本技術(shù)涉及信號處理,特別是涉及一種數(shù)據(jù)存儲方法、裝置、產(chǎn)品及數(shù)字示波器。
背景技術(shù):
1、隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字信號的頻率越來越高,從早期的khz到現(xiàn)在的ghz。例如,ddr5(double?data?rate?sdram,雙倍速率同步動態(tài)隨機(jī)存儲器)內(nèi)存的時鐘頻率可以達(dá)到2ghz以上,這對于數(shù)字示波器的采樣性能和存儲性能提出了挑戰(zhàn)。
2、在硬件產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,質(zhì)檢環(huán)節(jié)通常會使用數(shù)字示波器對硬件信號進(jìn)行測量。數(shù)字示波器的工作過程主要涉及:采樣、量化、編碼、存儲和顯示。由于采樣頻率與數(shù)據(jù)處理速度存在差異,因此數(shù)字示波器在對模擬信號進(jìn)行采樣及量化編碼后,需要先對編碼得到二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲,在后續(xù)流程中?存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并顯示。
3、存儲深度是數(shù)字示波器內(nèi)部存儲器可以保存的波形數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量,通常數(shù)字示波器在保存數(shù)據(jù)時會均勻地使用存儲深度。存儲深度受到示波器的采樣頻率和記錄時間的共同影響,在示波器的存儲深度固定的情況下,其采樣性能受到限制,想要提高采樣頻率就只能縮短記錄時間,如果想要記錄更長時間則只能降低采樣頻率。如果希望在保持記錄時長的前提下提升采樣頻率,或保持采樣頻率的前提下記錄更長時間的波形,則只能增加示波器的硬件配置,這會導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。因此,在示波器的配置不改變的情況下,如何提升示波器的采樣性能,是需要解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本技術(shù)旨在提出一種數(shù)據(jù)存儲方法、裝置、產(chǎn)品及數(shù)字示波器,以實現(xiàn)在配置不變的情況下,提升數(shù)字示波器的采樣性能。
2、為達(dá)到上述目的,本技術(shù)的技術(shù)方案如下:
3、本技術(shù)實施例第一方面提供一種數(shù)據(jù)存儲方法,該方法應(yīng)用于數(shù)字示波器,包括:
4、按照時間周期獲取示波器數(shù)據(jù);所述示波器數(shù)據(jù)是經(jīng)過量化編碼得到的;
5、針對每個時間周期,計算所述時間周期內(nèi)的多個示波器數(shù)據(jù)的方差作為第一方差,將所述第一方差與方差閾值進(jìn)行比較;
6、在所述第一方差大于所述方差閾值的情況下,判定所述時間周期為波動周期;
7、對所述波動周期內(nèi)的多個示波器數(shù)據(jù)進(jìn)行多項式擬合,得到目標(biāo)多項式;所述目標(biāo)多項式包括至少3個目標(biāo)系數(shù);
8、將所述目標(biāo)多項式中的所有目標(biāo)系數(shù),作為所述波動周期的處理值;
9、使用所述處理值替代所述波動周期內(nèi)的多個示波器數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。
10、可選地,對所述波動周期內(nèi)的多個示波器數(shù)據(jù)進(jìn)行多項式擬合,得到目標(biāo)多項式,包括:
11、構(gòu)建初始多項式,使用所述初始多項式對所述波動周期內(nèi)的多個示波器數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到對應(yīng)數(shù)量的擬合數(shù)據(jù);所述初始多項式為二階多項式;
12、根據(jù)所述多個示波器數(shù)據(jù)與所述擬合數(shù)據(jù),計算誤差值;
13、將所述誤差值與所述方差閾值進(jìn)行比較;在所述誤差值小于或等于所述方差閾值的情況下,將所述初始多項式確定為目標(biāo)多項式;
14、將所述目標(biāo)多項式中的各個系數(shù),確定為目標(biāo)系數(shù)。
15、可選地,在將所述誤差值與所述方差閾值進(jìn)行比較之后,還包括:
16、在所述誤差值大于所述方差閾值的情況下,對當(dāng)前的多項式的階數(shù)增加1,得到新的多項式;
17、使用所述新的多項式對所述波動周期內(nèi)的多個示波器數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到對應(yīng)數(shù)量的新的擬合數(shù)據(jù);
18、根據(jù)所述多個示波器數(shù)據(jù)與所述新的擬合數(shù)據(jù),計算新的誤差值;
19、將所述新的誤差值與所述方差閾值進(jìn)行比較;在所述新的誤差值小于或等于所述方差閾值的情況下,將所述新的多項式確定為目標(biāo)多項式。
20、可選地,在所述誤差值大于所述方差閾值的情況下,還包括:
21、將當(dāng)前的目標(biāo)多項式的階數(shù)與階數(shù)閾值進(jìn)行比較;
22、若當(dāng)前的目標(biāo)多項式的階數(shù)達(dá)到所述階數(shù)閾值,則停止構(gòu)建新的目標(biāo)多項式;
23、直接存儲所述波動周期內(nèi)的多個示波器數(shù)據(jù)。
24、可選地,所述數(shù)據(jù)存儲方法,還包括:
25、在所述第一方差小于或等于所述方差閾值的情況下,判定所述時間周期為平穩(wěn)周期;
26、計算所述平穩(wěn)周期內(nèi)的多個示波器數(shù)據(jù)的平均值;
27、將所述平穩(wěn)周期內(nèi)的多個示波器數(shù)據(jù)的平均值,作為所述平穩(wěn)周期的處理值;
28、使用所述處理值替代所述平穩(wěn)周期內(nèi)的多個示波器數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。
29、可選地,所述數(shù)據(jù)存儲方法,還包括:
30、在存在多個連續(xù)的平穩(wěn)周期的情況下,獲取每個平穩(wěn)周期內(nèi)的多個示波器數(shù)據(jù)的平均值;
