一种任意仿真波形的生成方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电气仿真测试技术领域，尤其涉及一种任意仿真波形的生成方法及装置。
【背景技术】
[0002]为了提高电气产品的可靠性，在产品设计过程中，需要对其要进行大量的仿真测试工作，来发现产品潜在的设计缺陷以改进产品，从而可以提高产品的质量。在仿真测试中，最为重要的即是选取信号输入源，仿真信号通常是由标准信号源产生，主要包括直流、正余弦、三角波、方波等比较规则的信号输入源。标准信号源所产生的仿真信号仅能够提供初级的测试，无法准确、完整的进行仿真测试，很难彻底地测试产品所存在的缺陷，因而测试产品在到实际环境中，大都需要比较复杂的信号输入源。
[0003]为了获得仿真测试所需的复杂波形，目前通常都是基于标准信号源的叠加和复杂算法生成信号源，即采用随机信号和规则信号的叠加来进行模拟，再通过大量的数理分析获得实际信号的参数，以求解出发生信号源的公式，最终生成得到所需的实际仿真波形。但该类方式进行仿真信号生成时存在以下问题:
(O由于是基于信号的叠加，所能够生成的波形有限，对于用户自行设计、无法通过数学公式直接表示的波形信号则不能实现；
(2)由于要获得更加接近实际环境的信号输入还需要大量的数理分析，为仿真测试增加了很大的工作量，从而会降低仿真测试的效率；
(3)面对复杂环境中工作的电气产品的仿真测试时，产品输入信号源会随着环境的变化发生改变，甚至发生理论上难以预想的情况，因而难以在真实环境下实现所需的仿真信号或者用户设计的信号。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种实现原理简单、所需成本低、能够根据需求实现任意仿真波形的生成，且波形生成效率及精度高的任意仿真波形的生成方法及装置。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为:
一种任意仿真波形的生成方法，步骤包括:
1)波形数据生成:根据仿真所需的波形信号预先生成对应的波形数据并进行存储；
2)仿真信号触发:执行仿真测试时，将存储的所述波形数据转化为对应的电压或电流信号，并按预设的第一采样率进行输出，得到原始波形信号输出；
3)仿真信号调理:将所述原始波形信号进行信号调理，得到所需大小的仿真波形信号输出。
[0006]作为本发明方法的进一步改进，所述步骤I)的具体步骤为:
1.1)仿真波形记录:根据仿真所需的波形信号绘制对应的图形并记录图形轨迹，所述图形轨迹的纵向坐标位置对应幅值大小；
1.2)波形数据获取:按预设的第二采样率获取所述图形轨迹中离散数据点的幅值数据，得到对应的波形数据；
1.3)波形数据存储:将获取得到的所述波形数据进行存储。
[0007]作为本发明方法的进一步改进:所述步骤I)中波形数据具体根据仿真所需的波形信号设置得到；或所述步骤I)中波形数据具体通过采集在实时环境下仿真所需的波形{g号得到。
[0008]作为本发明方法的进一步改进，所述步骤3)的具体步骤为:所述步骤2)中将存储的所述波形数据具体通过PCI板卡触发输出标准大小的对应电压或电流信号。
[0009]作为本发明方法的进一步改进，所述步骤3)中将所述原始波形信号具体进行功率放大、高压隔离的信号调理。
[0010]本发明进一步提供一种任意仿真波形的生成装置，包括:
波形数据生成模块，用于根据仿真所需的波形信号预先生成对应的波形数据并进行存储；
仿真信号触发模块，用于执行仿真测试时，将存储的所述波形数据转化为对应的电压或电流信号，并按预设的第一采样率进行输出，得到原始波形信号输出；
仿真信号调理模块，用于将所述原始波形信号进行信号调理，得到所需大小的仿真波形信号输出。
[0011]作为本发明装置的进一步改进，所述波形数据生成模块包括:
仿真波形记录单元，用于根据仿真所需的波形信号绘制对应的图形并记录图形轨迹，所述图形轨迹的纵向坐标位置对应幅值大小；
波形数据获取单元，用于按预设的第二采样率获取所述图形轨迹中离散数据点的幅值数据，得到对应的波形数据；
波形数据存储单元，用于将获取得到的所述波形数据进行存储。
[0012]作为本发明装置的进一步改进，所述波形数据生成模块根据仿真所需的波形信号设置对应的波形数据，生成对应的波形数据；或所述波形数据生成模块通过采集实时环境下仿真所需的波形信号得到。
