (sofern erforderlich) zu bestimmen.

TfsAcq

Die eine Instanz dieser Klasse dient als Hülle um die Erfassungshardware. Beim Empfang einer Anforderung für ein Datensegment sendet diese die entsprechenden Kommandos an die Hardware. Wenn die Erfassung vollständig ist, empfängt es die Daten und übergibt diese dem Wellenformdatenpuffer, der in dem MeasProc-Objekt enthalten ist.

MeasProc

Die eine Instanz dieser Klasse führt die Analyse der erfassten Wellenformdaten durch, die in dem Wellenformdatenpuffer gespeichert sind. Es bestimmt Ereignisse in den Welllenformsegmentdaten und bestimmt geeignete Parameter für die nächste Wellenformsegmenterfassung.

DisplayableWaveform

Die eine Instanz dieser Klasse repräsentiert die dargestellte Wellenform. Jede Instanz enthält zwei MeasuredWaveform-Objekte, eines für Daten mit normaler Dichte und eines für Daten mit höherer Dichte. Es enthält auch vier ViewPort- Objekte, eines für das Ausschnittfenster 122, eines für das Überblicksfenster 124, eines für das Erweiterungsfenster 126 und eines zur Verfolgung der Erweiterung der normalen Dichte, wenn Daten höherer Dichte betrachtet werden (dies ist notwendig, wenn zwischen einem Cursor, der auf Daten hoher Dichte gerichtet ist, und einem, der auf Daten mit normaler Dichte gerichtet ist, ausgewählt wird). Dieses Objekt ist außerdem verantwortlich für die Koordination des Verhaltens seiner Mitglieder. Z. B. weiß es, dass immer dann, wenn der aktive Cursor außerhalb der Anzeigefläche 92 gescrollt wird, dass aktive Fenster bewegt werden muss, um den inaktiven Cursor wieder aufzunehmen, oder dass, wenn die Erweiterung an die Grenze der Daten normaler Dichte stößt, Daten mit höherer Dichte angezeigt werden müssen (sofern verfügbar). Daten hoher Dichte während der Erfassung und der Darstellung von Wellenformsegmenten sind nicht aktiv.

MeasuredWaveform

Für jedes Wellenformsegment, das in dem OTDR gespeichert ist, gibt es eine Instanz dieser Klasse. Es speichert die Wellenformskalierungsinformation und auch Informationen bezüglich der Erfassung ihrer Daten (Festlegung der Pulsbreiten, Abtastabstände, usw.). Die Skalierung zeigt den horizontalen Ort der Wellenform in Weltkoordinaten an. Seine Information enthält die Größe des Arrays, der Wellenformdaten und der Segmenttabelle, die die Startentfernung für jedes Segment innerhalb des Arrays der Wellenformdaten enthält (gespeichert als Zahl von WFM_X_UNITS), welche die Entfernung des ersten Datenpunktes in jedem Wellenformsegment ist, und eine Skala in WFM_X_UNITS für jedes Segment, die den Abtastabstand für jedes Wellenformsegment repräsentiert und einen Index im Array der Wellenformdaten für jedes Segment, der den Anfangsindex für jedes Segment darstellt. Für die Wellenformsegmente repräsentiert der Offset die Startentfernung der verschiedenen Wellenformsegmente und die Skala repräsentiert den Abtastabstand der verschiedenen Wellenformsegmente. Jeder Datenwert repräsentiert eine Amplitude in WFM_Y_UNITS. In der bevorzugten Ausführung ist eine WFM_X_UNIT 0,5 m in Weltkoordinaten und repräsentiert die minimal mögliche Entfernungsauflösung für das OTDR. Eine WFM_Y_UNIT repräsentiert die minimal mögliche Amplitudenauflösung in dem OTDR in Weltkoordinaten, die auf dem Ausgang der Erfassungshardware basiert. In der bevorzugten Ausführung gibt es etwa 573 WFM_Y_UNITS pro dB.

ViewPort

Jede Instanz dieser Klasse repräsentiert einen Bereich in Weltkoordinaten. Die minimalen und maximalen Entfernungen (linke und rechte Grenzen) sind als WFM_X_UNITS gespeichert, und die minimale und maximale Amplitude (die oberen und unteren Grenzen) sind in Form von WFM_Y_UNITS gespeichert. Dieses Objekt weist auch Mitgliedsfunktionen auf, die Eigenschaften definieren, wie z. B. vertikales oder horizontales Zentrieren des Fensters um eine gegebene Amplitude oder eine Entfernung, Änderung der Höhe oder Breite des Fensters derart, dass eine gegebene Amplitude oder eine Entfernung die relative Position innerhalb des durch das Fenster definierten Bereichs erhält (z. B. wird die Breite vergrößert, indem die minimalen und maximalen Entfernungen so eingestellt werden, dass eine gegebene Entfernung an der gleichen 27% Stelle endet, an der sie gestartet wurde), und ausreichendes Verschieben des Sichtfensters in vertikaler und horizontaler Richtung, so dass eine gegebene Amplitude oder eine Entfernung in die Grenzen des Fensters fällt.

CursorModel

Jede Instanz dieser Klasse repräsentiert einen der auf dem Display zu sehenden Cursor. Die Cursor verwenden ein Entfernungsmitglied, um die Entfernung (in WFM_X_UNITS) zu repräsentieren, bei der der Cursor in horizontaler Richtung liegt und ein Amplitudenglied, um die Amplitude der Wellenform (in WFM_Y_UNITS) zu repräsentieren bei der Entfernung des Cursors (um ein wiederholtes Auslesen der Amplitude in den Wellenformdatensätzen zu vermeiden).