31、按照各個平穩(wěn)周期的排列順序,比較相鄰的平穩(wěn)周期內(nèi)的多個示波器數(shù)據(jù)的平均值;
32、在任意兩個相鄰的平穩(wěn)周期內(nèi)的多個示波器數(shù)據(jù)的平均值相同的情況下,將所述兩個相鄰的平穩(wěn)周期進(jìn)行合并,得到整合周期;
33、將所述整合周期中任一平穩(wěn)周期對應(yīng)的平均值,作為所述整合周期的處理值;
34、使用所述處理值替代所述整合周期內(nèi)所有的示波器數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲;
35、在所述整合周期具有下一個相鄰的平穩(wěn)周期的情況下,將所述整合周期的處理值與下一個相鄰的平穩(wěn)周期對應(yīng)的平均值進(jìn)行比較;
36、在所述整合周期的處理值與下一個相鄰的平穩(wěn)周期對應(yīng)的平均值相同的情況下,將所述整合周期與所述平穩(wěn)周期進(jìn)行合并,得到新的整合周期;
37、將存儲的所述處理值對應(yīng)的時間周期,更新為所述新的整合周期,并去除存儲的冗余處理值。
38、可選地,所述的數(shù)據(jù)存儲方法,還包括:
39、獲取所述數(shù)字示波器的垂直分辨率;
40、基于所述垂直分辨率,計算所述數(shù)字示波器在垂直方向上能夠顯示的數(shù)據(jù)數(shù)量;
41、根據(jù)所述數(shù)據(jù)數(shù)量,計算一個時間周期內(nèi)的多個示波器數(shù)據(jù)的最大方差,作為當(dāng)前精度下的方差閾值。
42、根據(jù)本技術(shù)實施例的第二方面,提供一種數(shù)據(jù)存儲裝置,用于實現(xiàn)本技術(shù)實施例的第一方面所提供的數(shù)據(jù)存儲方法,所述裝置包括:
43、判定子模塊,被配置為按照時間周期獲取示波器數(shù)據(jù);所述示波器數(shù)據(jù)是經(jīng)過量化編碼得到的;針對每個時間周期,計算所述時間周期內(nèi)的多個示波器數(shù)據(jù)的方差作為第一方差,將所述第一方差與方差閾值進(jìn)行比較;在所述第一方差大于所述方差閾值的情況下,判定所述時間周期為波動周期;
44、第一處理模塊,被配置為對所述波動周期內(nèi)的多個示波器數(shù)據(jù)進(jìn)行多項式擬合,得到目標(biāo)多項式;所述目標(biāo)多項式包括至少3個目標(biāo)系數(shù);將所述目標(biāo)多項式中的所有目標(biāo)系數(shù),作為所述波動周期的處理值;
45、存儲子模塊,被配置為使用所述處理值替代所述波動周期內(nèi)的多個示波器數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。
46、根據(jù)本技術(shù)實施例的第三方面,提供一種數(shù)字示波器,包括:
47、數(shù)據(jù)采集單元、微處理器及顯示單元;
48、所述數(shù)據(jù)采集單元,包括:模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第一處理單元及采集存儲器;所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器,用于對輸入信號進(jìn)行采樣和量化,得到示波器數(shù)據(jù);所述第一處理單元,用于執(zhí)行如本技術(shù)第一方面所提供的數(shù)據(jù)存儲方法,對示波器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到對應(yīng)的處理值,使用所述處理值替代對應(yīng)時間周期內(nèi)的多個示波器數(shù)據(jù);所述采集存儲器,用于存儲所述處理值;
49、所述微處理器,用于從所述采集存儲器讀取各個時間周期的處理值,并發(fā)送到顯示單元;
50、所述顯示單元,用于基于各個時間周期的處理值,生成目標(biāo)波形并展示。
51、根據(jù)本技術(shù)實施例的第四方面,提供一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì),其上存儲有計算機(jī)程序,該計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時,實現(xiàn)如本技術(shù)實施例第一方面所述的數(shù)據(jù)存儲方法中的步驟。
52、根據(jù)本技術(shù)實施例的第五方面,提供一種電子設(shè)備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序,所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時,實現(xiàn)如本技術(shù)實施例第一方面所述的數(shù)據(jù)存儲方法中的步驟。
53、采用本技術(shù)所提供的數(shù)據(jù)存儲方法,按照時間周期獲取量化編碼完成的示波器數(shù)據(jù),計算每個時間周期內(nèi)多個示波器數(shù)據(jù)的第一方差,將該時間周期內(nèi)的第一方差與方差閾值進(jìn)行比較,若該時間周期內(nèi)的第一方差大于方差閾值,則說明該時間周期內(nèi)數(shù)據(jù)波動較大,即該時間周期為波動周期。對于波動周期,采用多項式擬合的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮,具體地,對該時間周期內(nèi)的示波器數(shù)據(jù)進(jìn)行多項式擬合,得到目標(biāo)多項式中的所有目標(biāo)系數(shù),使用目標(biāo)系數(shù)替代該時間周期內(nèi)的示波器數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。
54、由于多項式中目標(biāo)系數(shù)的數(shù)量遠(yuǎn)少于一個時間周期內(nèi)的示波器數(shù)據(jù)的數(shù)量,因此,使用目標(biāo)系數(shù)替代原始的示波器數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲實現(xiàn)了存儲數(shù)據(jù)量的壓縮,優(yōu)化了對存儲深度的使用,使同樣的存儲深度能夠存儲更多數(shù)據(jù),進(jìn)而使示波器的采樣性能得到提升,在同樣的配置下能夠采用更高的采樣頻率或記錄更長的時間。