[发明专利]一种数字三维示波器的波形亮度调节和校正方法

说明书

技术领域

本发明属于数字三维示波器技术领域，更为具体地讲，涉及一种三维示波器的波形亮度调节和校正方法。

背景技术

数字三维示波器(Digital Three-dimensional Oscilloscope,简称DTO)是指不仅能捕获和显示信号的时间-幅度(事件)信息，而且能够以不同的辉度或颜色等级显示不同事件出现概率的数字存储示波器(Digital Storage Oscilloscope,简称DSO)。数字三维示波器通常具有较高的波形捕获率。而示波器的波形捕获率是指单位时间内示波器所能捕获并显示的波形幅数，通常以波形幅数/秒(wfms/s)表示(摘自《GB/T 15289-2009数字存储示波器规范》中的定义)

波形捕获率是数字存储示波器的四大重要指标之一，波形捕获率越高，单位时间内捕获并显示的波形幅数越多，所呈现的波形细节越丰富，有利于对波形的观察和分析。从波形捕获率的定义可知，示波器的波形捕获率同时包含了波形捕获和波形显示两个方面，要提高波形捕获率，显示更多的波形细节信息，不仅要提高波形捕获速度，还要改善波形的显示方法。

传统的数字存储示波器都可以连续调节LCD上显示波形的亮度，以得到满足不同需要的显示效果。在数字存储示波器数据处理及显示机制中，波形显示只提供了输入信号的幅度及时间的二维信息，没有第三维信息(幅度随时间变化关系)的累加，LCD上的波形显示只有“有”、“无”颜色两个状态，没有“多深”的信息。因此，在数字存储示波器的显示波形亮度调节过程中，波形整体按照一定的比例变亮或者变暗。

数字三维示波器采用基于并行结构的波形映射技术，数字存储示波器的波形捕获率大大提升，能够在短时间内收集更多的波形，产生细节相当丰富的三维波形数据库。但是该三维数据库内容是波形幅度信息随时间的分布情况，并不是用户可见的颜色信息，因此系统需要在将三维数据库的内容周期性的输出显示之前，进行必要的色彩转换，然后再将幅度、时间、幅度随时间变化关系(波形概率信息)送到LCD显示。

目前数字三维示波器采用的输出显示方法如下：

如果一次采集的采样点数为n，ADC的采样精度为d bit，则每个采样点的可能取值有m＝2^d个。因此，数字三维示波器进行波形显示处理时，可将三维位图数据库看作是一个m×n的二维矩阵如下：