SubView

Jede Instanz dieser Klasse enthält eine Liste von Anzeigeobjekten, die zusammen als Gruppe angezeigt werden, und den Bereich definieren, in dem diese Gruppe von Objekten unter Verwendung des DpJOwner-Objekts dargestellt werden.

WaveformDisplay

Eine Instanz dieser Klasse existiert für die augenblickliche Wellenform. Es erhält die Objekte DpyWfrmObj, zwei DpyCursorObjs-Objekte (eins für jeden Cursor) und ein DpyExpWindObj-Objekt, die die Anzeigepräsentationsobjekte darstellen, die bei der Anzeige der Wellenform verwendet werden. Es wird informiert, wenn eine Änderung in dem begleitenden DisplayableWaveform-Objekt (oder seinen Mitgliedern) auftritt und stellt sicher, dass seine Mitgliederobjekte mit denen des DisplayableWaveform- Objekts aktualisiert sind.

DpyCursorObj

Jede Instanz dieser Klasse repräsentiert einen Cursor auf der Displayfläche 92. Eines seiner Mitglieder zeigt auf das DpyWfrmObj-Objekt, eines auf dem der Cursor dargestellt wird. Sein Ort ist durch die Angabe des Ortes auf der Wellenform als Datenpunktindex spezifiziert (das Display vollzieht eine Umsetzung zwischen Datenpunkten und Pixeln im Verfahren der Darstellung auf die Wellenform bezogenen Objekten).

DpyWfrmObj

Jede Instanz dieser Klasse repräsentiert einen Wellenformdatensatz. Dieses Objekt unterscheidet sich von dem MeasuredWaveform-Objekt darin, dass es keine Mess- und Erfassungsinformationen enthält, die in dem MeasuredWaveform-Objekt gespeichert ist, und enthält einen Zeiger, der auf das Datenarray im MeasuredWaveform-Objekt zeigt. Das DpyWfrmObj-Objekt enthält außerdem Skalierungsinformationen, die für den Anzeigeprozess verwendet wird, um anzugeben, welches Teil des Wellenformobjekts innerhalb der Wellenformfläche auf der Displayfläche 92 auf der Einheit 60 dargestellt werden soll. Jede Instanz dieses Objekts enthält Mitglieder, die angeben, wo das Objekt innerhalb eines SubView als Ort der oberen linken Ecke und der Breite und Höhe (in Pixel) relativ zum Ort der oberen linken Ecke des SubView dargestellt werden soll. Die Skalierung der Wellenform wird dann entsprechend den Mitgliedern bestimmt, die die Entfernungen angeben (in WFM_X_UNITS), die den linken und rechten Kanten der Wellenformobjekt-Grenzen entsprechen (oder damit ausgerichtet sind). Andere Mitglieder speichern die Größe des Datensatzes, so dass nur gültige Indizes in der Erfassung und Darstellung von Datensatzwerten verwendet werden. Die vertikale Dimension ist über Mitglieder, die die Amplituden (in WFM_Y_UNITS) spezifizieren, skaliert, die den oberen und unteren Wellenformobjektgrenzen entsprechen.

DpyExpWindObj

Jede Instanz dieser Klasse repräsentiert ein Erweiterungsfenster 110 auf dem Display. Dieses Objekt unterscheidet sich vom ViewPort-Objekt darin, dass es im Speicher verbleibt und die Grenzinformationen in einer Form erhält, die durch den Displayprozess interpretiert werden kann. Eines ihrer Mitglieder zeigt auf DpyWfrmObj-Objekt, auf dem es dargestellt wird. Andere Mitglieder spezifizieren, wo sich der Zentralpunkt auf der Wellenform befindet (ein Datenpunktindex und eine Amplitude in WFM_Y_UNITS) und seine Breite und Höhe (in Datenpunkten und WFM_Y_UNITS).

DpyOwner

Jede Instanz dieser Klasse erhält eine Liste von Zeigern oder Display-Objekten, die zusammen als Gruppe angezeigt werden. Die Display-Objekte in DpyOwner spezifizieren ihre Position relativ zu der von DpyOwner. Zusätzlich kann DpyOwner auch verwendet werden, um die Eigenschaft zu spezifizieren, die allen Elementen in der Gruppe (z. B. Farben) gemeinsam ist.

DpyList

Die eine Instanz dieser Klasse enthält eine Liste von Zeigern auf alle ersichtlichen DpyOwner-Objekte innerhalb des OTDR und zeigt daher auf alle sichtbaren Display- Objekte (da jedes Display-Objekt zu einem DpyOwner gehören muss). Diese Liste wird an den Display-Prozess übergeben, immer wenn Displaykommandos ausgegeben werden. In diesen Instanzen, in denen die gesamte Liste nicht dargestellt wird, wird die Liste verwendet, um überlappende Elemente zu überprüfen. Die Mitglieder dieser Liste werden gemäß ihrer Priorität sortiert (der Displayprozess zeigt seine Mitglieder in einer Reihe, so dass die Objekte mit niedriger Priorität zunächst gelistet werden).

