測量儀器中的各種波形抽取方式
發布時間:2016-06-29 責任編輯:wenwei
【導讀】幾乎所有需要進行波形顯示的測量儀器都麵臨一個問題:待顯示的波形片段中的采樣點數不等於屏幕顯示區域的像素數,在這樣的情況下,如何把波形繪製到顯示區域中去?本文將為你介紹一下解決這一問題的幾種方案。
第一種情況:波形片段中的采樣點數大於屏幕顯示區域的像素數,在不同情況下,使用的抽取方案不同。
1.等間隔抽取
圖1 等間隔抽取
這(zhe)其(qi)實(shi)就(jiu)是(shi)一(yi)個(ge)如(ru)何(he)把(ba)大(da)量(liang)波(bo)形(xing)壓(ya)縮(suo)到(dao)特(te)定(ding)點(dian)數(shu)的(de)問(wen)題(ti),針(zhen)對(dui)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)我(wo)們(men)很(hen)自(zi)然(ran)就(jiu)可(ke)以(yi)想(xiang)到(dao)采(cai)用(yong)等(deng)間(jian)隔(ge)波(bo)形(xing)抽(chou)取(qu)。以(yi)波(bo)形(xing)片(pian)段(duan)的(de)采(cai)樣(yang)點(dian)數(shu)與(yu)屏(ping)幕(mu)點(dian)數(shu)的(de)固(gu)定(ding)比(bi)例(li),等(deng)間(jian)隔(ge)地(di)抽(chou)取(qu)采(cai)樣(yang)點(dian),抽(chou)出(chu)來(lai)的(de)采(cai)樣(yang)點(dian)顯(xian)示(shi)到(dao)屏(ping)幕(mu)上(shang)。這(zhe)種(zhong)方(fang)案(an)優(you)點(dian)在(zai)於(yu)實(shi)現(xian)簡(jian)單(dan)且(qie)能(neng)反(fan)應(ying)波(bo)形(xing)的(de)大(da)致(zhi)輪(lun)廓(kuo),適(shi)用(yong)於(yu)較(jiao)低(di)頻(pin)率(lv)的(de)信(xin)號(hao),缺(que)點(dian)在(zai)於(yu)對(dui)於(yu)太(tai)高(gao)頻(pin)的(de)信(xin)號(hao),峰(feng)值(zhi)會(hui)被(bei)過(guo)濾(lv)掉(diao),無(wu)法(fa)反(fan)映(ying)信(xin)號(hao)的(de)峰(feng)值(zhi)。
2.峰值抽取
圖2 峰值抽取
峰值抽取是把波形原始采樣片段分成若幹組,如圖所示分成了5組zu,每mei組zu分fen別bie比bi較jiao出chu最zui大da值zhi和he最zui小xiao值zhi作zuo為wei抽chou取qu點dian,並bing保bao持chi這zhe兩liang個ge點dian的de先xian後hou順shun序xu關guan係xi。這zhe種zhong抽chou取qu方fang法fa針zhen對dui高gao頻pin信xin號hao,優you點dian在zai於yu找zhao出chu峰feng值zhi,但dan不bu保bao證zheng相xiang鄰lin兩liang點dian之zhi間jian的de時shi間jian間jian隔ge相xiang等deng。
3.均值抽取
圖3 均值抽取
junzhichouqutongyangbayuanshicaiyangboxingfenchengruoganduan,meiduangezisuanchupingjunzhi,zuoweigaiduandechouqudian。zhezhongfangankeyirenweishiqianliangzhongfangandezhezhong,tongguoqiujunzhi,jibaozhengxianglindianzhijiandeshijianjiangejundeng,youjinkenengshichouquboxingyuyuanboxingbaochiyizhi;但是也存在對於太高頻的信號,峰值會被過濾掉,無法反映信號的峰值。
我們再來看第二種情況:波形片段中的采樣點數少於屏幕顯示區域的像素數。
這種情況就需要在采樣點間填充虛構的采樣點來解決。
1.直接填充

圖4 直接填充
在需要填充虛構采樣點的位置上,直接複製前麵一個真實采樣點。這種方案實現簡單,缺點在於會使波形呈階梯狀,不真實。
2.線性填充

圖5 線性填充
xianxingtianchongxianlianjiexianglindecaiyangdian,ranhoucongzhetiaoxianglindelianjiexiandeduiyingweizhishangzhaodaotianchongdedian。zhezhongfanganbuhuichanshengdiyizhongfanganzhongdejieti,danhaishihuirenweidichanshenglefeixianxingxianxiang。
3.正弦填充

圖6 正弦填充
正(zheng)弦(xian)填(tian)充(chong)又(you)叫(jiao)正(zheng)弦(xian)插(cha)值(zhi),用(yong)於(yu)高(gao)速(su)采(cai)樣(yang)時(shi)對(dui)信(xin)號(hao)的(de)還(hai)原(yuan),具(ju)體(ti)實(shi)施(shi)方(fang)式(shi)需(xu)要(yao)用(yong)到(dao)濾(lv)波(bo)手(shou)段(duan)。這(zhe)種(zhong)方(fang)案(an)實(shi)現(xian)方(fang)法(fa)較(jiao)前(qian)兩(liang)種(zhong)複(fu)雜(za),但(dan)較(jiao)好(hao)避(bi)免(mian)了(le)非(fei)線(xian)性(xing)現(xian)象(xiang)。
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