专利名称：频域位图的占有测量和触发的制作方法
技术领域：
本发明涉及频域位图的占有测量和触发。
背景技术：
经常使用触发方法来控制测试和测量操作。例如，在发现和捕获信号事件供随 后的研究的上述情况下，可基于当特定信号特性被观察或以其它方式被检测到时激活的 触发来进行信号捕获。使用这种触发通过仅捕获可能是潜在感兴趣的信号而节约计算资 源。虽然在许多情况下现存的触发是能够胜任的，但是，存在无法用现存的触发有 效地检测的多种常见信号情况。此外，现存的许多触发的方法不够精确，且限制了用户 特定地指定感兴趣的信号事件的能力。

发明内容
提供了一种用于基于发生在频域信号中的信号事件进行触发的方法，该频域信 号诸如经由测试和测量设备处理的信号或者被软件和其他指令处理和分析的信号。该 方法包括重复地对时变信号进行采样并基于所述时变信号的样本生成多个数字频域频谱 (digital frequency domain spectrum)。通过应用所述数字频域频谱来重复地为所述时变信 号更新频域位图。该方法进一步包括选择该频域位图的一部分，确定在所选择部分中 的信号占有(signal occupancy)，以及基于且响应于针对该位图的该所选择部分的占有确 定，触发对该时变信号的捕获。提供本发明内容以便以简化的形式介绍概念的选择，下面在详细描述中将进一 步对其进行描述。本发明内容并不意图标识所要求保护主题的关键特征或基本特征，也 不意图用来限制所要求保护主题的范围。而且，所要求保护主题并不限于解决在本公开 的任何部分中所提到的任何或全部缺点的实现。


图1示意性描述了根据本说明书的测试和测量设备和系统。图2和3示意性描述了示例性频谱位图。图4显示了保持频谱位图并响应于位图数据执行触发的示例性方法。图5显示了示例性频谱位图，包括可经历不同的信号占有的两个不同区域。
图6显示了根据信号占有进行触发的示例性方法。图7-8说明为了指定要被观察的信号特性在其中的区域而选择频域位图的部分 的例子。图9-11显示具有与参考(reference)信号事件不同地相关的位图样本的示例性频 谱位图。图12是可以用于与本发明的系统和方法一起使用的各种位图的示意性描述。图13显示用于创建频谱位图触发的方法和用户接口系统。
具体实施例方式现在参考图1，该图描述了根据本说明书的信号测量和测试系统20。系统20包 括用于接收时变信号24以及用于对输入信号可选地执行各种处理操作的前端22。可选的 处理可包括滤波、混频、下变频等(down-conversion)。如所指出的，附加部件26可被 用于将输入信号转换为数字形式，并执行抽取(decimation)操作，和/或进行相位和振幅 (amplitude)的校正。描述的配置是示例性的，并且那些本领域技术人员应当理解多种它 布置也可被使用。在信号路径的节点28处，(一个或多个)信号作为时变信号24的经数字化处理 的版本而存在。其又应用于实时引擎处理块30。块30尤其被配置为基于时变信号24重 复生成数字频域频谱31。可以使用任何数目的数字频率变换技术(包括chirp-z，FFT以 及可变长度FFT)执行频谱生成。系统20也包括存储器子系统32，其在工作时耦合(比如通过总线)于前端块以 及实时块30。进一步，系统20也典型地包括显示子系统34以及处理子系统36。如以下 进一步讨论的，存储器子系统32可以提供包含由频谱31构成的频域位图的数据存储器。 系统20也可以包括物理地或逻辑地分离的存储单元38，其可被用于存储将要经受详细离 线分析的信号。存储子系统32和存储单元38可以形成存储子系统的各部分，其可以包 括除了所描述实例中的那些以外的一个或多个部件。通常，存储器子系统32配置为提供存储空间以便支持系统20的实时功能。例 如，当频域变换和其它实时操作在块30处执行时，一部分时变信号24典型地保留在存储 器中。保留的一个原因是使一部分时变信号能够被捕获并更广泛地进行离线分析，例如 使用处理操作，该处理操作比在实时处理期间所执行的更密集且更耗资源。以这种方式 留出一部分时变信号可被称作“分析捕获”。这种留出典型地响应于触发事件的检测而 进行，如将在下文中更详细解释的。通过结合实时处理与选择性触发的离线处理，可以使得测量和测试操作更有 效，并且不足的计算资源只有当需要时才使用。