GracieDev

Die eine Instanz dieser Klasse repräsentiert den Display-Prozess der Instrumentensteuerung 50. Die Instrumentensteuerungt 50 führt dazu, dass das Objekt Anzeigeobjekte zeichnet oder löscht. Dieses Objekt versendet dann das Mailman-Objekt und das MailMessage-Objekt, um die Anforderung auszuführen.

MailMan

Die eine Instanz dieser Klasse behandelt die Kommunikation zwischen dem System- Steuerprozess und dem Anzeigeprozess auf unterer Ebene. Es sendet Signale an den Displayprozess, wenn Displaykommandos ausgegeben werden, und antwortet auf Displayprozess-Interrupts, wenn der Displayprozess ein angefordertes Displayprogramm beendet hat.

MailMessage

Instanzen dieser Klasse werden verwendet, um Displaykommandos an den Displayprozess zu übermitteln. Es gibt zwei spezielle Instanzen (eine In-Box und eine Out-Box), die die Kommunikationen zwischen dem Instrumentenprozess und dem Displayprozess behandeln. Die Mitglieder dieses Objekts werden verwendet, um Dpy-List zu spezifizieren, den Typ eines Displaykommandos, das ausgeführt wird (z. B. Zeichnen, Löschen oder eine andere Type) und das Objekt, auf dem die Displayoperation ausgeführt wird (für die Fälle, wo die gesamte Displayliste nicht gezeichnet wird). Andere Statusinformationen und die Ergebnisse der Displaykommandos werden ebenfalls in diesem Objekt gespeichert.

