本發(fā)明涉及用于對所測量的高頻信號進行處理的方法和裝置。

背景技術(shù)：

存在多種不同的用于測量高頻信號的測量設(shè)備。測向設(shè)備使用無線定位技術(shù)來定位對象。通過測量接收的無線電波的特性來定位相應(yīng)對象。該接收的無線電波可以包括待定位的對象發(fā)射的無線電波或后向散射無線電波。可繪制電信號曲線圖的數(shù)字示波器是適于處理高頻信號的測量設(shè)備的另一個示例。數(shù)字示波器使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所測量的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息。數(shù)字示波器采集輸入信號的波形作為一系列采樣，并存儲這些采樣直到累積足夠多的采樣以描繪波形。

大多數(shù)測量設(shè)備包括輸出單元，特別是輸出測量結(jié)果的顯示器。常規(guī)測量裝置的顯示單元包括二維屏幕。所采用的顯示單元通常是包括多個圖片元素或像素的數(shù)字顯示單元。像素構(gòu)成最小的可尋址單元，其中最小的可尋址單元的地址對應(yīng)其在相應(yīng)屏幕上的物理坐標。屏幕的像素可以按可使用點或方格表示的二維網(wǎng)格來制造。包括多個像素的屏幕是二維的。然而，在許多測量應(yīng)用中，所測量的信號包含超過兩個參數(shù)，從而不能被全部顯示在二維屏幕上。例如，在無線定位中，定向設(shè)備顯示的輸出信號可以包括位于二維空間坐標x、y或三維空間坐標x、y、z處的對象反射或發(fā)射的高頻信號的幅值。此外，示波器顯示的高頻信號可以包括在不同時間點信號幅值頻譜的變化。

因此，有必要提供一種方法和裝置用于處理更多維測量多元組(tuple)以便它們可以被二維顯示單元輸出。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)第一方案，本發(fā)明提供了一種測量裝置，包括：配置為提供測量多元組的檢測單元，每個測量多元組包括高頻信號的高頻信號幅值；以及配置為對每個提供的測量多元組的高頻信號幅值進行編碼的編碼單元。

在根據(jù)本發(fā)明第一方案的測量裝置的一個可能的實施例中，該測量裝置還包括適于輸出具有已編碼高頻信號幅值的測量多元組的輸出單元。

在根據(jù)本發(fā)明第一方案的測量裝置的另一個可能的實施例中，編碼單元被配置為通過相應(yīng)的圖像點密度來編碼每個提供的測量多元組的高頻信號幅值。

在根據(jù)本發(fā)明第一方案的測量裝置的另一個可能的實施例中，輸出單元包括配置為在包括多個圖像像素的高分辨率屏幕上顯示具有已編碼高頻信號幅值的測量多元組的顯示器，其中，所述高分辨率屏幕的有源照明圖像像素之間的距離由顯示控制單元響應(yīng)由所述編碼單元提供的已編碼圖像點密度來控制。

在根據(jù)本發(fā)明第一方案的測量裝置的另一個可能的實施例中，由檢測單元提供的每個測量多元組由測量三元組構(gòu)成，測量三元組包括高頻信號在某一時間點在所述高頻信號的某一頻率處的高頻信號幅值。

在根據(jù)本發(fā)明第一方案的測量裝置的另一個可能的實施例中，由檢測單元提供的每個測量多元組由測量三元組構(gòu)成，測量三元組包括高頻信號在二維空間坐標處的高頻信號幅值。

在根據(jù)本發(fā)明第一方案的測量裝置的另一個可能的實施例中，編碼單元被配置為將高頻信號的高頻信號幅值編碼為高分辨率屏幕的每個顯示區(qū)域上有源照明圖像像素的數(shù)目。

在根據(jù)本發(fā)明第一方案的測量裝置的另一個可能的實施例中，在正常顯示操作模式中，編碼單元被配置為通過隨高頻信號幅值的值增加按比例或?qū)?shù)地增加所述高分辨率屏幕的每個顯示區(qū)域上有源照明圖像像素的數(shù)目來編碼高頻信號的高頻信號幅值。

