一种波形数据的生成方法与流程

1.本发明涉及电子数字数据处理技术领域，具体涉及一种波形数据的生成方法。


背景技术：

2.在现有的方法中生成波形数据时，波形中的每个点都会经过特定的算法处理，以产生符合要求的波形形状，其中，波形生成算法包括但不限于：正弦函数、三角函数、方波函数、锯齿波函数和噪声函数等。这些算法可以根据不同的需求和应用场景进行调整和优化，以产生符合要求的波形形状。但是，每个点均通过特定的算法进行处理以生成数据文件会导致波形数据的生成速度比较慢。除此之外，还可以通过查表的方式生成波形数据，也就是预先制作好一张表格，其中包含了各种类型的波形信号的数值信息，然后根据需要选择相应的波形数据进行使用，但利用这种方式就会有可能出现因波形点数不够而造成波形损失垂直精度的问题。


技术实现要素：

3.本发明主要解决的技术问题是：提供一种快速生成最大波形垂直分辨率的波形数据的生成方法。
4.根据第一方面，一种实施例中提供一种波形数据的生成方法，包括：获取预设波形的波形数据；判断所述预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率；当所述预设波形的波形数据未达到所述预设adc的波形垂直分辨率时，增加所述预设波形的波形点数，根据增加的波形点数确定所述预设波形的波形总点数；根据所述预设波形的波形总点数，更新所述预设波形的波形数据，并判断更新后的所述预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率；当所述预设波形的波形数据达到预设adc的波形垂直分辨率时，输出所述预设波形的波形数据。
5.一种实施例中，所述判断所述预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率，包括：获取所述预设adc的波形垂直分辨率对应的码值，判断预设波形的每一个波形数据是否与所述预设adc的波形垂直分辨率对应的码值一一对应。
6.一种实施例中，所述当所述预设波形的波形数据未达到所述预设adc的波形垂直分辨率时，增加所述预设波形的波形点数，包括：增加的波形点数中的每个波形点均预先通过所述预设波形的波形数据生成算法确定每个波形点属于所述预设波形。
7.一种实施例中，所述根据预设波形的波形总点数，更新所述预设波形的波形数据，包括：将所述预设波形的波形总点数对应的波形数据输入至所述预设波形的波形数据
生成算法，以更新所述预设波形的波形数据；其中，所述波形数据生成算法包括但不限于正弦波的波形数据生成算法、方波的波形数据生成算法和斜波的波形数据生成算法。
8.根据第二方面，一种实施例中提供一种波形数据的生成方法，包括：获取预设波形的波形数据；判断所述预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率；当所述预设波形的波形数据未达到所述预设adc的波形垂直分辨率时，增加所述预设波形的波形点数，根据增加的波形点数确定所述预设波形的波形总点数；根据所述预设波形的波形总点数，更新所述预设波形的波形数据，并判断更新后的所述预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率；当所述预设波形的波形数据达到预设adc的波形垂直分辨率时，输出所述预设波形的波形数据；获取用户设置的波形点数；根据所述用户设置的波形点数对所述预设波形的波形数据进行插值或抽值，直至所述预设波形的波形数据的波形点数达到所述用户设置的波形点数；根据所述预设波形的波形数据生成用于播放的波形。
9.一种实施例中，所述判断所述预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率，包括：获取所述预设adc的波形垂直分辨率对应的码值，判断预设波形的每一个波形数据是否与所述预设adc的波形垂直分辨率对应的码值一一对应。
10.一种实施例中，所述当所述预设波形的波形数据未达到所述预设adc的波形垂直分辨率时，增加所述预设波形的波形点数，包括：增加的波形点数中的每个波形点均预先通过所述预设波形的波形数据生成算法确定每个波形点属于所述预设波形。
11.一种实施例中，所述根据所述用户设置的波形点数对所述待生成波形的波形数据进行插值或抽值，直至所述预设波形的波形数据的波形点数达到所述用户设置的波形点数，包括：当所述用户设置的波形点数大于所述预设波形的波形数据的波形点数，对所述预设波形的波形数据进行插值；当所述用户设置的波形点数小于所述预设波形的波形数据的波形点数，对所述预设波形的波形数据进行抽值。