Objekt Kommunikation

Fig. 8 ist eine Darstellung der Beziehung zwischen den Hardwareelementen und der Kommunikation zwischen den Objekten. Die durchgezogenen Kreise mit Pfeilen repräsentieren Informationen, die zwischen den Objekten oder zwischen den Objekten und dem Displayprozess übertragen werden und die Pfeile zwischen den Objekten repräsentieren Nachrichten von einem Objekt zu einem anderen, die anfordern, dass eine Aufgabe auszuführen ist. Diese Figur in Verbindung mit den oben beschriebenen Objekteigenschaften und der begleitenden Beschreibung der Kommunikation zwischen den Objekten bezügl. der Fig. 9-25 implementieren das Verfahren zur Darstellung von Wellenformdaten mit wenigstens zwei Wellenformsegmenten als Wellenformspur auf einer Anzeigeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Sequenz von Ereignissen, die in Fig. 9 dargestellt ist, erscheint innerhalb des Kontext des EvtProc-Prozessobjekts. Die Routinen getType(), getKnobNum(), getCount() und getButtonNum() lesen die Speicherstellen aus, die durch EvtProc gebildet sind, und geben die entsprechenden Statusinformationen zurück. Die FrontPanel-Routine doKnobTurn() aktualisiert den Knopfzähler des entsprechenden Knob-Objekts entsprechend den neuen Delta-Werten der Frontplatte. Die Knob's setDelta()-Routine erfasst auch die Zeit des Ereignisses. Sowohl diese Routine als auch die doButtonDown()-Routine reihen das Auftreten des Ereignisses in dem FPIntrBuffer-Objekt ein und senden dann ein Signal an das SystemController-Objekt, das dazu führt, dass die run()-Schleife das Warten beendet. Systemcontroller, das einen separaten Prozess repräsentiert, antwortet auf das Signal durch Rückfolge an das Frontpanel-Objekt, um zu sehen, ob irgend ein wartendes Ereignis vorhanden ist.
Die Folge von Ereignissen in Fig. 10 und folgende Figuren beziehen sich auf den Aktualisierungs- und Anzeigeprozess, der innerhalb des Kontextes des SystemController-Prozesses auftritt. Als Teil des normalen Prozesslaufs, der ständig läuft, oder als Antwort auf ein Signal von der Frontplatte, wird das FrontPanel-Objekt auf Ereignisse abgefragt. Wenn in dem FPIntrBuffer ein Ereignis existiert, wird es entfernt und zurückgegeben. Falls nicht, kann ein Ereignis erzeugt werden, wenn festgestellt ist, dass einer der Knöpfe oder Tasten seinen Status ohne Erzeugung eines Interrupts geändert hat. Dies geschieht für solche Ereignisse wie KNOB_IDLE und BUTTON_HELD, die als Ergebnis des Ablaufs einer Zeit auftreten. Abhängig von der Art wird eine Anforderung an das entsprechende Knob- oder Button-Objekt abgegeben, um ein SysEventRec für das Frontplattenereignis zu erzeugen. Im Falle eines Tasten-Ereignisses wird dem Button-Objekt mitgeteilt, den Status zu aktualisieren, welches die Aufzeichnung der Zeit für ein Ereignis einschliesst. Jedes Buttonobjekt erhält den eigenen Status als Software. Das SystemController-Objekt übermittelt dann das Ereignis an das MeasMode-Objekt, das eines von verschiedenen Moden in dem OTDR ist. Wie in Fig. 8 dargestellt ist, initüert das an das MeasMode-Objekt übermittelte Systemereignis die Erfassung eines Wellenformsegments als Antwort auf die Start/Stop-Taste oder aktualisiert die Displayfläche 92 der Displayeinheit 60. Das MeasMode-Objekt kommuniziert mit dem AcqProc-Objekt, welches die Erfassung und Analyse der individuellen Segmente verwaltet, die die Segmentwellenform ergeben. Es kommuniziert mit dem TfsAcq- Objekt, um jedes Wellenformsegment zu erfassen. Es nimmt dann die Wellenformsegmentdaten und teilt sie in frühere Segmente, die erfasst wurden, auf und übergibt die resultierende Wellenform in ein Wellenform-Datenarray, auf das das aktuelle MeasuredWaveform-Objekt zeigt. Es sendet dann ein WAVEFORM- UPDATE-Ereignis an den Systemcontroller 50 und signalisiert dem MeasProc- Objekt, die Wellenformsegmentdaten zu analysieren, die richtigen Erfassungsparameter zur Erfassung des nächsten Datensegments (sofern erforderlich) zu bestimmen. TfsAcq sendet die entsprechenden Kommandos an die Hardware nach Empfang einer Anforderung für ein Datensegment AcqProc. Wenn die Erfassung vollständig ist, empfängt es die Daten und übergibt sie an einen Wellenform-Datenpuffer, der in dem MeasProc-Objekt enthalten ist. Das MeasProc- Objekt führt die Analyse der erfassten Wellenformdaten durch, die in dem Wellenform-Datenpuffer gespeichert sind. Es bestimmt Ereignisse in den Wellenformsegmentdaten und bestimmt geeignete Parameter für die nächste Wellenformsegment-Erfassung.
Fig. 11 zeigt die Antwort des MeasMode-Objekts auf das Systemereignis, welches es als eine Taste oder einen Knopf identifiziert, zu dem zu antworten ist, wenn dieser aktiv ist. Es ist nur die Antwort auf diese Tasten oder Knöpfe dargestellt, die angeben, wie die aktive Wellenform gezeigt wird. Dies sind CURSER SELECT und EXPAND-Softkeys 82, und die CURSER CONTROL, HORIZONTAL WINDOW SIZE, VERTICAL WINDOW SIZE, WAVEFORM VERTICAL POSITION und WAVEFORM HORIZONTAL POSITION-Pfeiltasten 86-89. (Cursor-Auswahl und Erweiterungstaste 82, die Tasten Cursor-Steuerung, horizontale Fenster-Größe, vertikale Fenster- Größe, vertikale Wellenformposition, horizontale Wellenformposition)
Fig. 12 und 13 zeigen, wie die Zählung, die von den Pfeiltasten oder Knöpfen als Änderung in den Pixeleinheiten interpretiert wird, erhalten wird. Es werden die Grenzen abgeprüft, um sicherzustellen, dass eine kleine Zahl von Klicks in wenigstens einer Pixelbewegung resultiert und dass eine Knopfbeschleunigung nicht einen Ubersteuerungssprung auf den Teil des zu manipulierenden Objekts bewirkt. Die Übersetzung wird in horizontaler Richtung durch Vergleich der derzeitigen Breite in WFM_X_UNITS des aktiven ViewPort-Objekts mit der Breite von DpyWfrmObj durchgeführt, die die Breite in Pixeln der Displayfläche angibt, auf der die Wellenform dargestellt wird. Welches ViewPort-Objekt aktiv ist, hängt vom Status des Instruments ab, d. h. des erweiterten Fensters auf der Displayfläche oder des Überblickfensters, usw. Entsprechend wird die Übersetzung in vertikaler Richtung durch Vergleich der derzeitigen Höhe in WFM_Y_UNITS des aktiven Viewport- Objekts mit der Höhe des DpyWfrmObj durchgeführt, welches die Höhe in Pixeln der Displayfläche, auf der die Wellenform dargestellt wird, angibt.
In Fig. 14-18 wird das durch die Frontplatte unmittelbar berührte Objekt entsprechend dem Ereignis aktualisiert. Z. B. wird die aktive CursorModel-Entfernung entsprechend dem CURSOR-Knopfereignis geändert. Die Änderung wird markiert, so dass die spätere Bearbeitung die entsprechende Antwort auf die Änderung geben kann, z. B. Bewegung des aktiven Vieport-Objekts, wenn der Curser über dessen Kante hinaus bewegt wird oder die Aktualisierung des Displays, wie in Fig. 19 und 20 dargestellt. In Fig. 15 und 16 werden der zentrale Abstand und die zentrale Amplitude des aktiven ViewPorts als Antwort auf WAVEFORM HORIZONTAL- und VERTICAL POSITION- Knopfereignisse geändert. Die entsprechenden Änderungen werden markiert, so dass eine spätere Bearbeitung die entsprechende Antwort auf diese Änderungen geben kann. In Fig. 17 und 18 werden die Breite und die Höhe des Expansions- ViewPort geändert bzw. als Antwort auf HORIZONTAL- und VERTICAL WINDOW SIZE-Knopfereignisse. Wiederum werden diese Änderungen markiert, so dass eine spätere Bearbeitung die entsprechende Antwort auf die Änderungen geben kann.