在根據(jù)本發(fā)明第一方案的測量裝置的另一個可能的實施例中，在反轉(zhuǎn)顯示操作模式中，編碼單元被配置為通過隨高頻信號幅值的值增加按比例或?qū)?shù)地減少所述高分辨率屏幕的每個顯示區(qū)域上有源照明圖像像素的數(shù)目來編碼高頻信號的信號幅值。

在根據(jù)本發(fā)明第一方案的測量裝置的另一個可能的實施例中，測量裝置還包括適于選擇高分辨率屏幕中包括相同編碼圖像點密度的顯示區(qū)域和/或顯示行的選擇單元。

在根據(jù)本發(fā)明第一方案的測量裝置的另一個可能的實施例中，編碼單元還被配置為執(zhí)行由檢測單元提供的測量多元組的彩色編碼。

在根據(jù)本發(fā)明第一方案的測量裝置的另一個可能的實施例中，顯示器被配置為輸出包括相同圖像點密度的顯示行作為輪廓線。

在根據(jù)本發(fā)明第一方案的測量裝置的另一個可能的實施例中，在正常顯示操作模式下，包括最大圖像點密度的顯示區(qū)域被標記為最大高頻信號幅值，且在反轉(zhuǎn)顯示操作模式下，包括最大圖像點密度的顯示區(qū)域被標記為最小高頻信號幅值。

在根據(jù)本發(fā)明第一方案的測量裝置的另一個可能的實施例中，高分辨率屏幕整體的分辨率或者由所述測量裝置的選擇單元選擇的顯示區(qū)域的分辨率是可調(diào)整的。

根據(jù)第二方案，本發(fā)明還提供了一種信號分析儀，包括：配置為提供測量多元組的檢測單元，每個測量多元組包括高頻信號在某一時間點在所述高頻信號的某一頻率處的高頻信號幅值；以及配置為對每個提供的測量多元組的高頻信號幅值進行編碼的編碼單元。

根據(jù)第三方案，本發(fā)明還提供了一種對象檢測設(shè)備，包括：配置為提供對象的測量多元組的檢測單元，每個測量三元組包括由所述對象反射或發(fā)射的高頻信號的信號幅值；以及配置為對每個測量多元組的高頻信號幅值進行比編碼的編碼單元。

根據(jù)第四方案，本發(fā)明還提供一種數(shù)字示波器，包括：配置為提供測量多元組的檢測單元，每個測量多元組包括高頻信號在某一時間點在所述高頻信號的某一頻率處的高頻信號幅值；以及配置為對每個提供的測量多元組的高頻信號幅值進行編碼的編碼單元。

根據(jù)第五方案，本發(fā)明還提供了一種用于處理測量多元組的方法，包括以下步驟：提供測量多元組，每個測量多元組包括高頻信號在某一時間點在所述高頻信號的某一頻率處的高頻信號幅值；以及編碼每個測量多元組的高頻信號幅值。

在根據(jù)本發(fā)明第五方案的用于處理測量多元組的方法的可能的實施例中，每個多元組的高頻信號幅值通過相應(yīng)的圖像點密度進行編碼。

在根據(jù)本發(fā)明第五方案的用于處理測量多元組的方法的可能的實施例中，每個測量多元組包括高頻信號在某一時間點在所述高頻信號的某一頻率處的高頻信號幅值，其中，所述高頻信號的頻率至少是1mhz。

根據(jù)第六方案，本發(fā)明還提供了一種用于檢測對象的方法，包括以下步驟：提供測量多元組，每個測量多元組包括由對象反射或發(fā)射的高頻信號的信號幅值；以及編碼每個測量多元組的高頻信號幅值。

在根據(jù)本發(fā)明第六方案的用于檢測對象的方法的可能的實施例中，高頻信號包括至少1mhz的頻率。

在根據(jù)本發(fā)明第六方案的用于檢測對象的方法的可能的實施例中，每個多元組的高頻信號幅值通過相應(yīng)的圖像點密度進行編碼。

附圖說明

以下，參考以下附圖并以說明性且非限制性的方式描述本發(fā)明的不同方案的可能實施例：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一方案的測量裝置的可能的示例性實施例的框圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明另一方案的用于分析測量多元組的方法的可能的示例性實施例的流程圖；

