EP2087364A1

EP2087364A1 - Verfahren zum umwandeln von mindestens einem ersten elektrischen signal in ein komprimiertes zweites signal

Info

Publication number: EP2087364A1
Application number: EP07803521A
Authority: EP
Inventors: Christian Gern; Fabian Hokenmaier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2007-09-17
Publication date: 2009-08-12
Also published as: DE102006051523A1; WO2008049698A1

Abstract

Verfahren zum Umwandeln von mindestens einem ersten Signal in ein komprimiertes, zweites Signal, durch: Schrittweises Abtasten des ersten Signals und Erfassung (5, 6) des bei der jeweiligen Abtastung vorliegenden Signalwerts; Einteilen der erfassten Signalwerte in aufeinanderfolgende Zeitfenster (10), die jeweils die gleiche Anzahl von erfassten Signalwerten aufweisen; Zwischenspeichern von mindestens einigen Samplewerten der erfassten Signalwerte; Bestimmung und Zwischenspeicherung des maximalen und des minimalen erfassten Signalwerts innerhalb eines Zeitfensters (25, 26); Vergleich aller maximaler und aller minimaler Signalwerte von mindestens drei aufeinanderfolgenden betrachteten Zeitfenstern zur Feststellung, ob beim ersten Signal eine positive oder eine negative Steigung vorliegt und/oder ob das erste Signal einen Wende-, Hoch- und/oder Tiefpunkt aufweist (30); Endgültiges Speichern von dem den festgestellten Wende-, Hoch- und/oder Tiefpunkt beschreibenden minimalen und/oder maximalen Signalwert (31) und von Samplewerten von Zeitfenstern, in welchen keine Wende-, Hoch- oder Tiefpunkte vorliegen; Erstellen des zweiten Signals anhand der gespeicherten Samplewerte und der Wende, Hoch- und/oder Tiefpunkte (32).

Description

Beschreibung

Titel

Verfahren zum Umwandeln von mindestens einem ersten elektrischen Signal in ein komprimiertes zweites Signal

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umwandeln von mindestens einem, eine Datenmenge aufweisenden, elektrischen, ersten Signal in ein komprimiertes, eine geringere Datenmenge aufweisendes, zweites Signal.

Stand der Technik

Ein elektrisches Signal kann beispielsweise mittels eines Oszilloskops dargestellt werden. Heutige Oszilloskope weisen umfangreiche Funktionen auf, die eine genaue Betrachtung des Signals zulassen. Jedoch sind zur Auswertung von hohen Datenmengen entsprechend leistungsfähige Oszilloskope nicht für den mobilen Einsatz geeignet.

