[发明专利]矢量示波装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种示波装置，特别是一种内置存储功能的矢量示波装置。

背景技术

数字示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象，便于人们研究各种电现象的变化过程。

目前，数字示波器显示波形，都是通过扫描电路得到每一点的数据，再通过水平和垂直放大，再显示在显示屏上。如图1所示，采样单元101用来采集模拟信号，并进行模数转变(A/D转换)；然后，控制单元102接收处理后的信号，并根据该算信号的幅值，生成波形；最后输出单元103接收到该波形的数据，并予以显示。如此这样，示波器为显示波形，需要进行采样，并进行描点，故在在检测高频波时，需要采集相当多的点，故对数字示波器的扫描电路以及内部的数字信号处理器(DSP)要求很高，从而增加了示波器的成本。

因此亟需一种成本低、能耗低，且速度快的示波装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明解决的技术问题是提供一种成本低、能耗低，且速度快的示波装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：一种示波装置，包括用于采集模拟信号，并将模拟信号转换为数字信号的采样单元，以及用于输出波形的输出单元，其特征在于，示波装置还包括：存储单元，内置多个函数模型；控制单元，分别与采样单元、存储单元以及输出单元相连，分析数字信号，从存储单元中调用相应的函数模型，并发送运算结果到输出单元。

本发明还提出了一种显示波形的方法：包括采集模拟信号，并将模拟信号转换为数字信号，其特征在于，方法还包括；以预设的时间段为单位，分析所述数字信号；根据所述数字信号的特征信息，选择相应的函数模型；根据所述函数模型生成相应波形，并输出。

本发明的有益效果如下：对示波装置的硬件要求低，能耗低，且速度快。

附图说明

图1是现有示波器架构之示意图；

图2是本发明实施例架构之示意图；

图3.1是本发明实施例工作之流程图；

图3.2是本发明实施例采样点之示意图；

图3.3是本发明实施例根据采样点得到波形之示意图；

图4.1是本发明实施例波形一修正前之示意图；

图4.2是本发明实施例波形一修正后之示意图；

图5.1是本发明实施例波形二修正前之示意图；

图5.2是本发明实施例波形二修正后之示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图2所示，示波装置200包括：采样单元201、控制单元202、输出单元203，以及存储单元204。其中，采样单元201可以根据用户指定，在时间T内采集模拟信号的N个点(每个点均对应着一幅值)，并将该模拟信号转换为数字信号，发送至控制单元202。控制单元202根据该数字信号的特征信息，选择相对应的函数模型。存储单元204与控制单元202相连，内置多个函数模型供控制单元202调用。输出单元203用于输出相关函数的波形。

请参阅图3.1、3.2和3.3。首先，由采样单元201对模拟信号进行采样(301)，譬如采集时间T内的N个点，接着将模拟信号转换为数字信号(303)；然后，控制单元202根据该数字信号的特征，判断该数字信号对应着何种函数模型(305)。如图3.2，在每个T时段内，采样单元201均采集了N个点，这里以N等于16。控制单元202根据这些采样点，即可分析出：0-T段，与正弦函数相匹配；T-2T段，与矩形波函数相匹配。接着，控制单元201从存储单元204中选取匹配的函数模型(307)，然后将该数字信号的特征数据代入到相应的函数模型中，进行运算。最后，控制单元202再将相应的运算结果发送到输出单元203输出，运算结果包含波形的幅值、频率、相位等特征数据。这里T的长度，以及N等于16只是为了举例，并非是用来限制N的取值范围，且时间T、数值N均可以由用户指定。在使用过程中，时间T内，采样单元201往往会采集了多个周期不同的波形，如此，控制单元202需要分析不同的波形，并选择不同的函数模型与之匹配。

上述过程中，控制单元202只需处理能代表该数字信号特征的点，再从存储单元204中选取相应的函数模型，并生成波形。故本发明实施例中，不需逐个描点，即可生成相应的波形，如此，对示波装置200的硬件要求大大降低。