Nachdem ein Objekt als Antwort auf ein Frontplattenereignis geändert wurde, werden die Änderungen auf mögliche Sekundäreffekte auf begleitende Objekte untersucht. Dies ist in Fig. 19 dargestellt, welche die Antworten auf den aktiven Cursor zeigt, der bewegt wurde, oder zum nicht-aktiven Cursor umgeschaltet wurde, wobei das aktive Fenster horizontal bewegt wird oder, wenn es sich im Erweiterungsmodus befindet, sich dessen Breite ändert und die Erweitung zwischen dem Überblick- und dem Erweiterungsmodus umschaltet.
Fig. 20 zeigt, wie gemeinsame Objektmitglieder des WaveformDisplay-Objekts, des DpyObjs basierend auf Änderungen an dem Displayable Waveform-Objekt aktualisiert werden. Der Koordinatenraum dieser Displayobjekte verwendet die gleichen Weltamplitudenkoordinaten für die vetikale Ausdehnung, benutzt jedoch Wellenformindizes für die horizontale Ausdehnung. Die Amplitude des Cursors braucht nicht festgelegt werden, da der Cursor immer eine feste Höhe aufweist, die sich vom Boden des Wellenform SubView bis nahe zur Oberseite erstreckt.
Fig. 21 zeigt die Objektkommunikation, die in einem Displaykommando, das zum Displayprozess übertragen wird, resultiert. AcqProc sendet eine Anforderung (WAVEFORM_UPDATE) an Systemcontroller, um die Displayfläche nach Vervollständigung der Speicherung der erfassten Datenpunkte der laufenden Wellenformerfassung im Array der Wellenformdatenpunkte zu speichern. Das SystemController-Objekt signalisiert ein SYS_EVENT an MeasMode, um ein Ereignis auszulösen (WAVEFORM_UPDATE). MeasMode signalisiert an DisplayableWaveform, dass eine Änderung aufgetreten ist und dass das WaveformDisplay-Objekt zu aktualisieren ist. Das Kommando kann das Zeichnen oder Löschen eines einzigen Objekts repräsentieren, aller Objekte in DpyOwner's list (in einem SubView) oder alle Objekte des Systems (in DpyList). Die Art des Kommandos hängt davon ab, wie die MailMan send()-Routine aufgerufen wird. In diesem Fall wird sie als Resultat der Angabe das Wellenform-Subview-Objekt zu aktualisieren, aufgerufen, so dass es ein Kommando ist, das eine Liste von Objekten im DpyOwner zeichnet (welches die Wellenform, das Erweiterungsfenster und Entfernungscursor enthält).
Die Antwort des ViewPort-Objekts auf einen bewegten oder umgeschalteten Cursor ist in Fig. 22 dargestellt und der Effekt der Änderungen des Viewport-Objekts ist in Fig. 23 gezeigt. Abhängig davon, ob die Wellenform im Erweiterungsmodus oder Überblickmodus betrachtet wird, wird eine unterschiedliche Aktion ausgeführt. Fig. 23 zeigt auch, wie die Umschaltung zwischen der Anzeige von Daten hoher Dichte und normaler Dichte ausgeführt wird. Es wird dann erinnert, dass die WaveformDisplay update()-Routine (Fig. 20) das DpyWfrmObj so einrichtet, dass es auf die Daten im active MeasuredWaveform-Objekt zeigt. Wenn die Wellenform so weit erweitert ist, dass Daten hoher Dichte gezeigt werden, d. h. sofern Daten hoher Dichte existieren, und wenn die Erweiterung die normalen Dichtegrenzen erreicht, wird das MeasuredWaveform für hohe Dichte aktiv gestellt. Wenn keine Daten hoher Dichte vorhanden sind, bleibt das MeasuredWaveform für normale Dichte das aktive Objekt und der Benutzer wird darauf hingewiesen, die START/STOP-Taste zu drücken, um Daten hoher Dichte zu erfassen. Das MeasuredWaveform für Daten hoher Dichte ist im IntelliTraceTM-Modus nicht aktiv.
Die Hauptschleife für den Displayprozess ist in Fig. 24 gezeigt. Wenn die Instrumentensteuerung 50 dem Displayprozess signalisiert, dass ein Displaykommando in der Mailbox vorhanden ist, holt der Anzeigeprozess das Kommando von MailMessage, das in der Mailbox durch die Instrumentensteuerung 50 zurückgelassen wurde. Obwohl der Displayprozess andere Kommandos ausführen kann, wie Löschen, Initialisieren (Neustart) und verschiedene Diagnostikprozeduren, ist das in der Figur dargestellte Kommando das Zeichnenkommando. Es wird verwendet, wenn Objekte auf dem Bildschirm aktualisiert werden müssen, da sie in irgendeiner Weise (Position, Farbe usw.) geändert wurden. Ein Objekt wird durch Zeichnen eines Mitglieds einer Liste gezeichnet, das das DpyList aller Objekte im System sein kann, durch Zeichnen eines Mitglieds oder durch individuelles Zeichnen des Objekts. In der vorliegenden Erfindung werden die Wellenform, das Expansionsfenster und das Cursorobjekt durch Zeichnen des gemeinsamen Besitzers gezeichnet, da diese sich typischerweise überlappen und es erforderlich ist, dass beim Zeichnen eines der Objekte die anderen neu gezeichnet werden. Ein Besitzer wird gezeichnet, indem jedes der Objekte in der Liste gezeichnet wird, wie in Fig. 25 dargestellt. Sobald der Besitzer gezeichnet ist, werden alle anderen Objekte, die diesen überlappen, neu gezeichnet. Dies wird durchgeführt durch Durchlaufen von DpyList, das mit Priorität gespeichert ist, und Zeichnen aller Objekte und Besitzer, die eine höhere Priorität als der Besitzer haben, der in dem Zeichnungskommando spezifziert ist.
Fig. 25 zeigt, wie das Expansionsfenster, die Cursor und Wellenform gezeichnet werden. So wie die anderen Objekte, wird die Farbe, mit der das Objekt gezeichnet wird, festgelegt. Dann werden die Wellenform-Koordinaten (WFM_X_UNITS und WFM_Y_UNITS) und Displayflächen-Koordinaten (Pixel) zur Umsetzung zwischen den Koordinatensystemen geholt. Für die Objekte DypCursorObj und DpyExpWindObj wird die Umsetzung gemäß DpyWfrmObj, auf dem sie gezeichnet werden, durchgeführt. Es wird daran erinnert, dass jedes DpyCursorObj und DpyExpWindObj einen Zeiger auf DpyWfrmObj aufweist. Mit diesen Koordinatenwerten, die die Grenzen eines Fensters in jedem Koordinatensystem spezifizieren, wird eine Umsetzfunktion initialisiert, um Wellenformkoordinaten, auf die Anzeigefläche oder Bildschirmkoordinaten umzusetzen. Es ist zu beachten, dass in der Gleichung für die Y-Koordinaten die relative Position (die Menge an rechteckigen Klammern) als Abstand von der Oberseite des Wellenformkoordinatenfensters a&sub2; berechnet wird. Dies erfolgt, weil der Ursprung des Anzeigekoordinatensystems, das im Anzeigeprozess verwendet wird, die obere linke Ecke der Displayfläche 92 ist, wobei die positive Richtung der vertikalen Ausdehnung nach unten auf der Displayfläche verläuft. Fig. 26 zeigt die Beziehung zwischen den Koordinatensystemen.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf die spezielle Ausführungsform und die beschriebenen Objekte mit den angegebenen Eigenschaften beschränkt ist. Ein anderer Satz von Objekten kann verwendet werden, der unterschiedliche individuelle Eigenschaften aufweist, wobei jedoch deren gesamtes Verhalten in einem optischen Zeitbereichsreflektometer resultiert, das Wellenformdaten speichert, die wenigstens zwei Wellenformsegmente enthalten, wobei jedes Segment Datenpunkte aufweist, die unter Verwendung unterschiedlicher Pulsbreiten, Abtastabstände und Startentfernungen erfasst wurden und die Wellenformdaten als Wellenformspur auf einer Displayeinheit gezeigt werden, wie in den nachfolgend angegebenen Ansprüchen angegeben ist. Es können ferner andere traditionelle Programmiersprachen wie C, Pascal, Assembler u. ä. verwendet werden, ohne dass der Schutzbereich der Erfindung, wie in den nachstehenden Ansprüchen angegeben, verlassen wird.

