专利名称：一种用于虚拟示波器的波形显示方法
技术领域：
本发明涉及虚拟示波器领域，具体而言，涉及一种用于虚拟示波器的波形显示方法。
背景技术：
虚拟示波器是当今仪器技术的发展热点之一，很多工业设备都需要将工况波形显示及保存，如风电变流器等。对于具有实时监控功能的虚拟示波器软件，其数据采集和波形显示的实时性和稳定性要求更高。如果采用定时重绘的方式，高精度定时会导致较高的处理器占有率，另外，计算机和外部采集设备间的时钟不同步也会导致固定时间内虚拟示波器软件接收到的数据量不完全一致，从而造成显示波形的晃动。为了使周期波形平稳地显示，一般采用定点重绘的方式，即每接收到固定的重绘点数后重绘一次波形。采用定点重绘波形时，由于重绘点数选取的不同会出现视觉上同一路周期信号有时静止、有时向左移动、有时向右移动或有时波形反向的情况，虽然实际上这些波形一直是在向左移动的；对于多路不同频率的周期信号，当放在同一个坐标轴上同时进行显示时，也会出现上述波形运动方向不定的视觉效果，界面比较混乱。因此，迫切需要一种用于虚拟示波器的波形显示方法来解决以上问题，优化波形的显示方式，改善波形的视觉效果。
发明内容
技术问题本发明所要解决的技术问题是提供一种用于虚拟示波器的波形显示方法，该波形显示方法可以使一路周期信号向某一指定方向移动或多路周期信号能最大数量地向某一指定方向移动，从而改善虚拟示波器的视觉效果。技术方案为解决上述技术问题，本发明采用的用于虚拟示波器的波形显示方法，该波形显示方法包括以下步骤一种用于虚拟示波器的波形显示方法，其特征在于该波形显示方法包括以下步骤10)判断虚拟示波器接收的波形信号是否为周期信号，如果是周期信号，则进入步骤20)，如果不是周期信号，则虚拟示波器直接显示所接收的信号；20)判断虚拟示波器接收的周期信号的路数，如果是一路周期信号，则进入步骤30)，如果是η路周期信号，η彡2，则进入步骤40)；30)测算一路周期信号中的最优重绘点数虚拟示波器接收的波形信号的信号频
率为f，采样周期为I，则〃 = 其中，N表示波形在一个周期内的点数，根据波形的视觉移
动方向与重绘点数的关系，测算出波形往某一指定方向移动的重绘点数区间与显示区间的交集，选择交集中的最大值作为最优重绘点数，进入步骤50)；40)测算η路周期信号中的最优重绘点数虚拟示波器接收的波形信号的信号频率为f，采样周期为I，则〃 = 其中，N表示波形在一个周期内的点数，根据波形的视觉
移动方向与重绘点数的关系，分别测算η路周期信号往某一指定方向移动的重绘点数区间与显示区间的交集，交集表示为Ip 12、…、In，再取交集Ip 12、…、In的公共交集P，判断P是否为空集，如果P是非空集，那么取P中的最大值为最优重绘点数；如果P是空集，那么对显示区间采用从大到小遍历的方法，测出满足波形移动条件的周期信号路数最多的最大值，作为最优重绘点数，进入步骤50)；50 )显示波形将最优重绘点数作为定点，利用定点重绘方法将虚拟示波器接收到的总线数据以波形方式显示。有益效果与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点I.使一路周期信号向某一指定方向移动或多路周期信号能最大数量地向某一指定方向移动。现有技术中波形显示方法会使波形随意的移动，如果在一个界面上同时显示多路不同频率的波形，就会导致有的静止、有的向左移、有的像右移、有的反转，界面非常不协调。采用本发明的波形显示方法，波形移动的大体趋势是一致的，使一路周期信号向某一指定方向移动或多路周期信号能最大数量地向某一指定方向移动，视觉效果会比较舒服。对多路不同频率的周期信号寻找一个公共的重绘点数可以使得大部分波形在视觉上往某一指定方向较为缓慢而稳定的移动效果，优化了波形的显示方式。2.设置不同的重绘点数可以实现虚拟示波器上的波形在视觉上往某一指定方向较为缓慢而稳定的移动效果。本发明的波形显示方法中，通过设定波形的视觉移动方向与重绘点数的关系，可以实现按照人们的意愿，波形向左移动或是向右移动。3.本发明的显示方法还提供了一种周期信号及其频率的判断方法，该方法简单、易于实现且实时性较好，为波形显示方法提供了测算基础。