就某种意义来说，实时块30用作筛选 (screening)工具，用于对何时应该执行更加全面的分析以及应该对哪些特定数据执行来 作出判定。进一步，通过消除与捕获感兴趣的数据相关联的反复试验，和/或通过消除 捕获和筛选大量原始或经处理的数据来寻找感兴趣的信号的需要，触发可以为用户提供 基本的效率。现在转到图2，频域信息的存储将被讨论。尤其，在本文中的许多示例中，频 域数据被存储在位图结构40中，其中量化的振幅或功率电平信息表达为频率的函数。典型地，来自多个数字频域频谱31的信息将被累加(accumulate)进位图数据结构中。实际 上，在许多示例实施例中，通过重复地接连地应用数字频域频谱(随着它们由块30生成) 对位图结构40进行更新和增量(increment)。所述位图典型地使用高变换速率(transform rate)生成，该高变换速率是促进不 常见事件的检测的许多设置中所期望的。尽管对于事件检测而言是期望的，高速率经常 对于显示位图数据的显示设备或与子系统34 —起使用的设备来说过快，并且通常将超出 人眼所能感知的。因此，输入变换被全速写进数据库，然后以可视速率(viewable rate)传 送到屏幕。例如，显示可通过一秒采样数据库10，20，30或60次而被驱动。这些仅是 示例，——其它帧速率也可被使用。如此处的位所示范的，位图结构可以认为是通过将频谱图形分成表示迹线 振幅(trace amplitude)或功率值的行和频率轴上的点和范围的列来创建的栅格(grid)。栅 格中的每个单元包含其被输入频谱命中(hit)多少次的计数。通过跟踪和向这些计数应用 视觉编码(例如将计数值映射到亮度(intensity)或色调)，系统允许用户视觉上区分不常 见的瞬态(rare transient)和正常信号和背景噪声。读者应当理解此处的位提供简化的 说明性例子，存储在存储器子系统32中的(一个或多个)数据库的实际实施例将很可能 包含数百列和行。图2和图3的比较显示了单个数字域频率变换和许多这种变换到位图数据库中的 累加之间的关系。关于图2还没有发生累加，其显示了单个频率变换的位图表示，并指 示了在感兴趣范围内的每个频率的变换的振幅/功率电平。更具体而言，图2显示了在 单个频谱被映射(map)到其中后位图单元可能包含什么。空白单元包含零值，意味着还 没有来自频谱的点落入其中。然而，随着时间的流逝，当采取该时变信号的不同的样本时，各个频谱都将变 化，并产生不同的频率和振幅值。图3的位图表示42示出已经在该位图中通过应用和存 储9个不同的数字频域变换而更新(增量)的位图。更具体地，图3的位图包括来自图2 中所示频谱的数据，而且添加了 8个附加频谱。应用于该位图的频谱本质是这样的，对 于每个频谱来说，某些振幅/功率值表示沿频率轴的每个值，即使它是本底噪声或者其 他基线值，或者甚至是留出来表示“无效点”的值。实际上，在图3的例子中，频谱之 一是在输入的时变信号不存在时生成的，如在本底噪声下由“1”值的串所反映的。在某些情况下，为了提供数据的增强视觉表示，希望将发生的值 (occurrencevalue)映射为色标。例如，下面的颜色映射可用于上面描述的9个频谱的例 子
权利要求
1.一种用于在频域测试和测量设备中基于信号事件进行触发的方法，包括 重复地对时变信号进行采样；随着时间的推移，基于所述时变信号的采样生成多个数字频域频谱； 通过顺序地将所述数字频域频谱应用于包含频域位图的数据存储器来重复地为所述 时变信号更新频域位图；选择该频域位图的一部分；确定该频域位图的该部分中的信号占有；以及响应于针对该频域位图的该部分而确定的信号占有，触发对该时变信号的捕获。
2.如权利要求1的方法，其中重复地更新该频域位图包括当数字频域频谱包括发生在该频域位图的部分中的分量时，增加在该频域位图的该 部分中的命中计数；以及周期性地减少在该频域位图中的累加命中计数。
3.如权利要求2的方法，进一步包括显示该频域位图的所显示表示，且其中周期性地 减少在该频域位图中的累加命中计数通过使用衰减因子而被执行，如果该部分没有通过 应用后继的数字频域频谱到数据存储器而增加，则该衰减因子将使得该所显示表示的部 分随着时间推移而减小。
4.如权利要求3的方法，其中确定在该频域位图的该部分中的信号占有包括补偿用于 周期性地减少在该频域位图中的累加命中计数的该衰减因子。