Claims

1. Optisches Zeitbereichs-Reflektometer, das optische Impulse in eine zu testende Faser sendet und als Antwort ein optisches Rücklaufsignal aus der Faser erhält, wobei das Rücklaufsignal in Form von wellenförmigen Datenpunkten zur Darstellung als Wellenkurve auf einer Anzeigeeinheit erhalten wird, welche eine Anzeigefläche aufweist, die durch eine Reihe von horizontalen und vertikalen Pixeln und ein Sichtfenster, das durch einen Startabstand und einen Endabstand und eine minimale und eine maximale Amplitude definiert ist, bestimmt ist, wobei das Reflektometer folgendes enthält:

i) ein Erfassungssystem zur Erfassung von wenigstens zwei Wellensegmenten mit Datenpunkten, die dem optischen Rücklaufsignal entsprechen, wobei jeder Datenpunkt einen über die Zeit auf einen Abstand bezogenen Amplitudenwert aufweist und jedes erfasste Wellensegment einen optischen Impuls unterschiedlicher Pulsbreite, unterschiedlichem Probenabstand und unterschiedlichem Startabstand verwendet;

ii) einen Prozessor zur zusammenhängenden Aufnahme und Speicherung der Datenpunkte der Wellensegmente in einem Wellendatenarray, zur Bestimmung der Startabstände der Wellensegmente, zur Erzeugung einer Wellendatensegmenttabelle, die den Startabstand, den Probenabstand und einen Index in dem Wellenformdatenarray enthält, der den Abstand für jedes Wellenformsegment bestimmt, und zur Erzeugung eines Bitmusterarrays entsprechend der Wellenformkurve durch Errechnung eines horizontalen Abstandes pro Pixelwert für die Anzeigefläche als Funktion einer Teilung des Abstandes zwischen dem Anzeigestart und Endabständen durch eine Reihe von Horizontalpixeln auf der Anzeigefläche, durch Bildung eines horizontalen Pixelverschiebewertes und durch einen horizontalen Abstandsverschiebewert als Funktion des horizontalen Abstandes pro Pixelwert und des Probenabstandes für jedes Wellensegment, und durch Umsetzung der horizontalen Pixel auf Abstände über anfängliches Setzen des Pixelzählers auf 0 und eines horizontalen Abstandswertes auf den Startabstand des Sichtfensters, sequentielles Hinzufügen des horizontalen Pixelverschiebewertes zum Pixelzähler und Hinzufügen des horizontalen Abstandsverschiebewertes auf den horizontalen Abstandswert, Korrelation der horizontalen Abstandswerte für die horizontalen Pixel mit den Amplitudenwerten der Datenpunkte des Wellen- Datenarrays unter Verwendung der Indizes der Datenpunkte, bezogen auf den Abstand, und Umsetzen der Amplitudenwerte auf die passenden vertikalen Pixel, die den horizontalen Pixeln zugeordnet sind;

iii) einem Speicher zur Speicherung des Amplitudenwertes für jeden Datenpunkt des Wellendatenarrays, wobei die Wellenform- Segmenttabelle und das Bitmusterarray die Wellenkurve repräsentieren: und

iv) eine Anzeigeeinheit mit einem Anzeigecontroller, der mit der Anzeigeeinheit gekoppelt ist, um das Bitmusterarray als Wellenkurve auf der Anzeigefläche darzustellen.

