[发明专利]针对示波器的波形压缩方法

说明书

技术领域

本发明提出一种针对示波器的波形压缩方法，更具体的说是一种通过波形压缩来增加示波器的存储容量的方法，属于波形压缩技术领域。

背景技术

通常情况下，对量化后的数据，示波器是直接进行存储的，不进行波形压缩。通过波形压缩，可以使示波器存储更多的波形。

波形压缩是将时间域信号直接变换为数字代码，力图使重建波形保持原信号的波形形状。波形编码的基本原理是在时间轴上对波形按一定的速率抽样，然后将幅度样本分层量化，并用数字代码表示。解码是其反过程，将收到的数字序列经过解码，进行重建波形。它具有适应能力强、质量好等优点。脉冲编码调制(PCM)和增量调制(ΔM)，以及它们的各种改进型自适应增量调制(ADM)，自适应差分编码(ADPCM)等，都属于波形压缩技术

数据压缩，在本质上可以分为2大类：无失真压缩和有失真压缩。具体的压缩方法很多，其中一种很有效的方法是Lempel-Ziv77算法，这是J.Ziv和A.Lempel于1977年发明的字典压缩算法，使用字典替换的思路对数据进行压缩，并达到良好效果。

发明内容

一种针对示波器的波形压缩方法，包括：对示波器中的波形采样，利用采样数据来估计波形的准周期，利用准周期对波形进行自适应预测编码，然后对差值进行M比特的量化；对量化后的数值进行差分，再用Lempel-Ziv77算法进行压缩，存储到示波器里；利用压缩后的数据重建波形。

以波形的准周期性为依据，进行预测编码，可以很好的降低数据之间的相关性，提高压缩性能；针对波形的时变特性，采用了自适应预测的方法，可以得到更好的预测值；用后向自适应的方法，可以避免编码延迟，不需要数据缓存。采用带滑动窗口的Lempel-Ziv77算法，对数据进行压缩，不需要浮点计算，有高效的压缩性能。

附图说明

图1：示波器的波形压缩流程图

图2：波形压缩编码器的示意图

图3：波形压缩解码器的示意图

具体实施方式

实例1，针对示波器的波形压缩。取定窗口长度为w(一般的，w＝2^j，j是10到17之间的整数)。压缩算法的步骤如下：

步骤1：用示波器采样的前w个数据x(1)，x(2)，…，x(w)来估计参数：周期T=arg max1<T<w1w-TΣi=T+1wsgnx(i)sgnx(i-T),]]>其中sgn是符号函数，系数a=Σi=T+1wx(i)x(i-T)Σi=T+1wx2(i-T)]]>存储T和a。