一種可短程操作的數字示波器制造技術

本發明專利技術公開了一種可短程操作的數字示波器，在現有數字示波器的基礎上，創新性的加入無線數據交互通道，使數字示波器可與任何一臺智能手持設備無線連接，并將現有數字示波器的采樣數據處理、圖像顯示以及操作和人機交互等操作轉移到智能手持設備上，利用智能手持設備高速多核CPU、GPU（圖形處理器）以及觸控液晶屏所具備的強大運算能力和良好操作與便攜特性，不但可顯著增強數據示波器的采樣數據處理、圖像顯示以及人機交互能力，而且使數字示波器具備短程操作能力，更加適合艱苦危險和高靈敏性要求下的現場測試。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于數字示波器
，更為具體地講，涉及一種可短程操作的數字示波器。
技術介紹
隨著人類對數字信號領域的研究不斷深入，數字采集系統的應用環境日趨復雜。作為高速數字采集的代表，數字示波器技術得到了快速發展，帶寬、采樣率和存儲深度等示波器的核心指標不斷提升。然而，現有的數字示波器大多以ADC+FPGA (現場可編程門陣列)+DSP (數字信號處理器)為核心構架，面對指標不斷提高所帶來的越來越大的數據量，作為處理器的DSP運算能力有限，且缺乏足夠的資源支撐運行小型操作系統，從而導致數字示波器的數據處理與圖像顯示能力較弱；同時，面對越來越復雜的測試要求，傳統的在數字示波器面板上進行的操作方式不僅顯得捉襟見肘，而且不能適應某些艱苦危險和高靈敏性要求下的現場測試，導致數字示波器的人機交互、便攜適應等能力較差。近年來，伴隨著藍牙和WIFI等無線網絡傳輸技術的成熟，小型操作系統的興起和觸摸屏技術的發展，以智能手機和平板電腦為代表的智能手持設備以鋪天蓋地之勢迅速普及。目前，智能手持設備大多具有高速多核CPU和GPU (圖形處理器)，能夠運行諸如Android、IOS等小型操作系統，并擁有強大的數據處理和圖像顯示能力；同時，智能手持設備通常配備了觸控式液晶屏、藍牙適配器和無線網卡，擁有良好的人機交互性能和無線網絡接入能力；此外，智能手持設備還具有低成本、低功耗、輕薄便攜、操作方便等優點。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可短程操作的數字示波器，以實現短距離的數字示波器操作，并充分利用智能手持設備強大數據處理(存儲)能力、圖像顯示能力以及良好的人機交互性能。為實現上述專利技術目的，本專利技術可短程操作的數字示波器，包括信號調理系統，用于對輸入的模擬信號進行調理，使模擬信號達到采集系統ADC轉換的要求；采集系統，用于對信號調理系統調理后的模擬信號進行模數轉換，并對采樣數據進行緩存；處理系統，用于根據示波器底層狀態操作命令，對信號調理系統、采集系統的底層狀態進行設置，使采樣數據達到操作者的要求；其特征在于，還包括無線數據交互通道以及智能手持設備；智能手持設備通過人機交互，將用戶的操作即對數字示波器的控制轉換為示波器底層狀態操作命令，然后通過其無線網卡轉為WIFI無線網絡信號；無線數據交互通道接收來自智能手持設備的包含示波器底層狀態操作命令的WIFI無線網絡信號，并進行解析，得到示波器底層狀態操作命令發送給處理系統；處理系統根據示波器底層狀態操作命令，對信號調理系統、采集系統的底層狀態進行設置，并將采集系統緩存的采樣數據，通過無線數據交互通道，轉換為WIFI無線網絡信號;智能手持設備通過其無線網卡接收來自無線數據交互通道的包含采樣數據的WIFI信號，并進行解析，得到采樣數據；并根據底層狀態對采樣數據進行處理，然后在智能手持設備上將波形顯示出來。本專利技術的專利技術目的是這樣實現的本專利技術可短程操作的數字示波器，在現有數字示波器的基礎上，創新性的加入無線數據交互通道，使數字示波器可與任何一臺智能手持設備無線連接，并將現有數字示波器的采樣數據處理、圖像顯示以及操作和人機交互等操作轉移到智能手持設備上，利用智能手持設備高速多核CPU、GPU (圖形處理器)以及觸控液晶屏所具備的強大運算能力和良好操作與便攜特性，不但可顯著增強數據示波器的采樣數據處理、圖像顯示以及人機交互能力，而且使數字示波器具備短程操作能力，更加適合艱苦危險和高靈敏性要求下的現場測試。附圖說明圖1是本專利技術可短程操作的數字示波器一種具體實施方式原理框圖；圖2是圖1所示的無線數據交互通道原理框圖；圖3是本專利技術可短程操作的數字示波器一顯示界面的圖像截圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術的具體實施方式進行描述，以便本領域的技術人員更好地理解本專利技術。需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當已知功能和設計的詳細描述也許會淡化本專利技術的主要內容時，這些描述在這里將被忽略。圖1是本專利技術可短程操作的數字示波器一種具體實施方式原理框圖。在本實施例中，如圖1所示，本專利技術可短程操作的數字示波器，包括數據采集端I和智能手持設備2 (顯示與控制端)。數據采集端I包括信號調理系統101、采集系統102、處理系統103以及無線數據交互通道104。信號調理系統101對輸入的模擬信號進行調理，使模擬信號達到采集系統102ADC轉換的要求；采集系統102對信號調理系統101調理后的模擬信號進行模數轉換，并對采樣數據進行緩存；處理系統103根據示波器底層狀態操作命令對信號調理系統、采集系統的底層狀態進行設置，使采樣數據達到操作者的要求。這部分同現有技術的數字示波器相同，在此不在贅述。在本實施例中，如圖1所示，在現有技術數字示波器的基礎上，在采集端I增加了無線數據交互通道104，并增加了智能手持設備2作為數字示波器的顯示與控制端。智能手持設備2包括無線網卡201、數據處理和圖像顯示模塊202以及人機交互模塊 203。智能手持設備2通過人機交互模塊203進行人機交互，將用戶的操作即對數字示波器的控制轉換為示波器底層狀態操作命令，然后通過其無線網卡201轉為WIFI無線網絡信號。無線數據交互通道104接收來自智能手持設備2的包含示波器底層狀態操作命令的WIFI無線網絡信號并進行解析，得到示波器底層狀態操作命令發送給處理系統103。處理系統103根據示波器底層狀態操作命令，對信號調理系統、采集系統的底層狀態進行設置，并將采集系統102緩存的采樣數據，通過無線數據交互通道104，轉換為WIFI無線網絡信號。智能手持設備2的無線網卡201接收來自無線數據交互通道104的包含采樣數據的WIFI信號，并進行解析，得到采樣數據；數據處理和圖像顯示模塊202根據底層狀態對采樣數據進行處理，然后在智能手持設備2上將波形顯示出來。在本實施例中，智能手持設備2安裝有Android操作系統，并作為數字示波器的采樣數據處理、圖像顯示和人機交互的終端，同時，由于數字示波器數據采集端I和智能手持設備2之間以WIFI無線網絡為通信媒介，因此，還需在數字示波器中增加WIFI通信裝置，即構建專門的“無線數據交互通道104”作為采樣數據與底層狀態操作命令的通信平臺。在本實施例中，如圖3所示，數字示波器數據采集端I增加的無線數據交互通道104與處理系統103通過USB進行通信，即進行采樣數據的發送與底層狀態操作命令的接收。在本實施例中，采集系統102采樣ADC+FPGA架構，處理系統103采樣DSP處理器。數字示波器數據采集端I發送給智能手持設備2的采樣數據采用互答的傳輸機制數據采集端I將每一幀ADC采樣數據經過處理后，緩存于FPGA的FIFO當中。智能手持設備2按照固定的顯示刷新時間間隔向數據采集端I發送數據請求命令，DSP處理器通過USB中斷接收到數據請求命令后檢查采集系統102緩存的采樣數據是否就緒，即FIFO是否存滿，即達到數字示波器的存儲深度；如果采樣數據已就緒，則DSP處理器將數據采集端I的底層狀態信息和采樣數據通過規定的數據包格式打包，并通過USB 口傳輸給無線數據交互通道104，轉換為WIFI無線網絡信號傳輸給智能手持設備2，以便智能手持設備2進行后續的采集數據處理、波形圖像顯示。在本實施例中，固定的顯示刷本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可短程操作的數字示波器，包括：信號調理系統，用于對輸入的模擬信號進行調理，使模擬信號達到采集系統ADC轉換的要求；采集系統，用于對信號調理系統調理后的模擬信號進行模數轉換，并對采樣數據進行緩存；處理系統，用于根據示波器底層狀態操作命令，對信號調理系統、采集系統的底層狀態進行設置，使采樣數據達到操作者的要求；其特征在于，還包括：無線數據交互通道以及智能手持設備；智能手持設備通過人機交互，將用戶的操作即對數字示波器的控制轉換為示波器底層狀態操作命令，然后通過其無線網卡轉為WIFI無線網絡信號；無線數據交互通道接收來自智能手持設備的包含示波器底層狀態操作命令的WIFI無線網絡信號，并進行解析，得到示波器底層狀態操作命令發送給處理系統；處理系統根據示波器底層狀態操作命令，對信號調理系統、采集系統的底層狀態進行設置，并將采集系統緩存的采樣數據，通過無線數據交互通道，轉換為WIFI無線網絡信號；智能手持設備通過其無線網卡接收來自無線數據交互通道的包含采樣數據的WIFI信號，并進行解析，得到采樣數據；并根據底層狀態對采樣數據進行處理，然后在智能手持設備上將波形顯示出來。