2. Reflektometer nach Anspruch 1, bei dem die Wellenkurve für jede Wellenformsegment-Erfassung mit den Wellenformdatenpunkten erneuert wird.

3. Reflektometer nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Bitmusterarray und die Wellenkurve mit dem Array der Wellenformdatenpunkte gleichzeitig mit der Erfassung des nächsten Wellenformsegments erneuert wird.

4. Reflektometer nach einem der Ansprüche 1-3, mit dem der Prozessor so eingerichtet ist, dass der horizontale Pixelverschiebewert auf 1 gesetzt wird und der horizontale Abstandsverschiebewert auf den horizontalen Abstand pro Pixelwert gesetzt ist.

5. Reflektometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Prozessor so eingerichtet ist, dass ein neuer horizontaler Pixelverschiebewert als Funktion einer Teilung des Probenabstandes des Wellenformsegments durch den horizontalen Abstand pro Pixelwert gerechnet wird und dass ein neuer horizontaler Abstandsverschiebewert gleich dem Abstand des Wellenformsegments gesetzt wird, wenn der horizontale Abstand pro Pixelwert geringer als der Startabstand des Wellenformsegments ist.

6. Reflektometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Prozessor so eingerichtet ist, dass ein Abstandswert für den letzten Datenpunkt im Wellenformsegment als Funktion des Indexes in das Array von Wellendatenpunkten in Beziehung auf den Abstand bestimmt wird, dass der Abstandswert für den letzten Datenpunkt im Wellenformsegment gespeichert ist, dass der Abstandswert des letzten Datenpunktes im Wellenformsegment mit dem horizontalen Pixelabstand verglichen wird, und dass die Umsetzung der Wellenformdaten auf das Bitmusterarray beendet wird, wenn der horizontale Pixelabstand größer als der Abstandswert des letzten Datenpunktes des Wellenformsegmentes ist.

7. Reflektometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Prozessor so eingerichtet ist, dass der Startabstand des ersten Wellenformsegments mit dem Abstand für jedes horizontale Pixel verglichen wird und der horizontale Pixelzähler und der horizontale Abstandswert inkrementiert werden, während der Abstand für jedes horizontale Pixel geringer als der Startabstand des ersten Wellenformsegmentes ist.

8. Verfahren zur Darstellung von Wellenformdaten als Wellenspur auf einer Anzeigeeinrichtung mit einer Anzeigefläche, die durch eine Anzahl von horizontalen Pixeln und eine Anzahl von vertikalen Pixeln definiert ist und ein Sichtfenster aufweist, das durch einen Start- und einen Endabstand und durch einen minimalen und maximalen Amplitudenwert gekennzeichnet ist, wobei die Wellenformdaten in Form eines Arrays von Datenpunkten durch ein optisches Zeitbereichsreflektometer gespeichert sind und wenigstens zwei Wellenformsegmente repräsentieren, wobei jedes Wellenformsegment Datenpunkte aufweist, die unter Verwendung unterschiedlicher Pulsweiten, Probenabstände und Startabstände erhalten wurden und jeder Datenpunkt einen Amplitudenwert und einen Index im Array der Datenpunkte bezogen auf den Abstand enthält, wobei das Verfahren enthält:

a) Errechnen eines horizontalen Abstandes pro Pixelwert für die Anzeigefläche durch Teilung der Differenz zwischen den Anzeigefenster-Start- und Endabständen durch die Zahl der horizontalen Pixel in der Anzeigefläche;

b) Bildung eines horizontalen Pixelverschiebewertes und eines horizontales Abstandsverschiebewertes als Funktion des horizontalen Abstandes pro Pixelwert und des Probenabstandes für jedes Wellenformsegment;

c) Umsetzung der horizontalen Pixel auf Abstände durch anfängliches Setzen eines Pixelzählers auf 0 und eines horizontalen Abstandswertes auf den Startabstand des Sichtfensters und dann sequentielles Addieren des horizontalen Pixelverschiebewertes zum Pixelzähler und des horizontalen Abstandsverschiebewertes zum horizontalen Abstandswert für ein laufendes Wellenformsegment;

d) Korrelieren der horizontalen Abstandswerte für die horizontalen Pixel mit den Amplitudenwerten der Datenpunkte unter Verwendung der Indizes der auf den Abstand bezogenen Datenpunkte;

e) Umsetzung der Amplitudenwerte auf die passenden vertikalen Pixel entsprechend den horizontalen Pixel in einem Bitmustervideorahmenspeicher zur Darstellung auf der Anzeigefläche; und

f) Wiederholen der Schritte c), d) und e) für folgende Wellenformsegmente, wenn die horizontalen Abstandswerte für die horizontalen Pixel sich über den Startabstand der folgenden Wellenformsegmente erstrecken, wobei das folgende Wellenformsegment das laufende Wellenformsegment wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8 einschließlich eines ersten Schritts zur Erzeugung einer Wellenformdatensegmenttabelle für das Array von Wellenformdatenpunkten, welche die Startabstände für die Wellenformsegmente, die Probenabstände der Wellenformsegmente und die Indizes der ersten Datenpunkte der Wellenformsegmente in dem Array der Wellenformdatenpunkte bezogen auf Abstände enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, das folgendes enthält: Erfassung und Speicherung der Datenpunkte für das erste Wellenformsegment im Array von Wellenformdatenpunkte und Durchführung entweder der nachfolgenden Schritte g) und h) oder i), j) und k):