图I是本发明的流程框图。图2是本发明优选的判断周期信号的流程框图。图3是本发明中在一路周期信号中，测算最优重绘点数的流程框图。图4是本发明中在多路不同频率的周期信号中，测算最优重绘点数的流程框图。图5是本发明中，当重绘点数满足Mod=O时的静止视觉效果图。图6是本发明中，当重绘点数满足Mod_N/2〈0时的左移视觉效果图。图7是本发明中，当重绘点数满足Mod_N/2>0时的右移视觉效果图。图8是本发明中，当重绘点数满足Mod_N/2=0时的上下翻转视觉效果图。图9是本发明实施例中五路不同频率的周期信号波形右移区间与显示区间的交集示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。如图I所示，本发明的一种用于虚拟示波器的波形显示方法，包括以下步骤10)判断虚拟示波器接收的波形信号是否为周期信号，如果是周期信号，则进入步骤20)，如果不是周期信号，则虚拟示波器直接显示所接收的信号。在步骤10)中，判断虚拟示波器接收的信号是否为周期信号的方法有多种，例如过零点法、采样信号频谱分析及功率谱估计等。本发明优选如下方法判断虚拟示波器接收的信号是否为周期信号。如图2所示，该判断方法包括以下步骤101)在虚拟示波器接收的信号中，记录其中数据的多个极大值，并记录这些极大值出现的位置；102)测算所记录的极大值的平均值，如果极大值与极大值的平均值之差超过设定值的数量大于30%，则虚拟示波器接收的信号为非周期信号，信号频率为 O ;如果极大值与极大值的平均值之差超过设定值的数量小于等于30%，则进入步骤103);103)测算相邻两个极大值之间的位置间隔δ，如果δ超过间隔设定值的数量大于30%，则虚拟示波器接受的信号为非周期信号，信号频率为O;如果δ超过间隔设定值的数量小于等于30%，则为周期信号，周期信号的信号周期依据式(I)测算，周期信号的信号频率依据式(2)测算
权利要求
1.一种用于虚拟示波器的波形显示方法，其特征在于该波形显示方法包括以下步骤 10)判断虚拟示波器接收的波形信号是否为周期信号，如果是周期信号，则进入步骤20)，如果不是周期信号，则虚拟示波器直接显示所接收的信号； 20)判断虚拟示波器接收的周期信号的路数，如果是一路周期信号，则进入步骤30)，如果是η路周期信号，η彡2，则进入步骤40)； 30)测算一路周期信号中的最优重绘点数虚拟示波器接收的波形信号的信号频率为f,采样周期为I，则
2.按照权利要求I所述的用于虚拟示波器的波形显示方法，其特征在于所述的步骤10)中，判断虚拟示波器接收的信号是否为周期信号的方法是 101)在虚拟示波器接收的信号中，记录其中数据的多个极大值，并记录这些极大值出现的位置；
3.按照权利要求I所述的用于虚拟示波器的波形显示方法，其特征在于所述的步骤30)中，波形的视觉移动方向与重绘点数的关系如下A.若Mod=O,则前后两次绘制的起始点在一个信号周期内的位置一致，从视觉上来看，波形静止不动； B.若Mod-N/2〈0，则前后两次绘制的起始点在一个信号周期内的位置相差小于半个周期，由于波形的峰峰值一直往左移动，从视觉上来看，波形向左漂移； C.若Mod-N/2>0，则前后两次绘制的起始点在一个信号周期内的位置相差大于半个周期，由于波形的峰峰值一直往右移动，从视觉上来看，波形向右漂移； D.若Mod-N/2=0，则前后两次绘制的起始点在一个信号周期内的位置相差等于半个周 期，从视觉上来看，波形上下翻转。
其中，N表示波形在一个周期内的点数，Mod为重绘点数对N取余数。
全文摘要
本发明公开了一种用于虚拟示波器的波形显示方法，包括以下步骤10)判断虚拟示波器接收的波形信号是否为周期信号，如果是周期信号，则进入步骤20)，如果不是周期信号，则直接显示所接收的信号；20)判断虚拟示波器接收的周期信号的路数，如果是一路周期信号，则进入步骤30)，如果是n路周期信号，n≥2，则进入步骤40)；30)测算一路周期信号中的最优重绘点数；40)测算n路周期信号中的最优重绘点数；50)显示波形。该波形显示方法可以使一路周期信号向某一指定方向移动或多路周期信号能最大数量地向某一指定方向移动，从而改善虚拟示波器的视觉效果。
文档编号G01R13/00GK102841229SQ20121035970
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者叶桦, 孟玉静, 孙晓洁, 仰燕兰 申请人:东南大学