Verfahren zur Erfassung und Umwandlung von Signalen sind aus dem Stand der Technik weitläufig bekannt. Dabei wird, zum Beispiel mit einem Analog- Digital- Wandler, ein erstes Signal (Eingangssignal) schrittweise abgetastet, wobei die dabei erfassten Signalwerte gespeichert beziehungsweise durch ein zweites Signal (Ausgangssignal) wiedergegeben werden. Mit zunehmend großen Abständen zwischen den Abtastungen wird zwar die Datenmenge verringert, jedoch gehen die dazwischen liegenden Signaldaten verloren. Dies führt dazu, dass nicht alle Amplitudenspitzenwerte, wie zum Beispiel ein Hoch-, Tief- und/oder ein Wendepunkt, erfasst werden und ein das Eingangssignal darstellendes Ausgangssignal verfälscht wird. Unter einem Wendepunkt ist in diesem Zusammenhang der Punkt zu verstehen, an dem eine positive Steigung des ersten Signals in eine negative Steigung übergeht. Ein Hoch- oder Tiefpunkt kennzeichnet eine Amplitudenspitze, die keinen Wendepunkt darstellt, und dennoch größer (oder kleiner) als der vorhergehende und nachfolgende Signalwert ist. Es ist hiermit also ein Signalwert gemeint, der aufgrund einer Störung auffällig von dem ersten Signal abweicht.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung sieht gemäß dem Anspruch 1 vor, dass zum Umwandeln von mindestens einem, eine Datenmenge aufweisenden, elektrischen, ersten Signal in ein komprimiertes, eine geringere Datenmenge aufweisendes, zweites Signal zunächst das erste Signal schrittweise abgetastet wird und der bei der jeweiligen Abtastung vorliegende Signalwert erfasst wird. Die schrittweise Abtastung des ersten Signals geschieht vorzugsweise mittels eines Analog- Digital- Wandlers, der das erste Signal abtastet und die entsprechenden Signalwerte erfasst. Die erfassten Signalwerte beziehungsweise Abtastungen werden dabei bevorzugt in aufeinander folgende Zeitfenster eingeteilt, die jeweils die gleiche Anzahl von erfassten Signalwerten aufweisen. Weiterhin werden von mindestens einigen der erfassten Signalwerten Samplewerte zwischengespeichert. Das bedeutet, dass von den erfassten Signalwerten (Sample-)werte zwischengespeichert werden, die ausgewählte/bestimmte erfasste Signalwerte darstellen. Gleichzeitig zu der Erfassung beziehungsweise Zwischenspeicherung der Samplewerte wird vorteilhafterweise der maximale und der minimale erfasste Signalwert der abgetaste- ten/erfassten Signalwerte innerhalb eines jeden Zeitfensters bestimmt und zwischengespeichert. Anschließend werden die maximalen und die minimalen Signalwerte von mindestens drei aufeinander folgenden betrachteten Zeitfenstern miteinander verglichen, um festzustellen, ob das erste Signal (innerhalb der betrachteten aufeinander folgenden Zeitfenster) eine positive oder eine negative Steigung und/oder einen Wende-, Hoch- und/oder Tiefpunkt aufweist, wobei, wenn ein Wende-, Hoch- und/oder Tiefpunkt bestimmt wird, der diesen Punkt beschreibende minimale und/oder maximale Signalwert endgültig gespeichert und/oder ausgegeben wird, und wenn innerhalb der betrachteten, aufeinander folgenden Zeitfenster kein Wende-, Hoch- und/oder Tiefpunkt bestimmt wird, die innerhalb der betrachteten Zeitfenster befindlichen Samplewerte endgültig gespeichert werden. Anhand der gespeicherten Samplewerte und der Wende-, Hoch- und/oder Tiefpunkte wird abschließend das zweite Signal erstellt. Dadurch, dass durch die Betrachtung der maximalen und minimalen Signalwerte Wende-, Hoch- und/oder Tiefpunkt erkannt und gespeichert werden, und sonst nur die Samplewerte, wird die Datenmenge des ersten Signals stark verringert, wobei dennoch sämtliche "wichtigen" Signalwerte berücksichtigt werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergeben sich zwei bedeutende Vorteile. Zum Einen ist es so möglich, ein erstes Signal unter Berücksichtigung aller wichtigen Signalwerte, wie zum Beispiel Wende-, Hoch- und/oder Tiefpunkte des Signals, stark zu komprimieren, so dass das Signal auch an einem weniger Leistungsstarken Gerät, wie zum Beispiel an einem tragbarer Mobilcomputer, angezeigt und/oder ausgewertet werden kann. Das zweite Signal kann beispielsweise auf einen Mobilcomputer, wie zum Beispiel ein Pocket- PC oder Handheld, übertragen werden, der die Reduzierte Datenmenge beziehungsweise das komprimierte zweite Signal mit seiner vorhandenen Rechenleistung und seinem vorhandenen Speicher darstellen beziehungsweise auswerten kann. Zum Anderen stellt das zweite Signal eine einfachere visuelle Ausführung des ersten Signals dar, wobei das zweite Signal die für den Betrachter wichtigsten Daten enthält beziehungsweise darstellt. So werden durch das erfindungsgemäße Verfahren sämtliche Steigungen und Wende-, Hoch- und/oder Tiefpunkte wiedergegeben.

