通過x軸的平均處理獲取數(shù)字信號的定時精度的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是通過X軸的平均處理獲取數(shù)字信號的定時精度。當(dāng)實時獲取持續(xù)更新時，由數(shù)字獲取裝置捕捉的上升沿和下降沿看上去在X軸上，在兩個或更多個采樣區(qū)邊界附近振動。這導(dǎo)致具有有限的可用性的混亂不清的顯示。多個邊沿的平均化消除了這種振動，同時超出基本獲取系統(tǒng)的能力之外增加了邊沿的定時精度。本發(fā)明的目的是顯示從由信號處理儀接收的模擬信號轉(zhuǎn)換的平均數(shù)字信號的波形。多個數(shù)據(jù)獲取被存儲在存儲器中，并且為每個數(shù)據(jù)獲取識別多個上升沿和多個下降沿。在每個數(shù)據(jù)獲取中對每個上升沿和下降沿進行計數(shù)。根據(jù)這些被計數(shù)的邊沿，從多個數(shù)據(jù)獲取中計算平均波形。平均波形被顯示為數(shù)字信號的改進表示。
【專利說明】通過X軸的平均處理獲取數(shù)字信號的定時精度
【背景技術(shù)】
[0001]諸如特克特朗尼(Tektronix) TLA7000邏輯分析器之類的數(shù)字獲取裝置使得電氣工程師能夠測量由他們設(shè)計的數(shù)字系統(tǒng)所產(chǎn)生的信號。研究實驗室使用數(shù)字獲取裝置來觀察數(shù)字系統(tǒng)的微處理器、內(nèi)存、總線和其他組成部分中的定時的正確性和信號的密度。獲取裝置在持續(xù)推進電子工業(yè)發(fā)展方面具有重要的作用。
[0002]數(shù)字獲取裝置一般將感測到的信號顯示為急劇上升或下降的階梯形式。從“關(guān)”至IJ “開”的上升和從“開”到“關(guān)”的下降通常與被測試的系統(tǒng)中的時鐘周期同步，并且從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)的過渡被直觀地表示為垂直邊沿。將被測試的系統(tǒng)的時鐘與數(shù)字獲取裝置的時鐘區(qū)分開是有用的。為了提供被測試的信號的高解析度，數(shù)字獲取裝置的采樣時鐘必須施加脈沖并且以比被測試的系統(tǒng)的時鐘的頻率高的頻率對被測試的信號進行采樣。這利用獲取裝置產(chǎn)生了對工程師有意義的測量。用于數(shù)字獲取裝置的時鐘的兩個接連的脈沖之間的距離可以稱為采樣區(qū)(sampling bin)，并且脈沖本身就是采樣區(qū)邊界。理想場景中的上升沿或下降沿將一致地落在單個采樣區(qū)內(nèi)，并且因此將與單個采樣時鐘脈沖邊沿一致地相關(guān)聯(lián)。
[0003]當(dāng)測試特定的設(shè)計時，工程師有時候測量以重復(fù)模式發(fā)生的信號。獲取裝置可以被編程為利用觸發(fā)器開始數(shù)據(jù)獲取，而觸發(fā)器本身可以是上升沿或下降沿。通過提供重復(fù)的輸入，工程師能夠觀察到輸入是否可預(yù)測地且可靠地產(chǎn)生一致的輸出。在理想的情況下，如果裝置如所預(yù)期地那樣工作，那么輸出被顯示為靜態(tài)的一系列階梯形式。然而，情況并非總是理想的。
[0004]根據(jù)亞穩(wěn)定條件(被測試的系統(tǒng)不能夠停留在穩(wěn)定的“開”或“關(guān)”上)、噪聲和相對于觸發(fā)器事件的偏斜，邊沿通常落在采樣區(qū)內(nèi)而不是直接落在采樣區(qū)邊界上。然后，多個邊沿被拖到獲取裝置的屏幕上以表示出在多個獲取中單個邊沿實際上看起來是什么樣。這些邊沿在實時數(shù)據(jù)持續(xù)地更新時在X軸上于兩個或更多個采樣區(qū)邊界附近振動。這導(dǎo)致具有有限的可用性的混淆顯示。如果振動可以消除，那么數(shù)字通道的實時更新將變得更有意義。
