[发明专利]一种基于频率快速测量算法的示波器自动设置方法

权利要求书

1.一种基于频率快速测量算法的示波器自动设置方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：自动设置开始时先对幅度挡位进行初步调整，具体过程如下：

S11：在开始时，将幅度挡位的量程S_v设置为最大量程；

S12：将时基挡位设置为最小，根据自动设置的最小识别频率f_min以及最小时基挡位对应的最大采样率f_max，确定采样的点数N进行采样：

S13：从采样数据中抽取M个时间间隔不同的特征数组Array₁至Array_M，M个特征数组中每个特征数组的大小为K，每个特征数组对应的时间间隔DT以倍数A依次递增，时间间隔DT从低到高依次为1/f_max、A/f_max、……、A^(M-1)/f_max，其中，特征数组数M计算如下：

其中，A、M、N、K满足下式：

A^(M-1)×K＝N；

S14：对M个特征数组中的每个特征数组进行一次遍历，获取所述特征数组的最大值MAX_i和最小值MIN_i，i＝1，2，…，M，两者做差求得所述特征数组的峰峰值Vpp_i＝MAX_i-MIN_i，两者加和平均求得所述特征数组的中值再将所有特征数组的峰峰值比较，得到最大峰峰值Vpp_max；

S15：判断最大峰峰值Vpp_max是否大于S_v×ε，ε为阈值常数，若大于则进入步骤S2，否则将幅度挡位的量程S_v调整为大于Vpp_max的最小量程，并返回步骤S12重新采样；

S2：根据峰峰值准则和最小整周期准则，找到能够代表信号幅度和频率特征的判断数组，具体过程如下：

S21：初始化i＝1；

S22：判断特征数组Array_i的峰峰值Vpp_i是否小于α×Vpp_max，α为常数，若小于，则令i＝i+1，返回步骤S22继续判断，否则进入步骤S23；

S23：令j＝i；

S24：根据最小整周期算法，计算特征数组Array_j的最小整周期数Num并判断所述最小整周期数Num是否为零，若所述最小整周期数Num为零，则令i＝j+1，若i＞M，则将特征数组Array_j作为判断数组，进入步骤S3，否则返回步骤S22继续判断；若所述最小整周期数Num不为零，则将特征数组Array_j作为判断数组，继续步骤S3；

S3：根据判断数组Array_j的最大值MAX_j和最小值MIN_j，确定幅度挡位，再计算出信号的频率并根据频率确定时基挡位，具体过程如下：

S31：根据步骤S14的算法计算得到判断数组Array_j的峰峰值Vpp_j和中值其中，根据峰峰值Vpp_j确定幅度挡位的量程为S_v，使其满足0.4×S_v≤Vpp_j≤0.8×S_v，并把中值作为相应通道的直流偏置；

S32：计算出信号的频率f，进而确定时基挡位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S24中，所述最小整周期算法具体如下：

首先进行比较阈值的判断，如下：

其中，β为阈值常数；Δ_j为比较窗口的宽度；为特征数组Array_j的高比较阈值；为特征数组Array_j的低比较阈值，

然后对特征数组Array_j进行一次遍历，找出数组中大于高比较阈值的部分数量Num_h和小于低比较阈值的部分数量Num_L，最后得到的是最小整周期数Num为Num_h和Num_L中较小的值减1。