测试和测量仪器中的时域密度触发的制作方法
【专利摘要】根据本发明的实施例的测试和测量仪器将表示模拟输入信号的数字数据转换为时域位图，且然后将该时域位图的区域与密度阈值进行比较。当密度值违背密度阈值时，生成使数字数据被存储在存储器中的触发信号。
【专利说明】测试和测量仪器中的时域密度触发
【技术领域】
[0001]本发明涉及测试和测量仪器，并且更具体地，本发明涉及用于测试和测量仪器的触发电路。
【背景技术】
[0002]示波器使用触发电路来检测各种类型的信号并由此允许该各种类型的信号的显示。存在多种类型的触发电路。例如，示波器使用边沿触发器、脉宽触发器、串行数据触发
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[0003]在一些情形下，示波器的用户可能希望检测信号的统计属性的极微小的变化。例如，用户可能希望在信号的统计曲线偏离高斯分布时进行触发。然而，常规的触发器不能够检测这种现象。
[0004]需要一种基于输入信号的统计变化进行触发的方式。
【发明内容】
[0005]根据本发明的实施例的测试和测量仪器将表示模拟输入信号的数字数据转换为时域位图，然后将该时域位图的区域与密度阈值进行比较。当密度值违背密度阈值时，生成使数字数据存储在存储器中的触发信号。
[0006]在结合所附权利要求和附图阅读时，本发明的目的、优点和其他新颖的特征将从下面的详细描述中显见。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1描绘了常规的测试和测量仪器的高级框图。
[0008]图2描绘了根据本发明的实施例的触发检测器的高级框图。
[0009]图3示出了创建根据本发明的实施例的时域位图的步骤。
[0010]图4描绘了根据本发明的实施例的时域位图。
【具体实施方式】
[0011]图1描绘了常规的测试和测量仪器100。模数转换器(ADC) 105接收模拟输入信号并对该模拟输入信号进行数字化，以产生表示在采样时刻的输入信号的模拟值的数字数据的连续流。该数字数据被输入到循环缓冲器110并且还被输入到触发检测器115，触发检测器115监测用于触发事件的数字数据。当检测到触发事件时，触发检测器115生成触发信号，该触发信号使获取存储器120存储保持在循环缓冲器110中的数字数据。所存储的数字数据然后可以显示在显示装置125上或者可以存储在存储装置130中。测试和测量仪器100代表了诸如示波器、实时光谱分析仪等多种测试和测量仪器中的任一种。因此，为了简化起见，没有示出诸如预放大器、降频转换器等仪器专用元件。
[0012]现在，在本发明的实施例中，测试和测量仪器包括如图2所示的触发检测器200。时域位图发生器205接收数字数据并对其进行处理，以生成时域位图(或者简称为位图)。区域评价器210然后将位图区域的密度值与密度阈值进行比较。当密度值违背密度阈值时，区域评价器210生成触发信号。时域位图发生器205和区域评价器210将在下文中更详细地描述。
[0013]时域位图发生器205对数字数据流进行处理以产生如图3所示的位图。数字数据流被分割成一系列的波形305。每个波形305被栅格化以产生栅格化波形310。栅格化波形310包括以行和列的阵列布置的多个单元，其中每个行表示特定电压幅值并且每个列表示特定的时间值。在电压幅值对时间中，每个单元的值或是“I”(也称为“命中(hit)”)，或是“0”，其中是“I”表示输入信号存在于该特定位置处，是“O”表示输入信号不存在。栅格化波形310的相应单元的值被加在一起，然后被波形的数量除，以形成时域位图315。在一些实施例中，当创建新的位图时，先前创建的位图被丢弃并被新创建的位图替代。在其他实施例中，新创建的位图被累积到先前创建的位图中，即与先前创建的位图相组合。
[0014]单元的密度值等于单元内的命中的数量除以用来产生单元的波形的数量。换言之:
单元的滋度值=
波形的數畺
区域的密度值等于区域内所有单元的密度值的总和除以被区域限界的单元的数量。换言之:
_轉侑-区域内所有单元的密度值的总和 凶项日]山皮但_ 被区域限界的单元的数量
例如，考虑图4，其描绘了根据本发明的实施例的时域位图400。区域405跨越位图400的2 X 2=4个单元。然而， 可替代地，区域405可跨越任何数量的单元，例如I X I个单元，3 X 5个单元，等等。区域410的密度值等于(0.7+0.2+0.2+0.8) = 1.9/4 = 0.475。区域评价器210将该密度值与密度阈值进行比较，并且如果密度值违背密度阈值，则生成触发信号。“违背”可以被编程为意指或“超过”或“小于”。因此，例如，如果密度阈值为0.25，并且如果区域评价器210被编程为在密度值超过密度阈值时生成触发信号，则将生成触发信号，因为0.475超过了 0.25。然而，如果区域评价器210被编程为在密度值小于密度阈值时生成触发信号，则将不会生成触发信号，因为0.472并不小于0.25。
