[发明专利]用于时间相关信号获取和观察的设备和方法

说明书

在先提交申请的交叉引用

本申请要求2011年8月19日较早提交的美国临时申请号61/525,492的优先权，其被整体地结合到本文中。本申请还涉及2012年3月2日同时提交的题为：Apparatus and Method for Providing Frequency Domain Display With Visual Indication of FFT Window Shape（档案号8826-US 1）的美国专利申请号13/411,328，其被整体地结合到本文中。

技术领域

本发明涉及测试和测量仪器且特别是被配置成用于数字化波形的时间相关信号获取和观察的测试和测量仪器的领域。

背景技术

现代数字示波器一般地提供用以生成给定输入信号的时域波形的能力。某些仪器可以包括用以生成输入信号的频谱或频域显示的能力。示波器内的数字处理器一般地对输入信号执行频域变换以生成频域显示。现有设备缺乏用以同时显示时域和频域波形及两个波形之间的关系的有效方式。因此，对包括此类同时时域和频域显示能力的测试和测量仪器存在一种需求。

发明内容

公开了一种测试和测量仪器和方法。该测试和测量仪器包括具有时域网格线（time domain graticule）和频域网格线(frequency domain graticule)的显示器。处理器被配置成处理输入信号以生成时域波形以便在时域网格线中显示。输入信号与时基相关。处理器被配置成处理第二输入信号并生成频域波形以便在频域网格线中显示。第二输入信号也与时基相关。频域波形与时基的所选时间段相关。处理器被配置成生成频谱时间指示符，其被配置成以图形方式说明时域网格线中的相对于频域波形的位置和所选时间段。

第一输入信号和第二输入信号可以是同一信号。频谱时间指示符具有指示时域网格线相对于频域波形的所选时间段的宽度。

测试和测量仪器还可以包括被配置成将频谱时间指示符移动至第二位置的平移（pan）输入端，处理器被配置成基于该第二位置来更新频域波形。测试和测量仪器可以包括被配置成增加缩放水平(zoom level)并放大时域波形的缩放输入端(zoom input)。可以将处理器配置成随着缩放水平被增加或缩放位置被平移而使频谱时间指示符居于中心。

测试和测量仪器还可以包括被配置成接收输入信号和多个用户控制器（control）的输入端。

附图说明

图1是具有被划分成多个网格线的显示器的示波器的图；

图2是被划分成多个网格线的显示器的详图；

图3A～3D是示出频谱时间平移如何导致已修改频域波形的图；

图4是示出用以生成频域波形和频谱时间指示符的一般处理步骤的流程图；以及

图5A～5C是示出缩放如何导致已修改频域波形的图。

具体实施方式

本公开涉及用于诸如示波器的测试和测量仪器的改进控制系统。公开了改进的频谱控制器。此类控制器将频谱波形生成函数链接到直观平移/缩放控制器以改善测试和测量仪器的能力和可用性。

可以在单个仪器中实现模拟、数字和RF信号的时间相关获取和观察。这是通过将显示器分成两个网格线、一个用于时域波形且一个用于频域波形来完成的。为用户提供指示时域中的时间段的标记，从该时间段计算频谱（频域）波形。还为用户提供被配置成遍及所获取的数据移动频谱时间以查看频域波形如何随时间推移而改变和其相对于在被测试设备中发生的其它事件如何改变的机制。例如，用户可能想将与小故障（glitch）同时发生的频谱时间定位于电源上以研究辐射噪声。在同一获取内，其可能想使频谱时间滑动通过RF信号被激活的时间段以观察开启行为的特性。与特定情况无关，为用户提供查看与用模拟和数字信道探测的其它系统活动对准的频谱时间的能力是有益的。

以下定义可能在理解本公开方面有帮助。

模拟时间：在时域网格线中表示的时间的量。可以用水平标度旋钮来设置模拟时间。

RF获取时间：在射频（RF）输入端上获取的时间的量。根据特定设置，RF获取时间可以是多于、少于模拟时间或与之相同。

频谱时间：用来计算在频域网格线中示出的频谱的RF获取时间的量。在典型的实施例中，频谱时间可以尽量长，但不长于RF获取时间。可以通过用FFT窗口因子除以分辨带宽来确定频谱时间。

频谱位置：频谱时间相对于模拟时间的起始位置。