[0005]因此，存在用于數(shù)字獲取裝置的顯示波形的改進的方法的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]多個邊沿的平均化處理將消除振動，同時增加基本獲取系統(tǒng)的能力以外的邊沿的定時精度。因此，本發(fā)明的目的是顯示從模擬信號轉(zhuǎn)化而來并且由信號處理儀器接收的平均化的數(shù)字信號的波形。多個數(shù)據(jù)獲取存儲在存儲器中，并且對于每個數(shù)據(jù)獲取，識別出多個上升沿和下降沿。在每個數(shù)據(jù)獲取中，對每個上升沿和下降沿進行計數(shù)。根據(jù)這些被計數(shù)的邊沿，從所述多個數(shù)據(jù)獲取計算平均波形。平均波形被顯示為數(shù)字信號的改進的表示。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1示出了常規(guī)的數(shù)字波形的簡化的實時顯示。
[0008]圖2描繪了從根據(jù)本發(fā)明的實施例的三個數(shù)字信號得到的三個平均化的波形。[0009]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的孔徑和駐留時間的使用。
[0010]圖4示出了根據(jù)通過數(shù)字獲取裝置進行的信號A的四個獲取的信號A的常規(guī)屏幕顯不O
[0011]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例，對于圖4所示的數(shù)字獲取中的每一個的上升沿計數(shù)(REC)及其相應(yīng)的駐留時間。
[0012]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于將邊沿標(biāo)記為適合使用的方法。
[0013]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例將上升沿和下降沿及其當(dāng)前和收集并存儲在獲取存儲器中。
[0014]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用來建立數(shù)字邊沿平均(DEA)波形的大致邊沿和平均邊沿的布置。
【具體實施方式】
[0015]對于數(shù)字采樣率表示屏幕上的水平方向上的多個像素的應(yīng)用，數(shù)字轉(zhuǎn)變看上去會在多個采樣區(qū)范圍內(nèi)振動。該場景中的數(shù)字信道的實時更新僅僅對于看到數(shù)字信道的邏輯電平和邊沿在X軸上的大致布置是有用的。他們還需要用戶對數(shù)字獲取系統(tǒng)的基本要點具有一定程度的了解，以便解釋在視覺上看上去與他們過去常?？吹降钠渌麜r序圖不類似的波形。圖1示出了常規(guī)數(shù)字波形的簡化的實時顯示。
[0016]參照圖1，數(shù)字信號A、B和C以時間周期重復(fù)，與同一個被測試系統(tǒng)的時鐘同步，但是彼此不相關(guān)。信號A的上升沿120a位于采樣區(qū)105a的中部，并且信號A的下降沿130a位于采樣區(qū)105b的中部。每個邊沿距最近的采樣區(qū)邊界IlOa-1lOd都是等距的。信號B的上升沿120b最靠近采樣區(qū)邊界110b，并且信號B的下降沿130b最靠近采樣區(qū)邊界110d。信號C的上升沿120c最靠近采樣區(qū)邊界110a，并且信號C的下降沿130c最靠近采樣區(qū)邊界110c。當(dāng)顯示在屏幕上時，所有這三個信號看上去都具有一致的上升沿和下降沿。通過多次獲取，每個信號的邊沿在構(gòu)成采樣區(qū)105a和105b的交界的采樣區(qū)邊界IlOa-1lOd上來回彈跳。這部分地歸因于獲取裝置的采樣時鐘與被測試的系統(tǒng)的時鐘之間的非同步和隨機關(guān)系。