12.根据第三方面，一种实施例中提供一种设备，包括上位机和波形接收设备；所述上位机包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述处理器用于通过执行所述粗糙难乎其的程序以实现上述实施例中的方法；所述波形接收设备用于接收预设波形的波形数据进行播放。
13.根据第四方面，一种实施例提供一种计算机可读存储介质，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理以实现上述实施例中的方法。
14.据上述实施例的波形数据的生成方法、设备和计算机可读存储介质。该方法先获取预设波形的波形数据，然后判断预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率，当未达到预设adc的波形垂直分辨率时，增加预设波形的波形点数，根据增加了波形点
数的预设波形的波形总点数对预设波形的波形数据进行更新，最后再判断更新后的预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率。当预设波形的波形数据达到预设adc的波形垂直分辨率时，直接输出该预设波形的波形数据。通过上述过程可保证预设波形能够快速达到设定的波形垂直分辨率。
附图说明
15.图1为一种实施例的波形数据的生成方法的流程图；图2为另一种实施例的波形数据的生成方法的流程图；图3为一种实施例的设备的结构示意图。
具体实施方式
16.下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本技术能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本技术相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本技术的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
17.另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
18.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。
19.请参考图1，本技术一种实施例提供一种波形数据的生成方法，包括如下步骤，下面进行具体阐述。
20.步骤s110：获取预设波形的波形数据。
21.一种实施例中，上位机根据用户设置的指令或者设定的规则生成预设波形的采样点，根据预设波形的采样点确定预设波形的波形数据。
22.步骤s120：判断预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率。
23.一种实施例中，adc（模数转换器）把接收到的模拟信号转换为数字信号，adc的垂直分辨率直接决定了波形垂直方向上的采样精度。比如adc是8位，那么垂直方向上的信号可以被切分为00000000~11111111，一共为2的8次方，256段码值。因此判断预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率就是根据预设adc的波形垂直分辨率对应的码值，判断预设波形中是否至少有一个波形数据与adc的垂直分辨率对应的码值一一对应。
24.步骤s130：当预设波形的波形数据未达到预设adc的波形垂直分辨率时，增加预设波形的波形点数，根据增加的波形点数确定预设波形的波形总点数。
25.一种实施例中，当预设adc的波形垂直分辨率对应的码值上无法与预设波形的波
形数据进行一一对应，也就是说，预设adc的波形垂直分辨率对应的某段码值上没有预设波形的波形数据，那么就代表预设波形的波形数据没有达到预设adc的波形垂直分辨率，因此需要增加预设波形的波形点数，也就是增加预设波形的采样点，根据增加的波形点数来确定预设波形的波形总点数。
26.需要说明的是，每一个增加的预设波形的采样点均预先通过该预设波形的波形数据生成算法确定出该采样点属于该预设波形。例如，预设波形为正弦波，正弦波的波形点数为255个，则对应的波形数据为255个，预设adc的波形垂直分辨率对应的码值为256，那么255个波形数据波形无法与垂直分辨率对应的256码值进行一一对应，因此需要增加波形点数，每次增加的波形点的个数可根据实际情况进行调整，此处增加1个波形点数，这个波形点预先已经经过该正弦波的生成算法确定该波形点属于该正弦波，因此正弦波的波形总点数确定为256。