圖3、4示出了根據(jù)本發(fā)明的不同方案的用于說明測量裝置和分析方法的操作的信號圖。

具體實施方式

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一方案的測量裝置1的可能的示例性實施例的框圖。測量裝置1包括配置為提供測量多元組t的檢測單元2。每個測量多元組t包括高頻信號s的高頻信號幅值。在可能的實施例中，高頻信號s包括大于3mhz的頻率。測量裝置1還包括配置為對每個所提供的測量多元組中的高頻信號幅值進行編碼的編碼單元3。測量多元組t可以包括測量值的有限有序列表。在可能的實施例中，測量多元組t為n元組，其中，n是大于或等于3的非負整數(shù)(n≥3)。在可能的實施例中，測量多元組t可以由包括高頻信號s的三個測量參數(shù)在內(nèi)的測量三元組構(gòu)成。在可能的實施例中，測量多元組可以由測量三元組a、f、t構(gòu)成，包括高頻信號s在某一時間點t在該高頻信號s的某一頻率f處的高頻信號幅值a。在備選實施例中，測量多元組t可以由測量三元組a、x、y，包括高頻信號s在二維空間坐標x、y處的高頻信號幅值a。編碼單元3被配置為編碼由測量裝置1的檢測單元2提供的每個測量多元組t中的高頻幅值a。

如圖1所示的測量裝置1可以集成在移動測量設(shè)備中。

在圖1所示的實施例中，測量裝置1還包括適于輸出具有已編碼的高頻信號幅值a的測量多元組t的輸出單元4。在圖1所示的實施例中，輸出單元4包括顯示控制單元4a和顯示器4b。顯示器4可以包括多個圖像像素。顯示器4被配置為在包括多個圖像像素的高分辨率屏幕上顯示具有已編碼的高頻信號幅值的測量多元組t。顯示器4b的高分辨率屏幕的有源照明圖像像素之間的距離由顯示控制單元4a響應(yīng)由測量裝置1的編碼單元3提供的已編碼的圖像點密度來控制。在可能的實施例中，由檢測單元2提供的測量多元組t由測量三元組a、f、t構(gòu)成，包括高頻信號s在給定時間點t在該高頻信號的特定信號頻率f處的高頻信號幅值。備選地，測量多元組t還可以由測量三元組a、x、v構(gòu)成，包括高頻信號s在反射或發(fā)射該高頻信號s的對象的二維空間坐標x、y處的高頻信號幅值。在可能的實施例中，測量裝置1的編碼單元3被配置為將高頻信號s的高頻信號幅值編碼為顯示器4b的高分辨率屏幕的每個顯示區(qū)域上有源照明圖像像素的數(shù)目。

在可能的實施例中，測量裝置1的編碼單元3可以在兩種不同的操作模式下操作。在第一正常顯示模式下，編碼單元3被配置為通過隨著高頻信號幅值的值增加按比例或?qū)?shù)地增加顯示器4b的高分辨率屏幕的每個顯示區(qū)域上有源照明圖像像素的數(shù)目，來編碼高頻信號s的高頻信號幅值。

在第二反轉(zhuǎn)顯示操作模式下，編碼單元3被配置為通過隨高頻信號幅值的值增加按比例或?qū)?shù)地減少顯示器4b的高分辨率屏幕的每個顯示區(qū)域上有源照明圖像像素的數(shù)目，來編碼高頻信號s的信號幅值。在可能的實施例中，測量裝置1包括具有鍵盤的用戶接口。在測量裝置1的可能的實施例中，提供了用于在正常顯示操作模式和反轉(zhuǎn)顯示操作模式之間切換的按鍵。

在另一個可能的實施例中，測量裝置1包括適于選擇高分辨率屏幕中包括相同編碼圖像點密度的顯示區(qū)域的選擇單元。在另一個可能的實施例中，選擇單元還適于選擇包括相同編碼圖像點密度的顯示行。

在根據(jù)本發(fā)明第一方案的測量裝置1的另一個可能的實施例中，編碼單元3還被配置為執(zhí)行由檢測單元2提供的已接收的測量多元組t的彩色編碼。在可能的實施例中，在正常顯示模式下，可以由用戶通過測量裝置1的用戶接口將包括最大圖像點密度的顯示區(qū)域標記為最大高頻信號幅值。此外，在反轉(zhuǎn)顯示操作模式下，可以由用戶將包括最大圖像點密度的顯示區(qū)域標記為最小高頻信號幅值。