[0013]作为本发明装置的进一步改进:所述仿真信号触发模块包括PCI触发板卡，将存储的所述波形数据触发输出标准大小的对应电压或电流信号。
[0014]作为本发明装置的进一步改进:所述仿真信号调理模块包括相互连接的功率放大单元以及高压隔离单元。
[0015]与现有技术相比，本发明的优点在于:
1)本发明在需要生成仿真波形时，预先生成并存储对应的波形数据，在仿真测试时，获取波形数据来触发输出波形信号，经过信号调理后即可得到所需的仿真波形信号，实现操作简单，不受波形信号复杂程度的限制，能够满足任意仿真波形生成的需求，且不需要复杂的数理分析过程，波形生成的效率高，不会影响仿真测试的效率；
2)本发明将触发得到的波形信号经过信号调理后得到所需大小的仿真波形信号，提供给被测产品进行仿真测试，所生成的仿真波形精度高，且不会随着环境的变化发生改变，因而能够提供精确、稳定性尚的仿真测试环境； 3)本发明通过预先根据所需要的仿真波形信号统一生成对应的波形数据，再将波形数据进行存储，使得后续在需要执行仿真测试时，可直接获取得到波形数据进行触发，减少仿真过程中波形信号生成的时间，提高波形生成以及仿真测试的效率；同时使得不受波形数据量大小的限制，可以根据实际需求生成任意数据量大小的波形信号；
4)本发明进一步可通过绘制所需的仿真波形，再按照预设的采样率获取波形轨迹上离散数据点对应的幅值，获取得到波形数据，可以方便的生成长时间范围的波形数据，从而可以适用于各种大数据量仿真波形的仿真测试中；本发明进一步还可通过实时环境数据采集、波形数据设置的方式获取波形数据，可根据实际需求选择对应的波形数据获取方式，从而提供多样化的仿真操作方式。
【附图说明】
[0016]图1是本实施例任意仿真波形的生成方法的实现流程示意图。
[0017]图2是本发明具体实施例中实现任意波形的生成方法的结构示意图。
[0018]图3是本发明具体实施例中任意波形的生成方法的实现原理示意图。
[0019]图4是本发明具体实施例中绘制的波形以及生成波形数据的原理示意图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
[0021]如图1所示，本实施例任意仿真波形的生成方法，步骤包括:
1)波形数据生成:根据仿真所需的波形信号预先生成对应的波形数据并进行存储；
2)仿真信号触发:执行仿真测试时，将存储的波形数据转化为对应的电压或电流信号，并按预设的第一采样率进行输出，得到原始波形信号输出；
3)仿真信号调理:将原始波形信号进行信号调理，得到所需大小的仿真波形信号输出。
[0022]本实施例在需要生成仿真波形时，预先生成并存储对应的波形数据，在仿真测试时，获取波形数据来触发输出波形信号，经过信号调理后即可得到所需的仿真波形信号，实现操作简单，不受波形信号复杂程度的限制，能够满足任意仿真波形生成的需求，且不需要复杂的数理分析过程，波形生成的效率高，不会影响仿真测试的效率。
[0023]本实施例将触发得到的波形信号经过信号调理后得到所需大小的仿真波形信号，以提供给被测产品进行仿真测试，生成的仿真波形信号不会随着环境的变化发生改变，因而能够提供精确、稳定的仿真测试环境，提高仿真测试的精度及稳定性。
[0024]由于仿真测试中所需的仿真信号通常对应较大的数据量，本实施例通过预先根据所需要的仿真波形信号统一生成对应的波形数据，再将波形数据进行存储，使得后续在需要执行仿真测试时，可直接获取得到波形数据进行触发，减少仿真过程中波形信号生成的时间，提高波形生成以及仿真测试的效率；同时使得不受波形数据量大小的限制，可以根据实际需求生成任意数据量大小的波形信号。
[0025]本实施例步骤I)中波形数据具体可采用多种输入及生成方式，各种方式如下所示:
第一种方式:绘制图形获取方式本实施例采用该种方式时，具体步骤为:
1.1)仿真波形记录:根据仿真所需的波形信号绘制对应的图形并记录图形轨迹，图形轨迹的纵向坐标位置对应幅值大小；
1.2)波形数据获取:按预设的第二采样率获取所述图形轨迹中离散数据点的幅值数据，得到对应的波形数据；
1.3)波形数据存储:将获取得到的所述波形数据进行存储。
[0026]本实施例具体通过坐标纸绘制出所需生成的仿真波形，其中坐标纸的纵坐标为波形的幅值大小，最大值可根据实际需求进行设定，横坐标为时间。波形绘制时，随着波形轨迹的移动，横坐标以固定时间间隔平移，即可获得手绘波形轨迹，再按照预设的采样率获取波形轨迹上离散数据点的纵坐标(即幅值)，将离散数据点的纵坐标以预设格式进行存