27.步骤s140：根据预设波形的波形总点数，更新预设波形的波形数据，并判断更新后的预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率。若未达到，则返回步骤s120，循环执行步骤s120~步骤s140。若达到，则执行步骤s150。
28.一种实施例中，将预设波形的波形总点数对应的波形数据输入至预设波形的波形数据生成算法，以更新预设波形的波形数据。一种实施例中，波形数据生成算法包括但不限于正弦波的波形数据生成算法、方波的波形数据生成算法和斜波的波形数据生成算法。延续上述举例中，正弦波的波形总点数确定为256，将这256个正弦波的波形总点数对应的256个正弦波的波形数据输入至正弦波的波形数据生成算法，重新生成正弦波，以对初始的正弦波进行更新。再次判断更新后的预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率，若没有达到则重新执行步骤s120~步骤s140，继续增加波形点数，对预设波形的波形数据进行更新，直到更新后的预设波形的波形数据达到预设adc的波形垂直分辨率。若已达到，则执行步骤s150。
29.步骤s150：当预设波形的波形数据达到预设adc的波形垂直分辨率时，输出预设波形的波形数据。
30.一种实施例中，当预设波形的波形数据达到预设adc的波形垂直分辨率时，则说明该预设波形的波形数据为理想的波形数据，则可以输出该预设波形的波形数据，以进行实际波形的生成。
31.本技术另外一种实施例提供一种波形数据的生成方法，包括如下步骤，下面进行具体阐述。
32.步骤s210：获取预设波形的波形数据。
33.一种实施例中，上位机根据用户设置的指令或者设定的规则生成预设波形的采样点，根据预设波形的采样点确定预设波形的波形数据。
34.步骤s220：判断预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率。
35.一种实施例中，adc（模数转换器）把接收到的模拟信号转换为数字信号，adc的垂直分辨率直接决定了波形垂直方向上的采样精度。比如adc是8位，那么垂直方向上的信号可以被切分为00000000~11111111，一共为2的8次方，256段码值。因此判断预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率就是根据预设adc的波形垂直分辨率对应的码值，判断预设波形中是否至少有一个波形数据与adc的垂直分辨率对应的码值一一对应。
36.步骤s230：当预设波形的波形数据未达到预设adc的波形垂直分辨率时，增加预设波形的波形点数，根据增加的波形点数确定预设波形的波形总点数。
37.一种实施例中，当预设adc的波形垂直分辨率对应的码值上无法与预设波形的波形数据进行一一对应，也就是说，预设adc的波形垂直分辨率对应的某段码值上没有预设波形的波形数据，那么就代表预设波形的波形数据没有达到预设adc的波形垂直分辨率，因此需要增加预设波形的波形点数，也就是增加预设波形的采样点，根据增加的波形点数来确定预设波形的波形总点数。
38.需要说明的是，每一个增加的预设波形的采样点均预先通过该预设波形的波形数据生成算法确定出该采样点属于该预设波形。例如，预设波形为正弦波，正弦波的波形点数为255个，则对应的波形数据为255个，预设adc的波形垂直分辨率对应的码值为256，那么255个波形数据波形无法与垂直分辨率对应的256码值进行一一对应，因此需要增加波形点数，每次增加的波形点的个数可根据实际情况进行调整，此处增加1个波形点数，这个波形点预先已经经过该正弦波的生成算法确定该波形点属于该正弦波，因此正弦波的波形总点数确定为256。
39.步骤s240：根据预设波形的波形总点数，更新预设波形的波形数据，并判断更新后的所述预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率。若未达到，则返回步骤s220，循环执行步骤s220~步骤s240。若达到，则执行步骤s250。
40.一种实施例中，将预设波形的波形总点数对应的波形数据输入至预设波形的波形数据生成算法，以更新预设波形的波形数据。一种实施例中，波形数据生成算法包括但不限于正弦波的波形数据生成算法、方波的波形数据生成算法和斜波的波形数据生成算法。延续上述举例中，正弦波的波形总点数确定为256，将这256个正弦波的波形总点数对应的256个正弦波的波形数据输入至正弦波的波形数据生成算法，重新生成正弦波，以对初始的正弦波进行更新。再次判断更新后的预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率，若没有达到则重新执行步骤s220~步骤s240，继续增加波形点数，对预设波形的波形数据进行更新，直到更新后的预设波形的波形数据达到预设adc的波形垂直分辨率。若已达到，则执行步骤s250。