Vorteilhafterweise wird beim Vergleich der maximalen und minimalen Signalwerte so vorgegangen, dass wenn die zeitlich aufeinander folgenden maximalen und minimalen Signalwerte (innerhalb der betrachteten Zeitfenster) jeweils stetig zunehmen eine positive Steigung vorliegt, und dass wenn die zeitlich aufeinander folgenden maximalen und minimalen Signalwerte (innerhalb der betrachteten Zeitfenster) jeweils stetig abnehmen eine negative Steigung vorliegt, und dass wenn eine positive oder eine negative Steigung vorliegt die zwischengespeicherten Samplewerte endgültig gespeichert und/oder ausgegeben werden. Treten in dem betrachteten Signalbereich keine Besonderheiten, wie zum Beispiel ein Wende-, Hoch- und/oder Tiefpunkt, auf, reicht es aus, die Samplewerte zu speichern, da diese in dem ausgewählten Bereich, also innerhalb der betrachteten Zeitfenster, das Signal ausreichend beschreiben. Hierdurch werden die zusätzlich erfassten maximalen und minimalen Signalwerte (innerhalb der betrachteten Zeitfenster) hingegen nicht endgültig gespeichert, sondern gelöscht, wodurch unter Anderem Speicherplatz beziehungsweise Ressourcen gespart werden. Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird bei dem Vergleich der maximalen und minimalen Signalwerte so vorgegangen, dass wenn die minimalen Signalwerte aufeinander folgender Zeitfenster stetig zunehmen (oder abnehmen) und die maximalen Signalwerte nicht, wenn also bei zum Beispiel drei betrachteten Zeitfenstern der mittlere maximale Signalwert größer ist als der vorhergehende und der nachfolgende Signalwert der benachbarten Zeitfenster, ein Hochpunkt vorliegt. Wenn hingegen die aufeinander folgenden maximalen Signalwerte stetig zunehmen (oder abnehmen) und die aufeinander folgenden minimalen Signalwerte nicht, wenn also bei zum Beispiel drei betrachteten Zeitfenstern der mittlere minimale Signalwert kleiner ist, als der vorhergehende und der nachfolgende minimale Signalwert der benachbarten Zeitfenster, liegt ein Tiefpunkt vor. Wird ein Tiefpunkt oder ein Hochpunkt erkannt beziehungsweise bestimmt, so wird der Hoch- oder Tiefpunkt, beziehungsweise der den Hoch- oder Tiefpunkt beschreibende maximale und/oder minimale Signalwert des betreffenden Zeitfensters gespeichert und/oder ausgegeben. Um das Verfahren besonders einfach zu gestalten, werden hierbei sowohl der minimale als auch der maximale Signalwert anstelle der in dem Zeitfenster liegenden Samplewerte gespeichert beziehungsweise ausgegeben. Natürlich ist es auch denkbar, nur den betreffenden maximalen oder minimalen Signalwert zu speichern beziehungsweise auszugeben.

Vorteilhafterweise wird bei dem Vergleich der maximalen und minimalen Signalwerte so vorgegangen, dass wenn die minimalen und maximalen Signalwerte von aufeinander folgenden Zeitfenstern jeweils eine unstetige Zu- oder Abnahme aufweisen, wenn also bei zum Beispiel drei aufeinander folgenden Zeitfenstern der minimale Signalwert und der maximale Signalwert des mittleren Zeitfensters größer oder kleiner als die der benachbarten Zeitfenster sind, ein Wendepunkt vorliegt. Durch Betrachtung der Steigung des Signals vor dem Wendepunkt und nach dem Wendepunkt wird bestimmt, ob es ein Wendepunkt von einer positiven Steigung zu einer negativen Steigung oder von einer negativen Steigung zu einer positiven Steigung ist, wobei bei einer positiven Abweichung eines maximalen und eines minimalen Signalwerts ein Wendepunkt von einer positiven Steigung zu einer negativen Steigung vorliegt, und bei einer negativen Abweichung eines maximalen und eines minimalen Signalwerts ein Wendepunkt von einer negativen Steigung zu einer positiven Steigung. Anschließend wird der entspre- chende Wendepunkt beziehungsweise der entsprechende minimale und maximale Signalwert endgültig gespeichert.