[0017]如圖2所描繪的本發(fā)明的實施例是累積多次獲取過程中的數(shù)字信號轉(zhuǎn)變的獲取數(shù)據(jù)的方法。該方法監(jiān)測邊沿與采樣區(qū)邊界相關(guān)的次數(shù)。該相關(guān)計數(shù)可以被用來生成加權(quán)均值，該加權(quán)均值繼而被用來將繪制的邊沿布置在屏幕上的數(shù)字采樣點之間。例如，信號A的上升沿220a將均勻地分布在兩個最近的采樣區(qū)邊界210a和210b之間。類似地，下降沿230a將均勻地分布在兩個最近的采樣區(qū)邊界210c和210d之間。信號B的上升沿220b將偏重于朝向采樣區(qū)邊界210d，而信號B的下降沿230b將偏重于朝向采樣區(qū)邊界210d。最后，信號C的上升沿220c將偏重于朝向采樣區(qū)邊界210a，而信號C的下降沿230c將偏重于朝向采樣區(qū)邊界210c。
[0018]產(chǎn)生的數(shù)字邊沿平均(DEA)作為平均波形240a_240c顯示在圖2中。DEA波形240a-240c中的每一個被疊加在常規(guī)采樣獲取上。如在采樣區(qū)205a和205b中能夠看到的，常規(guī)波形的起伏用虛線示出。
[0019]波形240a_240c的顯示在實時更新期間為用戶提供了更多有價值的信息。當(dāng)前用戶無法看到哪些信號是提前或滯后于彼此的，而借助DEA波形240a-c是可行的。顯示了以其他方式無法獲得的定時數(shù)據(jù)，并且該定時數(shù)據(jù)比基本數(shù)字采樣率提供了更好的解析度。產(chǎn)生的波形以數(shù)字設(shè)計人員更為熟悉的方式被顯示，使其不需要解釋數(shù)字獲取裝置獨特的顯示特征。顯示的波形更緊密地類似于來自其記錄和模擬輸出的時間圖。在替代性實施例中，垂直光標(biāo)和自動化測量可以使用平均邊沿信息來獲得更精確的測量結(jié)果。
[0020]當(dāng)相對于觸發(fā)事件，同一個方向上的各個信號轉(zhuǎn)變(同類的上升沿和下降沿)被相對較大數(shù)量的采樣區(qū)或“駐留”時間分開并且邊沿自身落在相對較小數(shù)量的采樣區(qū)或“孔徑”時間內(nèi)時，上面的簡化描述能夠良好地發(fā)揮作用。將始終存在使DEA可行所需的與裝置有關(guān)的最小駐留時間/孔徑比。上文和下文描述的各種獲取裝置和與用戶有關(guān)的起伏效應(yīng)將趨于使邊沿轉(zhuǎn)變在更多的采樣區(qū)上擴散。這增加了孔徑，減小了駐留時間，并且使駐留時間/孔徑比變差。
[0021]更正式地，駐留時間被定義為在檢測到邊沿或檢測到邏輯電平之間的轉(zhuǎn)變之后，并且檢測到具有同類極性的后續(xù)邊沿(上升對下降)之后，必須發(fā)生的最小時間量。駐留時間是孔徑的函數(shù)，這意味著駐留時間是源于被測試系統(tǒng)和數(shù)字獲取裝置的變量的函數(shù)。參照圖3的實施例，采樣區(qū)的時長是2納秒。駐留時間330是為了生成DEA波形而必須使同類的邊沿350和360分開的最小距離。駐留時間330根據(jù)駐留時間/孔徑比生成，在本示例中駐留時間/孔徑比為3/2。將該比率的分子與采樣率的最近整數(shù)倍相乘(6nsX2=12ns)以產(chǎn)生六個采樣區(qū)的駐留時間330。具有四個采樣區(qū)的孔徑310也在圖3中示出，并且將在圖4中更詳細(xì)地描述。注意，孔徑310的中心位于上升沿340處并且表現(xiàn)出±2個采樣區(qū)的偏差。
[0022]在圖4中描繪了用于常規(guī)獲取裝置的采樣時鐘，并且該采樣時鐘每兩納秒進行一次采樣。每個垂直區(qū)塊表示時鐘的脈沖，或者對區(qū)邊界進行采樣，如虛線所示。信號A隨時間重復(fù)，從而使其能夠被數(shù)字獲取裝置在由獲取1、獲取2、獲取3和獲取4表示的四種單獨的情況下獲取。