顯示器4b的高分辨率屏幕整體的分辨率或由選擇單元選擇的顯示區(qū)域的分辨率可以由用戶或由控制單元調(diào)整。設(shè)定的操作模式m或標記和調(diào)整后的分辨率可被存儲用于下次測量。所選擇的顯示區(qū)域可以被放大進行更詳細的分析。此外，所選擇的顯示區(qū)域的數(shù)值信號值可以顯示在顯示器4b的屏幕上。

圖1所示的測量裝置1可以是配置為分析頻率大于3mhz的高頻信號的信號分析儀。

圖1所示的測量裝置1還可以由配置為檢測對象位置的對象檢測設(shè)備構(gòu)成。包括圖1所示的測量裝置1的對象檢測設(shè)備包括適于提供對象的測量多元組t的檢測單元2和配置為對每個測量多元組t的高頻信號幅值進行編碼的編碼單元3，其中，每個測量三元組包括由對象反射或發(fā)射的高頻信號s的信號幅值。

根據(jù)本發(fā)明的進一步方案，圖1所示的測量裝置1還可以在數(shù)字示波器中實現(xiàn)。數(shù)字示波器包括提供測量多元組t的檢測單元2，其中，每個測量多元組包括高頻信號在給定時間點t在該高頻信號s的某一頻率f處的信號幅值。示波器的編碼單元3適于編碼每個提供的測量多元組的高頻信號幅值。示波器還包括具有顯示器4b的輸出單元，顯示器4b具有高分辨率屏幕，適于輸出具有已編碼的高頻信號幅值的測量多元組。示波器的顯示器4b適于在其包括多個圖像像素的高分辨率屏幕上顯示具有已編碼的高頻信號幅值的測量多元組，其中，高分辨率屏幕的有源照明圖像像素之間的距離由示波器的控制單元4a響應(yīng)由示波器的編碼單元3提供的已編碼的圖像點密度來控制。

在另一個可能的實施例中，測量裝置1可在對象檢測設(shè)備或測向設(shè)備中實現(xiàn)。包括測量裝置1的測向設(shè)備能夠用于確定發(fā)送的移動設(shè)備的位置。測向設(shè)備的檢測單元2可以接收由待定位的對象反射或發(fā)射的高頻信號。測向設(shè)備的檢測單元2被配置為提供相應(yīng)對象的測量多元組t，其中，每個測量多元組包括所反射的或所發(fā)射的高頻信號s的信號幅值和相應(yīng)對象的至少二維坐標x、y。在可能的實施例中，測量裝置1和對象之間的距離基于接收信號的信號功率相比于始發(fā)信號強度或由相應(yīng)對象反射的發(fā)射信號的差異來測得。備選地，如果傳輸時間和信號傳播速度已知，可以利用到達時間toa。通過結(jié)合來自位于不同的已知位置處的多個測量裝置1的到達時間toa數(shù)據(jù)，即使在不知道傳輸時間的情況下也能提供對象的位置估計。在另一個實施例中，利用定向天線或基于已知位置的天線陣列處的差分到達時間，可以確定測量裝置1處的到達角度aoa。此外，到達角度aoa數(shù)據(jù)可以由測量裝置1的處理單元與所顯示的距離估計相結(jié)合以確定對象的位置。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明另一方案的用于處理測量多元組的可能的示例性方法的流程圖。在第一步驟s1中，提供被測量的高頻信號s的測量多元組t。在優(yōu)選的實施例中，高頻信號s包括大于1mhz的頻率f，且更優(yōu)選地大于3mhz的頻率f。每個測量多元組t可以包括高頻信號s在某一時間點t在該高頻信號的某一頻率f處的高頻信號幅值。備選地，測量多元組t還可以包括高頻信號s的高頻信號幅值以及所檢測物理對象的至少二維坐標x、y。例如，該對象可以是發(fā)射機或移動通信設(shè)備。