【技術特征摘要】
1.一種可短程操作的數字示波器，包括 信號調理系統，用于對輸入的模擬信號進行調理，使模擬信號達到采集系統ADC轉換的要求； 采集系統，用于對信號調理系統調理后的模擬信號進行模數轉換，并對采樣數據進行緩存； 處理系統，用于根據示波器底層狀態操作命令，對信號調理系統、采集系統的底層狀態進行設置，使采樣數據達到操作者的要求； 其特征在于，還包括 無線數據交互通道以及智能手持設備； 智能手持設備通過人機交互，將用戶的操作即對數字示波器的控制轉換為示波器底層狀態操作命令，然后通過其無線網卡轉為WIFI無線網絡信號； 無線數據交互通道接收來自智能手持設備的包含示波器底層狀態操作命令的WIFI無線網絡信號，并進行解析，得到示波器底層狀態操作命令發送給處理系統； 處理系統根據示波器底層狀態操作命令，對信號調理系統、采集系統的底層狀態進行設置，并將采集系統緩存的采樣數據，通過無線數據交互通道，轉換為WIFI無線網絡信號； 智能手持設備通過其無線網卡接收來自無線數據交互通道的包含采樣數據的WIFI信號，并進行解析，得到采樣...

【專利技術屬性】
技術研發人員：葉芃，蔣俊，屈歡，高文娟，
申請(專利權)人：電子科技大學，
類型：發明
國別省市：