[0023]圖4的常規(guī)裝置具有四個采樣區(qū)的孔徑，該孔徑的中心位于信號A的上升沿410a處。也就是說，獲取裝置導(dǎo)致了對數(shù)字信道的4納秒的偏差，或者說，兩個采樣區(qū)的偏差。正在探測的用戶電路同樣導(dǎo)致了觸發(fā)事件與數(shù)字轉(zhuǎn)變之間的4納秒或兩個采樣區(qū)的偏差。獲取裝置和用戶電路的偏差混合起來產(chǎn)生了四個采樣區(qū)(即，其孔徑)的偏差。
[0024]圖4中的信號A的獲取進一步說明了這一點。當(dāng)被獲取I獲取時，信號A的上升沿410a布置在對應(yīng)于上升沿410b的相鄰的采樣區(qū)邊界上。第二獲取(獲取2)將上升沿410c布置在與上升沿410a相同的采樣區(qū)邊界上。第三獲取(獲取3)將上升沿410d布置在與對于上升沿410a的邊界相鄰的采樣區(qū)邊界上，并且第四獲取(獲取4)將上升沿410e布置在相對于上升沿410a的邊界而言分隔兩個采樣區(qū)的采樣區(qū)邊界上。上升沿410a_410e示出了在獲取過程中，這種情形的獲取裝置可以將上升沿布置在具有四個采樣區(qū)的孔徑窗內(nèi)的任何位置，該孔徑窗口的中心位于信號A的上升沿410a處。這反應(yīng)了 ±2個采樣區(qū)的起伏。
[0025]圖4的常規(guī)獲取裝置被設(shè)定為在上升沿410a上反復(fù)地觸發(fā)。四個獲取(獲取1_4)將被快速連續(xù)地顯示為屏幕上的A波形。產(chǎn)生的波形是信號A的雜亂而無意義的表示，對獲取裝置的用戶幾乎沒有價值。
[0026]圖5的實施例示出了用圖4的常規(guī)裝置來執(zhí)行DEA的嘗試。每次執(zhí)行單個獲取時，DEA硬件保留檢測到的每種類型的邊沿(上升沿和下降沿)的單獨的當(dāng)前計數(shù)。圖5僅僅示出了上升沿計數(shù)(REC)，但是并聯(lián)的電路可以在下降沿上執(zhí)行相同的操作，從而產(chǎn)生下降沿計數(shù)(FEC)。無論什么時候在采樣區(qū)邊界上發(fā)現(xiàn)上升沿，就將REC增加I。計數(shù)然后在駐留時間期間保持不變，在駐留時間之后減去I。REC計數(shù)被這樣標(biāo)記在諸如獲取REC 1-4的四個獲取下面。獲取I的兩個上升沿550a和560a被駐留時間510分開，并且駐留時間515在上升沿560a之后。類似地，獲取4的兩個上升沿550d和560d被駐留時間540分開，并且駐留時間545在上升沿560d之后。獲取I的計數(shù)在布置有上升沿550a的采樣區(qū)邊界上開始。六個連續(xù)的采樣區(qū)邊界接收整數(shù)值1，這能夠歸結(jié)于駐留時間510的時長。在第七個采樣區(qū)邊界(布置有上升沿560a的邊界)上，源于上升沿550a的計數(shù)被減小。上升沿560a開始新的計數(shù)，這持續(xù)駐留時間515的時長。借助獲取4、獲取REC 4、上升沿550d和560d以及駐留時間540和545能夠觀察到類似的圖案。
[0027]相反，一個采樣區(qū)將上升沿560b與駐留時間520的終止分開。在上升沿550b后面的第七采樣區(qū)邊界上，計數(shù)為0，指示減少了的值。通過駐留時間515、525、535和545能夠得到類似的觀察，其中在第七采樣區(qū)邊界上，REC計數(shù)減至零。獲取REC 3進一步示出了用于REC的注釋。駐留時間530和535在一個采樣區(qū)上交疊。上升沿560c所在的采樣區(qū)邊界已經(jīng)具有源于上升沿550c的整數(shù)值，并且其由于上升沿560c而接收另一個值。因此，該采樣區(qū)邊界的計數(shù)為2而不是I。