在另一步驟s2中，對每個測量多元組t的高頻信號幅值編碼。在可能的實施例中，測量多元組t是包括三個信號參數(shù)的測量三元組。在備選實施例中，每個多元組t可以包括多于三個信號參數(shù)，例如，包括高頻信號s的信號幅值和被檢測對象的三維坐標x、y、z。在可能的實施例中，在步驟s2每個多元組t的高頻信號幅值通過對應(yīng)的圖像點密度來編碼。然后，已編碼的高頻信號s可以顯示在顯示器的高分辨率屏幕上。在包括多個圖像像素的高分辨率屏幕上顯示具有已編碼的高頻信號幅值的測量多元組t，其中，高分辨率屏幕的有源照明圖像像素之間的距離響應(yīng)已編碼的圖像點密度來控制。

圖3示出了在給定的時間點t信號幅值為a且頻率為f的被測量高頻信號的圖。如圖3所示，在不同的時間點t0、t1、t2，高頻信號的頻譜發(fā)生了變化。在給定的示例中，對于不同的測量時間t0、t1、t2，信號幅值的峰值分別出現(xiàn)在的不同的頻率f0、f1、f2處。如圖3所示，包括峰值在內(nèi)的高幅值范圍隨時間漂移。如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置檢測包括在給定的時間點t和對應(yīng)的頻率f處高頻信號s的高頻信號幅值a在內(nèi)的測量三元組，并執(zhí)行變換以允許在顯示器的二維高分辨率屏幕上可視化三維測量多元組。高幅值范圍r對應(yīng)圖像點密度顯示在顯示器的高分辨率屏幕上。如圖4所示，在可能的實施例中，所有超過可調(diào)整閾值的信號幅值用高圖像點密度顯示。在另一優(yōu)選的實施例中，圖像點密度與相應(yīng)高頻信號s在特定頻率f和特定時間點t處的高頻信號幅值的幅度值成正比。高分辨率屏幕的有源照明圖像像素之間的距離響應(yīng)已編碼的圖像點密度來控制。在正常顯示操作模式nm下，隨著幅度值增加，圖像點密度按比例或?qū)?shù)地增加。如果用戶切換到反轉(zhuǎn)顯示操作模式im，則隨著高頻信號幅值a的值增加，高分辨率屏幕的每個顯示區(qū)域上有源照明圖像像素的數(shù)目按比例或?qū)?shù)地減少。圖4示出了頻率范圍r處的高幅值a帶隨著時間推移漂移到更高頻率。在可能的實施例中，用戶可以從高分辨率屏幕中選擇包括相同編碼圖像點密度或包括比所選擇的圖像點密度高的編碼圖像點密度的顯示區(qū)域。例如，用戶可以選擇如圖4所示的顯示區(qū)域r，即，隨著時間t漂移的頻率范圍帶。用戶也可以選擇包括相同編碼圖像點密度的顯示行，然后輸出該顯示行作為輪廓線。此外，在正常操作模式下，用戶可以將包括最大圖像點密度的顯示區(qū)域r標記為最大高頻信號幅值。此外，在顯示器的反轉(zhuǎn)顯示操作模式im下，用戶可以將包括最大圖像點密度的顯示區(qū)域標記為最小高頻信號幅值區(qū)域。圖4所示的圖可以被顯示在數(shù)字示波器的高分辨率屏幕上。

圖4所示的圖構(gòu)成所謂的瀑布圖，它可以在不同應(yīng)用中用于分析寬范圍的不同類型高頻信號。瀑布圖可以用于優(yōu)化測量裝置的測量參數(shù)和/或被測量的高頻信號s的信號參數(shù)。在可能的實施例中，由編碼單元3提供的已編碼的高頻信號可以存儲在數(shù)據(jù)存儲器中用于進一步處理或通過測量裝置1的接口輸出到外部處理單元。在可能的實施例中，圖4所示的瀑布圖可以存儲在測量裝置1的數(shù)據(jù)存儲器中用于進一步處理或通過數(shù)據(jù)接口輸出。圖4所示的瀑布圖允許輸出高頻信號的多于兩個的信號參數(shù)到顯示器的二維高分辨率屏幕上或到圖像數(shù)據(jù)存儲器中。在可能的實施例中，輸出已編碼的測量多元組t到顯示單元。在備選實施例中，已編碼的測量多元組被存儲在數(shù)據(jù)存儲器或數(shù)據(jù)載體中。