41.步骤s250：当所述预设波形的波形数据达到预设adc的波形垂直分辨率时，输出预设波形的波形数据。
42.一种实施例中，当预设波形的波形数据达到预设adc的波形垂直分辨率时，则说明该预设波形的波形数据为理想的波形数据，则可以输出该预设波形的波形数据，以进行实际波形的生成。但在实际生成波形的过程中，由于波形接收装置的硬件条件的影响有可能无法匹配理想的波形数据，因此在实际波形的生成过程中，还需要执行以下步骤。
43.步骤s260：获取用户设置的波形点数。
44.获取用户根据波形接收装置的硬件参数设置的波形点数，根据该用户设置的波形点数对预设波形的波形数据进行调整。
45.步骤s270：根据用户设置的波形点数对预设波形的波形数据进行插值或抽值，直至预设波形的波形数据的波形点数达到用户设置的波形点数。
46.一种实施例中，当用户设置的波形点数大于预设波形的波形数据的波形点数，那么对预设波形的波形数据进行插值；当用户设置的波形点数小于预设波形的波形数据的波
形点数，那么对预设波形的波形数据进行抽值，直到预设波形的波形数据的波形点数达到用户设置的波形点数。
47.抽值/插值是指在信号处理中，通过已知的离散数据点，使用插值算法或抽值算法来生成连续的波形。插值算法是在已知数据点之间插入新的数据点，以获得更高分辨率和更平滑的波形。抽值算法则是在已知数据点之间删除一些数据点，以减少数据量并保持波形特征不变。因此，在对预设波形的波形数据进行插值/抽值时，各离散的数据点已经不需要再经过查表或者利用公式生成数据文件，以此极大的提高了波形生成的时间，并且降低了处理器资源的占据。
48.步骤s280：根据预设波形的波形数据生成用于播放的波形。
49.请参考图3，本技术一种实施例中还提供的一种设备300，包括上位机310和波形接收装备320，上位机310包括存储器和处理器，存储器中存储有程序，处理器用于通过执行存储中的程序以实现波形数据的生成方法。该方法先获取预设波形的波形数据，然后判断预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率。如果预设波形的波形数据未达到预设adc的波形垂直分辨率，则增加预设波形的波形点数，根据增加的波形点数确定预设波形的波形总点数，并根据预设波形的波形总点数，更新预设波形的波形数据，再次判断更新后的预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率。如果预设波形的波形数据达到预设adc的波形垂直分辨率，那么直接输出预设波形的波形数据。上位机310还获取用户设置的波形点数，根据用户设置的波形点数对预设波形的波形数据进行插值或抽值，直至预设波形的波形数据的波形点数达到用户设置的波形点数，最终根据预设波形的波形数据生成用于播放的波形。一种实施例中，波形接收设备320包括示波器、信号发生器等可以接收波形的设备。
50.本技术提供的一种波形数据的生成方法，该方法先获取预设波形的波形数据，将预设波形的波形数据调整至达到预设adc的波形垂直分辨率，然后将已达到最大波形垂直分辨率的波形根据用户设置的波形点数进行调整，从而最后输出波形。本技术在最终输出波形中保证了波形数据达到了最大垂直分辨率，同时在插值/抽值过程，不需要再将每个点都经过特定的算法进行处理，从而提高了计算速度，降低了处理器资源的占用。
51.本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。
52.以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

技术特征：