Zweckmäßigerweise werden zum Umwandeln des gesamten ersten Signals die aufeinander folgenden betrachteten Zeitfenster schrittweise um mindestens ein Zeitfenster verschoben, so dass zum Beispiel bei drei aufeinander folgenden betrachteten Zeitfenstern das (zeitlich) erste Zeitfenster wegfällt und ein neues Zeitfenster als (neues) letztes Zeitfenster hinzukommt und die drei „neuen" Zeitfenster betrachtet werden. Dadurch können sämtliche Hoch-, Tief- oder Wendepunkte des ersten Signals ermittelt und für das zweite Signal verwendet werden. Liegt beispielsweise eine positive Steigung innerhalb der betrachteten Zeitfenster vor, so ist es möglich, dass der maximale Signalwert des (zeitlich) letzten Zeitfensters tatsächlich ein Hochpunkt ist, jedoch nicht als solcher erkannt wird, da der folgende maximale Signalwert noch nicht betrachtet wurde. Daher ist es wichtig, dass nicht beispielsweise zunächst drei erste Zeitfenster und anschließend drei zweite Zeitfenster, die auf die ersten Zeitfenster folgen betrachtet werden, da Amplitudenspitzenwerte zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitfenster nicht erfasst werden würde, sondern die betrachteten Zeitfenster schrittweise um mindestens eines „verschoben" werden, wobei die ersten betrachteten Zeitfenster und die zweiten betrachteten Zeitfenster mindestens ein Zeitfenster aufweisen, das bei beiden betrachteten Zeitfenstern berücksichtigt wird.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden der minimale und der maximale Signalwert eines Zeitfensters nur dann gespeichert, wenn die Differenz von dem maximalen zu dem minimalen Signalwert größer ist, als ein Rauschwert des ersten Signals. Vorteilhafterweise wird der Rauschwert so gewählt, dass in Zeitabschnitten, in denen die Signalbandbreite so niedrig ist, dass eine eingestellte Abtastung pro angezeigtem Bild- oder Speicherpunkt ausreichend ist, lediglich die Samplewerte erfasst werden. Dadurch wird ein Rauschen nicht als Hoch-, Tiefoder Wendepunkt erfasst.

Bevorzugt werden zeitlich äquidistante Samplewerte zwischengespeichert. Je nach Wahl des Abstandes zwischen den zeitlich äquidistanten Samplewerten wird das erste Signal entsprechend genau oder ungenau erfasst und wiedergegeben. Vorteilhafterweise erfolgt das schrittweise Abtasten des ersten Signals in zeitlich äquidistanten Schritten beziehungsweise Abtastungen. Dadurch wird sowohl die Erfassung als auch die Weiterverarbeitung der erfassten Signalwerte erleichtert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden soll die Erfindung anhand einiger Zeichnungen näher erläutert werden. Dazu zeigen:

Figur 1 einen beispielhaften Signalverlauf eines ersten, elektrischen

Signals,

Figur 2 ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur 3 ein stark vergrößerter Ausschnitt des ersten Signalverlaufs,

Figur 4 ein zweites Signal aus Äquidistanter Abtastung,

Figur 5 ein zweites Signal aus einer Max/Min-Bestimmung und

Figur 6 ein zweites Signal aus dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Offenbarung(en) der Erfindung