[0015]使用上面示出和描述的触发检测器的各种实施例，用户可以检测到信号的统计属性的极微小的变化，例如当信号的统计曲线偏离高斯分布时。例如，如果用户知道具有高斯分布的信号应当在特定的时间和电压位置具有0.5或更小的密度值，那么用户可以将触发检测器编程为检测在该位置处的密度何时超过0.5。
[0016]在多种实施例中，位图的区域的位置和尺寸可以由用户指定，由测试和测量仪器指定，或者由标准指定。类似地，在多种实施例中，密度阈值可以由用户限定，由测试和测量仪器限定，或者由标准限定。
[0017]将认识到，上面示出和描述的测试和测量仪器的各种元件可以在硬件、软件或者硬件和软件的组合中实施，并且可以包括或者实施在通用微处理器、数字信号处理器(DSP )、专用集成电路(AS IC )、现场可编程门阵列(FPGA )等上。
[0018]从上面的论述中将认识到，本发明代表了测试和测量仪器领域的显著进步。尽管已经为了示例的目的而图示并描述了本发明的具体实施例，但将理解的是，可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下进行各种变型。因此，本发明不应被限制除了由所附权利要求限制以外。
【权利要求】
1.一种测试和测量仪器，包括: 模数转换器，所述模数转换器对模拟输入信号进行数字化，以产生数字数据； 触发检测器，所述触发检测器实时处理所述数字数据并在发生触发事件时生成触发信号；以及 存储器，所述存储器响应于所述触发信号而存储数字数据； 所述触发检测器包括: 将所述数字数据转换为时域位图的位图发生器；和 区域评价器，所述区域评价器在所述时域位图的区域的密度值违背密度阈值时生成所述触发信号。
2.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，还包括显示装置，所述显示装置显示存储在所述存储器中的所述数字数据的表示。
3.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中，所述位图发生器将所述时域位图累积到先前创建的时域位图中。
4.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中，“违背”意指“超过”。
5.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中，“违背”意指“小于”。
6.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中，所述密度阈值由用户限定。
7.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中，所述密度阈值由所述测试和测量仪器限定。
8.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中，所述密度阈值由标准限定。
9.一种方法，包括以下步骤: 对模拟输入信号进行数字化，以产生数字数据； 将所述数字数据转换为时域位图； 当所述时域位图的区域的密度值违背密度阈值时，生成触发信号；以及 响应于所述触发信号将数字数据存储在存储器中。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括显示响应于所述触发信号而存储在所述存储器中的所述数字数据的表示的步骤。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，“违背”意指“超过”。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，“违背”意指“小于”。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述密度阈值由用户限定。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述密度阈值由测试和测量仪器限定。
15.根据权利要求9所述的方法，其中，所述密度阈值由标准限定。
【文档编号】H03K3/023GK103427800SQ201310198311
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2013年5月24日 优先权日:2012年5月24日
【发明者】K.P.多比恩斯, K.L.韦思 申请人:特克特朗尼克公司