[0028]已有的數(shù)字獲取系統(tǒng)含有能夠標(biāo)記在其中檢測到了多個邊沿的采樣區(qū)的檢測硬件。當(dāng)前，沒有采樣區(qū)內(nèi)定時數(shù)據(jù)隨該標(biāo)記存儲，但是這種類型的邊沿檢測對于DEA確定是有用的。在本發(fā)明的替代性實施例中，其上檢測到了多個邊沿、但是端部邏輯值沒有從前一個樣本的端部邏輯值發(fā)生變化的樣本被假定為包含具有相反極性的兩個邊沿。該實施例的另一個假設(shè)在于，探測裝置的模擬性能在一個樣本的時間跨度內(nèi)僅僅支撐兩個邊沿。在這種情況下，在采樣區(qū)邊界上，REC和FEC均增加I。這使得DEA能夠恢復(fù)寬度比基本采樣率更小寬度的脈沖。
[0029]如果檢測到多個邊沿，但是端部邏輯值從前一個樣本的值發(fā)生變化，在同一個采樣期間檢測到兩個類似的邊沿，那么對于這些轉(zhuǎn)變DEA是不可能的。在這種情況下，本發(fā)明的實施例將在單個相應(yīng)的采樣區(qū)中使相應(yīng)的計數(shù)器(REC或FEC)增加2。增加2將在該過程中稍后的DEA確定中否定掉該邊沿，如圖6中所說明的。
[0030]對于圖6的實施例，REC值被用來確定每個邊沿在生成DEA波形時的適合使用度(FFU)0獲取數(shù)據(jù)通過等于駐留時間的多個采樣區(qū)來管道化傳輸，并且在圖6的示例中，駐留時間620是六個采樣區(qū)。期望函數(shù)(look-forward function)在每個邊沿附近產(chǎn)生FFU帶。這在圖6中針對上升沿的情況下示出。對于獲取1、2和4中的每一個，相應(yīng)的FFU信號被斷定為高，因為如由圖5中的值所確定的，沒有REC值比I大。對于獲取3，展望函數(shù)(look-ahead function)從采樣區(qū)邊界605盯住(peer)六個采樣區(qū)的未來。然后，如圖5中的獲取REC 3和上升沿560c的情形那樣，當(dāng)遇到大于或等于2的REC時，展望函數(shù)斷定獲取3 FFU為邏輯低610。如果函數(shù)判定侵入采樣區(qū)邊界已經(jīng)隨著時鐘的時間流逝而過去，并且預(yù)先沒有其他侵入邊界6個采樣區(qū)，那么如邏輯高630的情形那樣，F(xiàn)FU信號被斷定為聞。
[0031]除了獲取3的上升沿之外，圖6中的所有信號邊沿被認(rèn)為適合使用。FFU信號的展望函數(shù)否定掉獲取3的兩個上升沿，產(chǎn)生包繞上升沿640和650的波形帶。盡管沒有在圖6中示出，但能夠表明，被認(rèn)為全是下降沿的獲取1-4的下降沿FFU信號適合使用。
[0032]獲取3中的上升沿標(biāo)記為不適合使用將完全取消那些邊沿作為DEA的候選的資格。產(chǎn)生的DEA波形將不是真實的平均值，除非在平均值的計算中使用了所有獲取中的所有邊沿，并且產(chǎn)生的DEA波形的測量可能是誤導(dǎo)性的。然而，不完整的平均值對于重新建立一致且有用的波形以供顯示仍然是有用的。
[0033]一旦FFU標(biāo)記生成，那么來自多個獲取的邊沿便在獲取存儲器中累積，如圖7的實施例中所示。邊沿類型由極性(上升對下降)來劃分。每次在進入的獲取中發(fā)現(xiàn)具有有效FFU標(biāo)記(邏輯高)的上升沿時，便遞增對應(yīng)于該采樣區(qū)邊界的獲取存儲器位置。對于下降沿也是如此。這產(chǎn)生了上升沿分布的存儲器圖和下降沿分布的存儲器圖。AM-R (獲取存儲器上升)是上升沿的存儲計數(shù)器，而AM-F (獲取存儲器下降)是下降沿的存儲計數(shù)器。觀察到對于采樣區(qū)邊界710，獲取I的AM-R被存儲為整數(shù)I。類似地，對分別與采樣區(qū)邊界715和725相關(guān)的獲取2和獲取4存儲有效值。在采樣區(qū)邊界720上，上升沿730c的AM-R值是整數(shù)值0，這是因為其被無效為不適合使用。
