[发明专利]自适应的快速数字波形成像方法

摘要

本发明公开了一种自适应的快速数字波形成像方法，在用于保存三维波形数据库的外部存储器之外，设置一个高速缓存器用于保存缓存数据矩阵，在数据采集时，将每个采样点中命中次数较高的幅值和命中次数保存在缓存数据矩阵中，其余幅值的命中次数保存在三维波形数据库中；每当刷新周期到来时，将高速缓存器中存储的幅值的命中次数转存至三维波形数据库中，然后从三维波形数据库中读取波形数据进行显示；每次波形数据显示完毕后，判断是否达到高速缓存器的重构周期，如果达到，则计算波形数据的离散性参数，根据离散性参数对高速缓存器的结构进行重构。本发明通过优化存储结构，在不明显提高设计成本的前提下，提升系统波形捕获率。

主权项

1.一种自适应的快速数字波形成像方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：设置一个外部存储器用于保存三维波形数据库，三维波形数据库的矩阵表达式如下：其中，cmk表示N幅波形数据中第k个波形样点中幅值为m‑1的数据的命中次数，m＝1,2,…,M，M＝2D，D表示采集系统中ADC模块的位数，k＝1,2,…,K，K表示每幅波形的采样点数；设置一个高速缓存器用于保存缓存数据矩阵H，初始化缓存数据矩阵H如下：其中，缓存数据矩阵H的第k列用于缓存第k个采样点中命中次数较高的幅值信息，hqk表示第k个波形样点中命中次数较高的第r个幅值的信息，包括幅值标识和命中次数，其中q＝1,2,…,Q，Q表示缓存幅值数量；初始化缓存数据矩阵H中每个元素中命中次数的位数B＝B0，B0表示命中中次数基本存储单元的大小，初始化缓存幅度值数量Q＝Q0，其中Q0＜2D；S2：采集系统采集N幅波形数据，记第n幅波形数据Xn＝(xn1,xn2,…,xnK)，其中xnk表示第n幅波形数据中第k个采样点的幅值，0≤xnk≤2D‑1，n＝1,2,…,N，k＝1,2,…,K；对采集得到的波形数据，将每个采样点中命中次数较高的幅值和命中次数保存在缓存数据矩阵H中，其余幅值的命中次数保存在三维波形数据库中。S3：每当刷新周期到来时，将高速缓存器中存储的幅值的命中次数转存至三维波形数据库中，然后从三维波形数据库中读取波形数据进行显示；S4：每次波形数据显示完毕后，判断是否达到高速缓存器的重构周期，如果未达到，则不作任何操作，返回步骤S2，如果达到，则计算波形数据的离散性参数，根据离散性参数对高速缓存器的结构进行重构，具体方法如下：在三维波形数据矩阵C中任选一列，记列序号为k^*，按照以下公式计算第k^*列波形数据的离散性参数其中，预先根据需要设置W个离散性参数范围[λw‑1,λw)，其中w＝1,2,…,W，λ0＝0，λW＝+∞，设置第w个离散性参数范围对应的命中次数基本存储单元的数量Pw，Pw的取值范围为1≤Pw≤Q0；确定离散性参数所位于的离散性参数范围，记离散性参数范围的序号为w^*，根据对应的命中次数基本存储单元的数量对高速缓存器进行重构，重构后的缓存数据矩阵H中每个元素中命中次数的位数缓存幅度值数量表示向下取整。