1.一种波形数据的生成方法, 其特征在于，包括：获取预设波形的波形数据；判断所述预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率；当所述预设波形的波形数据未达到所述预设adc的波形垂直分辨率时，增加所述预设波形的波形点数，根据增加的波形点数确定所述预设波形的波形总点数；根据所述预设波形的波形总点数，更新所述预设波形的波形数据，并判断更新后的所述预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率；当所述预设波形的波形数据达到预设adc的波形垂直分辨率时，输出所述预设波形的波形数据。2.如权利要求1所述的波形数据的生成方法，其特征在于，所述判断所述预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率，包括：获取所述预设adc的波形垂直分辨率对应的码值，判断预设波形的每一个波形数据是否与所述预设adc的波形垂直分辨率对应的码值一一对应。3.如权利要求1所述的波形数据的生成方法，其特征在于，所述当所述预设波形的波形数据未达到所述预设adc的波形垂直分辨率时，增加所述预设波形的波形点数，包括：增加的波形点数中的每个波形点均预先通过所述预设波形的波形数据生成算法确定每个波形点属于所述预设波形。4.如权利要求3所述的波形数据的生成方法，其特征在于，所述根据预设波形的波形总点数，更新所述预设波形的波形数据，包括：将所述预设波形的波形总点数对应的波形数据输入至所述预设波形的波形数据生成算法，以更新所述预设波形的波形数据；其中，所述波形数据生成算法包括正弦波的波形数据生成算法、方波的波形数据生成算法和斜波的波形数据生成算法。5.一种波形数据的生成方法，其特征在于，包括：获取预设波形的波形数据；判断所述预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率；当所述预设波形的波形数据未达到所述预设adc的波形垂直分辨率时，增加所述预设波形的波形点数，根据增加的波形点数确定所述预设波形的波形总点数；根据所述预设波形的波形总点数，更新所述预设波形的波形数据，并判断更新后的所述预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率；当所述预设波形的波形数据达到预设adc的波形垂直分辨率时，输出所述预设波形的波形数据；获取用户设置的波形点数；根据所述用户设置的波形点数对所述预设波形的波形数据进行插值或抽值，直至所述预设波形的波形数据的波形点数达到所述用户设置的波形点数；根据所述预设波形的波形数据生成用于播放的波形。6.如权利要求5所述的波形数据的生成方法，其特征在于，所述判断所述预设波形的波形数据是否达到预设adc的波形垂直分辨率，包括：获取所述预设adc的波形垂直分辨率对应的码值，判断预设波形的每一个波形数据是否与所述预设adc的波形垂直分辨率对应的码值一一对应。
7.如权利要求5所述的波形数据的生成方法，其特征在于，所述当所述预设波形的波形数据未达到所述预设adc的波形垂直分辨率时，增加所述预设波形的波形点数，包括：增加的波形点数中的每个波形点均预先通过所述预设波形的波形数据生成算法确定每个波形点属于所述预设波形。8.如权利要求5所述的波形数据的生成方法，其特征在于，所述根据所述用户设置的波形点数对所述预设波形的波形数据进行插值或抽值，直至所述预设波形的波形数据的波形点数达到所述用户设置的波形点数，包括：当所述用户设置的波形点数大于所述预设波形的波形数据的波形点数，对所述预设波形的波形数据进行插值；当所述用户设置的波形点数小于所述预设波形的波形数据的波形点数，对所述预设波形的波形数据进行抽值。9.一种设备，其特征在于，包括上位机和波形接收设备；所述上位机包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述处理器用于通过执行所述存储器中的程序以实现如权利要求1-8所述的方法；所述波形接收设备用于接收预设波形的波形数据进行播放。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。

技术总结
一种波形数据的生成方法，涉及电子数字数据处理技术领域。该方法包括：获取预设波形的波形数据；判断所述预设波形的波形数据是否达到预设ADC的波形垂直分辨率；当所述预设波形的波形数据未达到所述预设ADC的波形垂直分辨率时，增加所述预设波形的波形点数，根据增加的波形点数确定所述预设波形的波形总点数；根据所述预设波形的波形总点数，更新所述预设波形的波形数据，并判断更新后的所述预设波形的波形数据是否达到预设ADC的波形垂直分辨率；当所述预设波形的波形数据达到预设ADC的波形垂直分辨率时，输出所述预设波形的波形数据。输出所述预设波形的波形数据。输出所述预设波形的波形数据。


技术研发人员：彭晓林 陈锋 徐浩然
受保护的技术使用者：深圳市鼎阳科技股份有限公司
技术研发日：2023.06.15
技术公布日：2023/7/21