[0034]由于FFU標(biāo)記排除了靠的太近的邊沿，所以確保了在有效邊沿分布之間存在一定數(shù)量的零計數(shù)。加強了駐留時間-孔徑比。還確保了如果特定邊沿的所有出現(xiàn)都被認(rèn)為是適合使用，則在獲取存儲器中將存在表示這樣的邊沿的孔徑寬的帶，在該邊沿中:所有邊沿檢測的總和完全等于用于平均化的獲取的數(shù)量。
[0035]圖7進一步示出了用于上升(RS-R)和下降(RS-F)兩種邊沿類型的當(dāng)前和(RS)的構(gòu)想。當(dāng)前和操作從存儲器中獲取等于孔徑的一定數(shù)量的連續(xù)采樣區(qū)并對在該時窗中發(fā)現(xiàn)的邊沿的數(shù)量求和。這是對與每種邊沿類型相關(guān)的每個采樣區(qū)進行的。例如，位于采樣區(qū)邊界710上的AM-R值指示有效的上升沿730a。因此，整數(shù)被分配給采樣區(qū)邊界703、705、710、715和720。關(guān)于位于采樣區(qū)邊界715上的AM-R值，值I指示有效上升沿730b。因此，整數(shù)被分配給采樣區(qū)邊界705、710、715、720和725，并且這些整數(shù)值與先前分配給重疊的采樣區(qū)邊界705、710、715和720的整數(shù)值相加。對所有存儲的AM-R值重復(fù)該過程，并且類似地,對所有存儲的AM-F值重復(fù)該過程。
[0036]產(chǎn)生兩個曲線(上升和下降)，每個曲線具有對應(yīng)于邊沿的峰值。對于被認(rèn)為適合在所有獲取中使用的邊沿，將存在至少一個(但不是嚴(yán)格地限于一個)采樣區(qū)邊界，在該至少一個采樣區(qū)邊界中，RS值等于對DEA操作進行的獲取的數(shù)量。這可以在RS-F值740中觀察到，在RS-F值740中，總和為4并且等于獲取(獲取1-4)的數(shù)量。
[0037]對于并非所有的邊沿都被認(rèn)為適合使用的情形，當(dāng)前和可能變得少于獲取的數(shù)量。注意，上升沿730c在圖6中被標(biāo)記為不適合使用。因此，其在采樣區(qū)邊界720上的AM-R值為零。與上升沿730c被斷定適合使用時的情況通常所作的不同，沒有整數(shù)被分配給采樣區(qū)邊界710、715、720、725和727。結(jié)果。如上升和735所表示的，邊沿730a_730d的上升和變?yōu)?，該上升和小于4次數(shù)據(jù)獲取的量。
[0038]使用圖7的RS值來確定大致的邊沿布置。等于獲取數(shù)量的任何單個RS值或一組連續(xù)的RS值表示單個邊沿。獲取裝置將通過解析RS值來標(biāo)記大致的邊沿布置。如果發(fā)現(xiàn)等于獲取數(shù)量的多個連續(xù)RS值，那么組中的第一個被認(rèn)為是大致的邊沿布置。然后對于在中心位于大致的邊沿采樣點周圍的孔徑中被發(fā)現(xiàn)的一組REC或FEC計數(shù)執(zhí)行加權(quán)平均。該平均值被用來計算與大致的采樣點的偏離。然后，大致的采樣點位置加上計算出的偏離以與基本采樣率無關(guān)的方式，相對于觸發(fā)事件定位X維度上的DEA邊沿。
[0039]對于發(fā)現(xiàn)所有邊沿都適合使用的DEA操作，這足以構(gòu)建整個DEA波形。然而，在圖7中，在獲取3中丟棄了一對上升沿。結(jié)果，不容易發(fā)現(xiàn)對于這些邊沿的大致的邊沿布置，這是因為沒有對應(yīng)于RS值等于獲取數(shù)量的那些上升沿中的任一個的采樣區(qū)邊界。然而，在獲取存儲器中仍有足夠的數(shù)據(jù)來重新構(gòu)建合理但非完美的波形。由于所有的下降沿都被識另O，所以單個上升沿必須存在于其中的邊界是已知的。