Schritte g) und h):

g) Durchführung der Schritte a)-e) gemäß Anspruch 8 auf das Array von Wellenformdatenpunkten vor der Erneuerung des Arrays von Wellenformdatenpunkten und der Wellenformdatensegmenttabelle mit Datenpunkten aus einer folgenden Erfassung eines Wellenformsegments; und

h) Wiederholen der Schritte a)-f) gemäß Anspruch 8 auf das Array von Wellenformdatenpunkten für jedes folgende Wellenformsegments vor der Erneuerung des Arrays von Wellenformdatenpunkten und der Wellenformdatensegmenttabelle mit Datenpunkten aus zusätzlich erfassten Wellenformsegmenten,

Schritte i), j) und k):

i) Erzeugung einer Wellenformdatensegmenttabelle für das Array von Wellenformdatenpunkten des ersten Wellenformsegments, die einen Startabstand für das Wellenformsegment, den Probenabstand des Wellenformsegments und den Index für das Segment in das Array von Wellenformdatenpunkten bezogen auf Abstände aufweist;

j) Durchführen der Schritte a)-e) gemäß Anspruch 8 auf das Array von Wellenformdatenpunkten gleichzeitig mit der Erfassung von Datenpunkten für ein folgendes Wellenformsegment; und

k) Erneuerung des Arrays von Wellenformdatenpunkten und der Wellenformdatensegmenttabelle mit Daten unkten aus der nachfolgenden Erfassung eines Wellenformsegments und Durchführung der Schritte a)-f) nach Anspruch 8 auf das Array von Wellenformdatenpunkten für jedes nachfolgende Wellenformsegment gleichzeitig mit der Erfassung von Datenpunkten für zusätzliche Wellenformsegmente.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-10 einschließlich des Schritts des Setzens des horizontalen Pixelverschiebewertes auf 1 und des horizontalen Abstandsverschiebewertes auf den horizontalen Abstand pro Pixelwert:

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-11, bei dem die Errechnung nach Schritt b) die folgenden Schritte enthält:

b1) Errechnung eines neuen horizontalen Pixelverschiebewertes als Funktion der Teilung des Probenabstands des Wellenformsegments durch den horizontalen Abstand pro Pixelwert; und

b2) Setzen des horizontalen Abstandes pro Pixelwert gleich dem Probenabstand des Wellenformsegments, wenn der horizontale Abstandsverschiebewert kleiner als der Probenabstand des Wellenformsegments ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-12, bei dem der Umsetzungsschritt c) die folgenden Schritte enthält:

c1) Bestimmen eines Abstandswertes für den letzten Datenpunkt im Wellenformsegment als Funktion des Index in dem Array der Wellenformdatenpunkten bezüglich des Abstandes;

c2) Speichern des Abstandswerts für den letzten Datenpunkt im Wellenformsegment;

c3) Vergleichen des Abstandswertes des letzten Datenpunktes im Wellenformsegment mit dem horizontalen Pixelabstand; und

c4) Beenden der Darstellung der Wellenformdaten, wenn der horizontale Pixelabstand größer als der Abstandswert des letzten Datenpunktes des Wellenformsegments ist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-12, bei dem der Umsetzungsschritt c) die Schritte enthält:

c1) Vergleichen des Startabstandes des ersten Wellenformsegments mit dem Abstand für jedes horizontale Pixel; und

c2) Erhöhen des horizontalen Pixelzählers durch Addition des horizontalen Pixelverschiebewertes zum früheren Pixelzähler Wert und Erhöhen des horizontalen Abstandswertes mit dem horizontalen Abstandsverschiebewert zum früheren Abstandswert, während der Abstand für jedes horizontale Pixel geringer als der Startabstand des ersten Wellenformsegments ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-14, bei dem der Korrelationsschritt d) die folgenden Schritte enthält:

d1) Vergleichen des Abstandes jedes horizontalen Pixelwertes mit den Startabständen der verschiedenen Wellenformsegmente zur Bestimmung des Wellenformsegments, das den auf das horizontale Pixel korrelierenden Datenpunkt enthält;

d2) Bestimmung des Abstandes vom Startabstand des Wellenformsegments entsprechend Schritt d1) auf den Datenpunkt, der dem horizontalen Pixel als Funktion der Subtraktion des Startabstands für jedes Wellenformsegments vom Abstand jedes horizontalen Pixels ist;

d3) Bestimmung des Index des Datenpunktes korreliert auf das horizontale Pixel als Funktion der Teilung des Ergebnisses von Schritt d2) durch den Probenabstand des Wellenformsegments und Addieren des Index des Startabstandes zum Wellenformsegment; und

d4) Angabe des Amplitudenwertes für das horizontale Pixel unter Verwendung der Ergebnisse von Schritt d3) als Index im Array der Wellenformdatenpunkte, die die Amplitudenwerte der Datenpunkte enthalten.