Die Figur 1 zeigt den dreieckförmigen Signalverlauf eines ersten Signals 1, welches in ein zweites Signal umgewandelt werden soll, und das neben Wendepunkten 2 auch noch Hochpunkte 3 und Tiefpunkte 4 aufweist, die Signalstörungen entsprechen. Zur Untersuchung des ersten Signals 1 ist es wünschenswert, dieses zum Einen möglichst einfach darzustellen, und zum Anderen die Datenmenge des Signals 1 so zu reduzieren, sodass es auch an Geräten angezeigt und/oder verarbeitet werden kann, die weder eine große Leistung noch einen großen Datenspeicher aufweisen. Mittels des in der Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Signal 1 vorteilhaft komprimiert. In einem ersten Schritt 5 wird das Signal 1 erfasst. In einem zweiten Schritt 6 wird das erste Signal 1 zeitlich äquidistant abgetastet und der bei jeweiliger Abtastung vorliegende Signalwert erfasst. Dies geschieht vorteilhafterweise mittels eines Analog- Digital- Wandlers.

Die Figur 3 zeigt dazu beispielhaft einen stark vergrößerten Abschnitt des ersten Signals 1. Im oberen Bereich 7 der Figur 3 sind senkrecht zur Zeitachse t Abtastungen 8 eingezeichnet, die zeitlich äquidistante Signalwerte 9 erfassen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht alle Abtastungen 8 beziehungsweise Signalwerte 9 mit Bezugszeichen versehen.

In einem dritten Schritt 10 des in der Figur 2 dargestellten Verfahrens werden die Signalwerte 9 in Zeitfenster eingeteilt, die jeweils die gleiche Anzahl von zeitlich äquidistanten Signalwerten 9 aufweisen. In der Figur 3 sind dazu Zeitfenster 11, 12, 13 und 14 eingezeichnet, die jeweils acht zeitlich äquidistante Abtastungen 8 beziehungsweise Signalwerte 9 aufweisen.

In einem darauf folgenden Schritt 15 des in der Figur 2 dargestellten Verfahrens werden vorteilhafterweise einige äquidistante Samplewerte 16 bis 23 zwischengespeichert, wobei diese in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Figur 3 jedem vierten durch eine Abtastung 8 erfassten Signalwert 9 des Signals 1 entsprechen.

Mittel der zwischengespeicherten Samplewerte über einen weiten Bereich des Signals 1, könnte dieses in ein zweites, auf den Samplewerten beruhendes zweites Signal 24, wie in der Figur 4 dargestellt, umgewandelt werden. Das zweite Signal 24 weist ebenfalls die Dreiecksform des Signals 1 auf, jedoch sind weder die Hochpunkte 3 noch die Tiefpunkte 4 dargestellt. Das kommt daher, dass die Hochpunkte 3 und die Tiefpunkte 4 zwischen den Samplewerten liegen, und somit nicht erfasst worden sind. Ebenso kann es geschehen, dass einer oder mehrere Wendepunkte 2 des Signals 1 zwischen zwei Samplewerten liegen, und somit nicht exakt von dem Signal 24 wiedergegeben werden. Das Signal 24 ist hierbei also so verfälscht, dass wesentliche Merkmale des Signals 1 bei der Umwandlung nicht mitberücksichtigt werden.

Vorteilhafterweise werden daher gleichzeitig zu der Erfassung beziehungsweise Zwischenspeicherung der Samplewerte in dem Schritt 15 in einem Schritt 25 der maximale und der minimale Signalwert des Signals 1 innerhalb eines Zeitfensters (zum Beispiel 11, 12, 13 und/oder 14) erfasst und zwischengespeichert. Dazu werden die aufeinanderfolgenden äquidistanten Signalwerte 9 der Abtastungen 8 des Signals 1, wie in der Figur 3 dargestellt, innerhalb eines Zeitfensters miteinander verglichen. Dies kann über einen einfachen, dem Fachmann bekannten Algorithmus geschehen.