在大致布置的已知同類邊沿之間將始終存在一個且僅為一個的相反極性。如果在DEA波形的處理期間失去了對于邊沿的大致布置，那么周圍的兩個相反極性的邊沿可以被用來恢復(fù)到一定程度地靠近失去的邊沿。獲取裝置檢索對應(yīng)于具有相反極性的周圍兩個大致邊沿之間的采樣區(qū)的存儲空間，并且僅僅使用第一個出現(xiàn)的值(如果該值在給定空間中重復(fù)的話)以最高RS值返回樣本。在圖7中，由于靠近下降和740，所以上升和735變?yōu)樯仙?30a-730d的大致布置。該樣本變?yōu)閷τ谠撨呇氐拇笾虏贾茫⑶覍τ谠谥行奈挥诖笾逻呇夭蓸狱c周圍的孔徑中被發(fā)現(xiàn)的一組REC或FEC計數(shù)執(zhí)行加權(quán)平均。
[0040]圖8進一步示出了最終DEA波形的嘗試恢復(fù)。由于上升沿是使用不完整的平均值計算的，所以需要在屏幕上提供某種指示:邊沿是基于不完整的數(shù)據(jù)集的。一些實施例可以包括這樣的機制:如果用戶試圖使用從不完整的平均值構(gòu)建的邊沿以用于測量目的的話，則該機制禁止或警告用戶。示例性的顯示可以繪制出紅色的雜亂邊沿(tixnibled edges)。
[0041]在圖3底部的獲取波形的常規(guī)屏幕顯示與圖8底部的DEA波形之間進行比較是令人感興趣的。圖3的示例性波形的常規(guī)顯示是難以理解的。沒有邊沿信息能夠辨別出。相反，在一次獲取與下一次獲取之間，上升沿和下降沿由于起伏而能夠來回移動，并且甚至可能重疊。DEA卻能夠解決這些問題。這使得DEA對于恢復(fù)以與孔徑寬相似的比率轉(zhuǎn)變的信號是有用的。這種信號導(dǎo)致了難以理解的常規(guī)顯示、柱狀圖或持續(xù)圖。然而，DEA將起伏效應(yīng)從用戶希望看到的信號中脫離出去(decouple)，并且將信號精致地在顯示器中顯示給用戶。
[0042]在本發(fā)明的替代性實施例中，駐留時間-孔徑比可以留給用戶通過用戶界面來選擇，因為這取決于被測試的用戶系統(tǒng)而存在很多考慮。知道自己具有其觸發(fā)事件與數(shù)字邊沿之間的非常緊密關(guān)系的用戶可能希望強迫獲取系統(tǒng)使用非常小的孔徑值，并且因此允許裝置在間隔更緊密的邊沿上執(zhí)行DEA。另一方面，具有非常緩慢轉(zhuǎn)變的信號的用戶可以選擇非常大的駐留時間-孔徑比，以允許獲取裝置正確地識別廣泛分布的起伏邊沿。在又一個實施例中，獲取裝置可以基于進入的獲取數(shù)據(jù)選擇最適合的比率。
[0043]在其他實施例中，可以使用常規(guī)數(shù)字獲取裝置通過軟件來執(zhí)行整個DEA操作。然而，本發(fā)明的其他實施例可以在專用硬件中加速一些功能的性能。例如，如果專用硬件執(zhí)行在獲取時間生成AM-R和AM-F計數(shù)(如圖7所示)需要的所有所述操作，那么其將在獲取存儲器中留下足夠的信息以在顯示處理期間重新構(gòu)建DEA波形。在優(yōu)選實施例中，DEA步驟最好由軟件執(zhí)行。軟件可以在獲取停止后處理整個獲取，或者僅僅處理用于屏幕顯示所需的波形片段。
[0044]已經(jīng)在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中描述并圖示了本發(fā)明的原理，顯而易見的是，能夠在不偏離這些原理的情況下在布置和細(xì)節(jié)方面對本發(fā)明進行改動。對落在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的所有改動和變型也都要求保護。
【權(quán)利要求】
