三维数字示波器三维波形显示技术与亮度控制

摘要

示波器是一种通用的电子测量仪器，通常用作电信号的图形显示。随着现代电子技术和工业应用的快速发展，测试技术和测试设备对于产品的可靠性、快速设计、异常检测和精确测量变得非常重要。作为一种电子测试设备，示波器已经成为测试工程师和技术人员的必备工具。在设计数字存储示波器时，捕获波形的过程和显示是最重要的，尤其是随着高速数字技术的发展，这些需求变得更为重要。而亮度调节是波形显示单元的重要一环，通过亮度控制示波器能够更清晰地展示信号细节。为了满足这些要求，本文研究了数字三维波形显示方法和亮度调节技术，建立了稳定可靠的硬件系统并设计了配套的软件和算法。结果表明波形显示效果满足显示性能的要求。而且它极大地改善了波形显示的视觉效果，对于瞬态异常快速捕获，如抖动、短脉冲和毛刺有极大帮助，提升了测试的可靠性。 本文主要讨论三维数字示波器波形显示技术，并详细介绍了亮度控制，主要内容如下： 1.三维数字示波器的波形显示技术 从数据获取和处理两个方面解释了了波形映射算法，并把该算法应用在了一种具有三维波形显示的连续采集数字存储示波器当中。根据单次采集和多次采集的特性使用不同的波形显示方法。最终采样数据的统计信息以不同的颜色显示在屏幕上。 2. 3D数字示波器的亮度调节和控制 根据不同的信号特性，本文设计和开发了多种各种亮度调节方法，如指数亮度调节方法和分段线性变换方法。指数变化分为两种方法（1）正指数变化和（2）负指数变化。分段线性变换方法通过查找表与其他方法进行比较。这些方法显着改善了对信号亮度，信息，行为和异常的分析和观察能力。这三种亮度调节算法均已在样机中设计实现。

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