Bei dem in der Figur 3 dargestellten Signal 1 werden dabei in dem Zeitfenster 11 ein maximaler Signalwert MAX_11 und ein minimaler Signalwert MIN_11, im Zeitfenster 12 ein maximaler Signalwert MAX_12 und ein minimaler Signalwert MIN_12, innerhalb des Zeitfensters 13 und maximaler Signalwert MAX_13 und ein minimaler Signalwert MIN_13 und in dem Zeitfenster 14 ein maximaler Signalwert MAX_14 und ein minimaler Signalwert MIN_14 erfasst und zwischengespeichert. Voraussetzung für die Zwischenspeicherung ist, dass die Differenz von dem maximalen Signalwert zu dem minimalen Signalwert des jeweiligen Zeitfensters größer ist, als der Rauschwert des Signals 1, der in einem Schritt 27, wie in der Figur 2 dargestellt, eingestellt wird. So muss beispielsweise für die Erfassung des maximalen Signalwerts MAX_11 und des minimalen Signalwerts MIN_11 des Zeitfensters 11 gelten: MAX_11 - MIN_11 > Rauschwert (27).

Die alleinige Verwendung von minimalen und maximalen Signalwerten innerhalb der vorgegebenen Zeitfenster zur Umwandlung des Signals 1 in ein zweites Signal, würde zwar zu einem eine geringere Datenmenge aufweisenden zweiten Signal 27 führen, das jedoch, wie in der Figur 5 dargestellt, schwer ablesbar wäre. Ein Betrachter könnte auf den ersten Blick des aufgrund der minimalen und maximalen Signalwerte treppenkurven-förmigen Signals 27 einen Hochpunkt 28, der einem Hochpunkt 3 des Signals 1 wiedergibt, und/oder einen Tiefpunkt 29, der einem Tiefpunkt 4 des Signals 1 wiedergibt, nicht leicht von den "Treppen" des Signals 27 unterscheiden. Daher werden vorteilhafterweise die erfassten minimalen und maximalen Signalwerte in einem weiteren Schritt 30 miteinander verglichen, um festzustellen, ob ein Wendepunkt, ein Hochpunkt oder ein Tiefpunkt innerhalb eines Zeitfensters vorliegt. Dieser Vergleich des Schritts 30 soll anhand der Figur 3 im Folgenden beispielhaft näher erläutert werden.

Vorteilhafterweise werden die minimalen und maximalen Signalwerte des Signals 1 von mindestens drei Zeitfenstern miteinander verglichen. In dem vorliegenden Beispiel werden dazu die Zeitfenstern 11, 12 und 13 betrachtet. Dabei werden folgende Bedingungen überprüft:

A) MAX_11 < MAX_12 < MAX_13,

B) MIN_11 < MIN_12 < MIN_12,

C) MAX_11 >MAX_12 > MAX_13 und

D) MIN_11 ≥ MIN_12 > MIN_13.

Ist eine dieser Bedingungen erfüllt, so bedeutet das, dass die entsprechenden, aufeinander folgenden Signalwerte stetig zunehmen (also eine positive Steigung vorliegt) oder stetig abnehmen (also eine negative Steigung vorliegt). Eine Steigung des Signals 1 innerhalb der Zeitfenster 11, 12 und 13 liegt dann vor, wenn sowohl die aufeinanderfolgenden minimalen Signalwerte (MIN_11, MIN_12, MIN_13) und die aufeinanderfolgenden maximalen Signalwerte (MAX_11, MAX_12, MAX_13) die gleiche Steigungsrichtung aufweisen, also beide entweder stetig abnehmen oder zunehmen. Nehmen die entsprechenden Signalwerte nicht stetig zu oder ab, so wird die überprüfte Bedingung ungültig. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn der Signalwert MAX_12 größer ist als der Signalwert MAX_11 und der Signalwert MAX_13. Ist für die betrachteten Zeitfenster 11, 12, 13 die Gleichung A), und nicht die Gleichung, B) gültig, so bedeutet das, dass der Signalwert MIN_12 einen Tiefpunkt darstellt. Entsprechendes gilt für die Ermittlung eines Hochpunkts.

Liegt "lediglich" eine Steigung ST vor, so gilt: ST = (A) und B)) oder (C) und D)).