5.如权利要求4的方法，其中补偿该衰减因子包括使在该频域位图的该部分中的当前命中计数与fT^rl相乘，其中r是衰减因子且其中η是该衰减因子已被应用于该频域位图 Vl-r 乂的该部分的次数。
6.如权利要求1的方法，其中确定该频域位图的该部分中的信号占有包括 确定在测量时段期间信号分量在与该位图的该部分相对应的频率和幅值下发生的时间量；以及将该时间量除以测量时段的持续时间。
7.如权利要求1的方法，其中确定该频域位图的该部分中的信号占有包括 确定在测量时段期间在该频域位图的该部分中发生的实际命中数；以及 将该实际命中数除以该测量时段内的最大潜在命中数。
8.如权利要求1的方法，进一步包括接收用户输入以指定被选择的该频域位图的该部分。
9.如权利要求8的方法，其中接收用户输入包括接收来自指点设备的输入。
10.如权利要求9的方法，其中指点设备是鼠标。
11.如权利要求9的方法，其中指点设备是交互式触摸屏显示器，该交互式触摸屏显 示器被配置成显示该频域位图的所显示表示。
12.如权利要求1的方法，其中被选择的该频域位图的该部分包括该频域位图的多个 非相邻区域。
13.一种用于基于发生在频域信号中的信号事件进行触发的系统，包括存储子系统，用于存储时变信号的频域位图，其中通过将数字频域频谱应用于频域位图来重复地更新该频域位图，其中通过重复地对时变信号进行采样来生成数字频域频 谱；处理子系统，在操作上与该存储子系统耦合；以及位图指令，可通过处理子系统执行，以选择该频域位图的一部分；确定该频域位图的该部分中的信号占有；以及响应于针对该频域位图的该部分而确定的信号占有，触发对该时变信号的捕获。
14.如权利要求13的系统，其中位图指令进一步可执行来通过以下实现在该频域位图 中的显示持续当应用于该频域位图的数字频域频谱包括发生在该频域位图的部分中的分量时，增 加在该频域位图的该部分中的命中计数；以及周期性地减少在该频域位图中的累加命中计数。
15.如权利要求14的系统，其中在确定该频域位图的该部分中的信号占有时，该位图 指令被配置成补偿衰减因子，该衰减因子被用于周期性地减少在该频域位图中的累加命 中计数。
16.如权利要求15的系统，该位图指令被配置成通过使在该频域位图的该部分中的当 前命中计数
17.—种频域测试和测量设备，包括 前端部，用于接收时变信号；实时引擎，在操作上与所述前端部耦合并被配置成当所述时变信号通过所述前端部 被接收且被处理时，基于所述时变信号生成数字频域频谱；存储器子系统，包括通过顺序地接收和存储数字频域频谱而更新的频域位图；以及处理子系统，被配置成执行位图指令，该位图指令可用来选择该频域位图的一部分；确定该频域位图的该部分中的信号占有；以及响应于针对该频域位图的该部分而确定的信号占有，触发对该时变信号的捕获。
18.如权利要求17的设备，还包括显示子系统，用于显示该位图的可显示表示，且其 中位图指令被配置成通过周期性地减少在该频域位图中的累加命中计数来实现对于该位 图的可显示表示的显示持续，使得发生在可显示表示的一个显示帧中的瞬态信号事件得 到显示，但是对于一个或多个接连的显示帧而接连减弱。
19.如权利要求18的设备，其中在确定该频域位图的该部分中的信号占有时，该位图 指令被配置成补偿衰减因子，该衰减因子用于周期性地减少在该频域位图中的累加命中 计数。
20.如权利要求19的设备，该位图指令被配置成通过使在该频域位图的该部分中的当 前命中计数与
21.如权利要求13的设备，其中该位图指令被配置成响应于用户输入选择该频域位图 的该部分。
22.如权利要求13的设备，该频域位图的该部分包括该频域位图的多个非相邻区域。
全文摘要
本发明涉及频域位图的占有测量和触发。公开了一种用于基于发生在频域信号中的信号事件进行触发的方法。该方法包括重复地对时变信号进行采样并基于所述时变信号的样本生成多个数字频域频谱。通过应用所述数字频域频谱来重复地为所述时变信号更新频域位图。该方法进一步包括选择该频域位图的一部分，确定在所选择部分中的信号占有，以及基于且响应于针对该位图的该所选择部分的占有确定，触发对该时变信号的捕获。
文档编号G01R23/16GK102012458SQ20101017678
公开日2011年4月13日 申请日期2010年3月15日 优先权日2009年3月13日
发明者A·K·小希尔曼, K·A·恩格霍姆, R·E·特蕾西 申请人:特克特朗尼克公司