1.一種平均化和顯示從模擬信號轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號的方法，所述模擬信號由信號處理儀接收，并且所述方法包括: 接收來自所述信號處理儀的輸入的模擬信號； 將所述模擬信號轉(zhuǎn)換成所述數(shù)字信號； 將所述數(shù)字信號的多個數(shù)據(jù)獲取存儲在存儲器中； 識別出能夠在所述多個獲取中的單個獲取中識別的多個上升沿和多個下降沿； 對所述上升沿的數(shù)量和所述下降沿的數(shù)量進行計數(shù)； 從所述多個獲取計算平均波形，所述波形表示所述數(shù)字信號，并且所述平均進一步從所述上升沿的數(shù)量和所述下降沿的數(shù)量的計數(shù)來計算；以及將所述平均波形顯示在耦合于所述信號處理儀的顯示器上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述上升沿的數(shù)量和所述下降沿的數(shù)量存儲在存儲器中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括將孔徑的中心設(shè)置在所述單個獲取的每個邊沿上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括向位于所述孔徑內(nèi)的每個采樣區(qū)邊界分配整數(shù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括在所述多個獲取中將用于所述上升沿的整數(shù)值加在一起以及將用于所述下降沿的整數(shù)值加在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括通過定位由一個或多個采樣區(qū)邊界組成的組來識別大致邊沿，其中，用于所述一個或多個采樣區(qū)邊界的整數(shù)值的和等于所述多個獲取的總數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括從所述大致邊沿計算加權(quán)平均值以確定平均邊沿。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括從所述平均邊沿計算偏差以及利用所述偏差確定所述平均邊沿可以布置在哪個采樣區(qū)邊界中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括累積具有相應(yīng)的偏差的平均邊沿以包括表示所述多個獲取的平均波形。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括鄰接所述單個獲取的每個邊沿上的駐留時間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括對所述單個獲取中的同類邊沿檢查駐留時間以確定所述駐留時間是否重疊。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括選擇不對具有重疊駐留時間的同類邊沿進行計數(shù)以及不將同類邊沿的計數(shù)存儲在存儲器中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括選擇不為與具有重疊駐留時間的同類邊沿重合的每個采樣區(qū)邊界分配整數(shù)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括通過將具有相反極性的邊沿定位成緊鄰所述大致邊沿來識別所述大致邊沿，所述具有相反極性的邊沿能夠被識別為由一個或多個采樣區(qū)邊界組成的組，用于所述一個或多個采樣區(qū)邊界的整數(shù)值的和等于所述多個獲取的總數(shù)。
【文檔編號】G01R13/02GK103713173SQ201310449197
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月28日
【發(fā)明者】J.D.克勒姆 申請人:特克特朗尼克公司