Liegt ein Tiefpunkt TP (4) vor, so gilt: TP = (A) und (nicht B)) oder (C) und (nicht D)). Für das Vorliegen eines Hochpunktes HP (3) wird entsprechend Folgendes ü- berprüft: HP = (B) und (nicht A)) oder (D) und (nicht C)).

Liegt ein Wendepunkt vor, so steigen weder die aufeinanderfolgenden maximalen Signalwerte noch die aufeinanderfolgenden minimalen Signalwerte stetig an (oder ab). Daher wird für das Vorliegen eines Wendepunkts (WP) (2) das Folgende geprüft: WP = nicht A) und nicht B) und nicht C) und nicht D). Das heißt, dass wenn keine der Gleichungen A) bis D) erfüllt ist, ein Wendepunkt (WP) vorliegt.

In einem weiteren Schritt 31 des in der Figur 2 dargestellten Verfahrens werden nun die das Signal 1 im Wesentlichen beschreibenden Signalwerte, also Hochpunkt, Tiefpunkt und/oder Wendepunkt gespeichert, wobei bei den Zeitfenstern, in denen kein Hochpunkt, Tiefpunkt oder Wendepunkt vorliegt, die Samplewerte, die in diesem Fall die Steigung des Signals ausreichend beschreiben, endgültig gespeichert werden. Wird ein Hochpunkt, Tiefpunkt oder Wendepunkt erfasst beziehungsweise ermittelt, so wird dieser beziehungsweise der minimale und/oder maximale Signalwert des entsprechenden Zeitfensters anstelle des entsprechenden Samplewertes oder der entsprechenden Samplewerte endgültig gespeichert. Um sämtliche Hoch-, Tief- oder Wendepunkte des Signals 1 zu erfassen, werden die bei der Umwandlung des Signals 1 in diesem Ausführungsbeispiel betrachteten drei Zeitfenster 11, 12 und 13 um ein Zeitfenster weiter verschoben, sodass anschließend das Signal 1 innerhalb der Zeitfenster 12, 13 und 14 überprüft und umgewandelt wird.

Die nicht für die Beschreibung des Signals 1 notwendigen Daten, wie zum Beispiel die „lediglich" eine Steigung des Signals 1 beschreibenden maximalen und minimalen Signalwerte, werden aus dem Zwischenspeicher gelöscht, da die Steigung bereits durch die Samplewerte ausreichend berücksichtigt wird. Nur die endgültig gespeicherten, für die Beschreibung des Signals 1 notwendigen Signale werden in einem abschließenden Schritt 32 zur Erstellung eines vorteilhaften zweiten Signals 33, wie es in der Figur 6 dargestellt ist, verwendet. Die vereinfachte Darstellung des Signals 33, welches das Signal 1 vorteilhaft wiedergibt, erleichtert einem Betrachter das schnelle Erkennen von Störungen in Form von den Hochpunkten 3, die beim Signal 33 als Hochpunkte 34 dargestellt sind, und von den Tiefpunkten 4, die beim Signal 33 durch die Tiefpunkte 35 dargestellt sind. Die Hochpunkte 34 und die Tiefpunkte 35 sind dabei so abstrahiert dargestellt, dass sie einfach von einem Betrachter erfasst werden können.

Durch die vorteilhafte Umwandlung des Signals 1 in das zweite Signal 33 ist es möglich das Signal 1 beziehungsweise die wesentlichen das Signal 1 beschreibenden Merkmale auch an einem Gerät anzuzeigen, welches keine hohe Rechenleistung oder Datenspeicherkapazität aufweist.

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zum Umwandeln von mindestens einem, eine Datenmenge aufweisenden, elektrischen, ersten Signal in ein komprimiertes, eine geringere Datenmenge aufweisendes, zweites Signal, mit folgenden Schritten:

- Schrittweises Abtasten des ersten Signals und Erfassung des bei der jeweiligen Abtastung vorliegenden Signalwerts;

- Einteilen der erfassten Signalwerte in aufeinanderfolgende Zeitfenster, die jeweils die gleiche Anzahl von erfassten Signalwerten aufweisen;

- Zwischenspeichern von mindestens einigen Samplewerten der erfassten Signalwerte;

- Bestimmung und Zwischenspeicherung des maximalen und des minimalen erfassten Signalwerts innerhalb eines Zeitfensters;

- Vergleich aller maximaler und aller minimaler Signalwerte von mindestens drei aufeinanderfolgenden betrachteten Zeitfenstern zur Feststellung, ob beim ersten Signal eine positive oder eine negative Steigung vorliegt und/oder ob das erste Signal einen Wende-, Hoch- und/oder Tiefpunkt aufweist;

- Endgültiges Speichern von dem den festgestellten Wende-, Hoch- und/oder Tiefpunkt beschreibenden minimalen und/oder maximalen Signalwert und von Samplewerten von Zeitfenstern, in welchen keine Wende-, Hoch- oder Tiefpunkte vorliegen;

- Erstellen des zweiten Signals anhand der gespeicherten Samplewerte und der Wende-, Hoch- und/oder Tiefpunkte.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei beim Vergleich aller maximaler und minimaler Signalwerte wie folgt vorgegangen wird: - Nehmen die aufeinander folgenden maximalen und minimalen Signalwerte jeweils stetig zu, so liegt eine positive Steigung vor;

- Nehmen die aufeinander folgenden maximalen und minimalen Signalwerte jeweils stetig ab, so liegt eine negative Steigung vor;

- Liegt eine positive oder eine negative Steigung vor, so werden die Sam- plewerte endgültig gespeichert und/oder ausgegeben.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Vergleich aller maximaler und minimaler Signalwerte wie folgt vorgegangen wird:

- Nehmen die aufeinander folgenden minimalen Signalwerte stetig zu oder ab und die aufeinander folgenden maximalen Signalwerte nicht, so liegt ein Hochpunkt vor;

- Nehmen die aufeinander folgenden maximalen Signalwerte stetig zu oder ab und die aufeinander folgenden minimalen Signalwerte nicht, so liegt ein Tiefpunkt vor;

- Liegt in einem Zeitfenster ein Hochpunkt oder ein Tiefpunkt vor, so wird der minimale und/oder maximale Signalwert des entsprechenden Zeitfensters endgültig gespeichert und/oder ausgegeben.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Vergleich aller maximaler und minimaler Signalwerte wie folgt vorgegangen wird:

- Weisen die aufeinanderfolgenden minimalen und maximalen Signalwerte aufeinander folgender Zeitfenster jeweils eine unstetige Zu- oder Abnahme auf, so liegt ein Wendepunkt vor;

- Durch Betrachtung der Steigung vor und nach dem Wendepunkt wird bestimmt was für ein Wendepunkt vorliegt;

- Endgültiges Speichern des den bestimmten Wendepunkt beschreibenden minimalen und maximalen Signalwerts.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Vergleich aller maximaler und minimaler Signalwerte wie folgt vorgegangen wird:

- Bei einer positiven Abweichung eines maximalen und eines minimalen Signalwerts liegt ein Wendepunkt von einer positiven Steigung zu einer negativen Steigung vor;

- Bei einer negativen Abweichung eines maximalen und eines minimalen Signalwerts liegt ein Wendepunkt von einer negativen Steigung zu einer positiven Steigung vor.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei den betrachteten aufeinander folgenden Zeitfenstern, in denen ein Wende-, Hoch- oder Tiefpunkt vorliegt, dieser anstatt der Samplewerte gespeichert wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Umwandeln des gesamten ersten Signals die aufeinander folgenden Zeitfenster schrittweise um mindestens ein Zeitfenster verschoben werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale und der minimale Signalwert eines Zeitfensters nur dann erfasst wird, wenn die Differenz zwischen dem maximalen und dem minimalen Signalwert größer ist als ein Rauschwert des ersten Signals.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zeitlich äquidistante Samplewerte zwischengespeichert werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das schrittweise Abtasten des ersten Signals in zeitlich äquidistanten Schritten erfolgt.