本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)處理，具體涉及到基于labview截取有效數(shù)據(jù)形成多維曲線圖的方法。

背景技術(shù)：

1、射頻自動化測試（radio?frequency?automated?testing）是指通過集成化的軟硬件系統(tǒng)，自動完成射頻器件、模塊或終端設(shè)備的性能參數(shù)檢測，替代傳統(tǒng)人工操作的測試方式。其核心在于程控儀器、標準化流程和數(shù)據(jù)智能化，廣泛應(yīng)用于無線通信、半導(dǎo)體、消費電子等領(lǐng)域。

2、在射頻組件自動化測試中，測試數(shù)據(jù)通常包含大量無效或冗余信息（如非目標頻段信號、環(huán)境噪聲等）。傳統(tǒng)方法需在測試前端預(yù)設(shè)復(fù)雜的判斷條件，導(dǎo)致以下問題：靈活性不足：無法動態(tài)適應(yīng)測試參數(shù)變化（如頻率偏移、諧波干擾）；效率低下：全量數(shù)據(jù)處理占用大量計算資源，影響實時性；可視化缺失：多維數(shù)據(jù)（頻率-功率-時間）難以直觀呈現(xiàn)，依賴人工分析。現(xiàn)有技術(shù)采用固定閾值濾波，但無法滿足復(fù)雜射頻場景的動態(tài)需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供基于labview截取有效數(shù)據(jù)形成多維曲線圖的方法。

2、解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：基于labview截取有效數(shù)據(jù)形成多維曲線圖的方法，包括下述具體步驟：

3、步驟一：動態(tài)數(shù)據(jù)采集：使用labview的daqmx驅(qū)動模塊連接數(shù)據(jù)采集硬件，型號為ni-9234，配置采樣率為10?khz、通道數(shù)及量程，通過硬件觸發(fā)或軟件定時啟動連續(xù)采集模式；

4、步驟二：數(shù)據(jù)緩存：環(huán)形緩沖區(qū)管理：先將緩沖區(qū)初始化，然后實時監(jiān)測數(shù)據(jù)寫入/讀取指針位置，若剩余空間不足，按指數(shù)增長策略擴大緩沖區(qū)；

5、步驟三：有效數(shù)據(jù)截取：將數(shù)據(jù)經(jīng)過噪聲濾波與特征觸發(fā)后進行邊界優(yōu)化，之后將數(shù)據(jù)壓縮存儲；

6、步驟四：設(shè)置參數(shù)范圍并對數(shù)據(jù)進行判斷，當數(shù)據(jù)超出參數(shù)范圍時將數(shù)據(jù)舍棄，當數(shù)據(jù)在參數(shù)范圍內(nèi)時通過索引找到參數(shù)范圍內(nèi)的對應(yīng)所有列的數(shù)據(jù)；

7、步驟五：將索引出的所有數(shù)據(jù)與參數(shù)結(jié)合形成新的數(shù)組并生成多維曲線圖。

8、通過上述技術(shù)方案，不需要在前面程序加更多的判斷條件，只要在輸出端增加處理vi，即可生成所需要的測試結(jié)果曲線圖，相較于傳統(tǒng)方法更加靈活。

9、進一步的，通過環(huán)形緩沖區(qū)實時存儲采集的原始數(shù)據(jù)，采用小波變換與滑動窗口濾波結(jié)合的方式去除噪聲，根據(jù)預(yù)設(shè)特征動態(tài)截取有效數(shù)據(jù)段并擴展邊界，將截取數(shù)據(jù)映射至多維坐標系并通過gpu加速渲染動態(tài)曲線。

10、通過上述技術(shù)方案，可以大大提高數(shù)據(jù)在收集時的準確性，同時方便后續(xù)處理。

11、進一步的，所述有效數(shù)據(jù)截取步驟中，觸發(fā)條件包括幅值突變、頻率成分變化或用戶自定義邏輯表達式，所述步驟五中的多維曲線圖支持至少三維數(shù)據(jù)可視化，并通過顏色梯度表示第四維度信息。

12、通過上述技術(shù)方案，可以使數(shù)據(jù)可視化，提高數(shù)據(jù)分析能力。

13、進一步的，所述緩沖區(qū)初始化根據(jù)采樣率和預(yù)期最大延遲計算初始緩沖區(qū)大小，并通過labview的隊列（queue）和通知器（notifier）實現(xiàn)多線程讀寫同步，避免數(shù)據(jù)覆蓋和丟失。

14、通過上述技術(shù)方案，提高了數(shù)據(jù)的安全性，避免數(shù)據(jù)出錯。

15、進一步的，所述噪聲濾波包括小波變換去噪，選擇daubechies小波基，對原始信號進行3層分解，通過軟閾值法濾除高頻噪聲分量，重構(gòu)信號，所述噪聲濾波還包括滑動窗口均值濾波，在時域?qū)χ貥?gòu)后的信號進行窗口平滑處理，窗口長度根據(jù)信號特性動態(tài)調(diào)整，具體動態(tài)調(diào)整公式如下：

16、其中，w為窗口長度，為采樣率；

17、小波去噪側(cè)重全局噪聲抑制，滑動窗口處理局部波動，二者通過加權(quán)融合，其中小波結(jié)果占70%，均值占30%，增強魯棒性。

18、進一步的，所述特征觸發(fā)機制包括幅值突變檢測，計算滑動窗口內(nèi)信號均方根（rms），若連續(xù)5個窗口的rms超過閾值，則判定為有效段，同時通過labview的fft模塊實時計算信號頻譜，若特定頻段處于500-1000?hz的頻段能量占比超過設(shè)定值并持續(xù)1.5-2秒，觸發(fā)截取。

19、進一步的，所述邊界優(yōu)化包括觸發(fā)截取后向前后各擴展位于觸發(fā)點兩端的5%范圍的數(shù)據(jù)，擴展邏輯為：

20、向前回溯：從觸發(fā)點索引向前查找5-7個點，確保包含潛在上升沿；

21、向后延伸：若后續(xù)數(shù)據(jù)在2s內(nèi)未觸發(fā)新事件，則自動截斷冗余部分；

22、通過時間戳標記原始數(shù)據(jù)段，保留上下文信息。

23、進一步的，所述數(shù)據(jù)壓縮存儲包括對截取后的數(shù)據(jù)段進行歸一化，具體為轉(zhuǎn)換為16位整型，統(tǒng)計符號頻率生成編碼表，使用labview的“openg”工具包實現(xiàn)壓縮。

24、本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明通過基于labview語言進行編寫，加入循環(huán)加判斷語句，進行第一步的篩選，篩選需要的頻率，通過1維數(shù)組的索引進行頻率的索引，找出頻率對應(yīng)的數(shù)值，重新組成2維數(shù)組，并通過xy圖進行循環(huán)生成多條數(shù)據(jù)曲線圖，不需要在前面程序加更多的判斷條件，只要在輸出端增加處理vi，即可生成所需要的測試結(jié)果曲線圖，相較于傳統(tǒng)方法更加靈活，可以動態(tài)適應(yīng)測試參數(shù)變化，大大提高了效率，無需復(fù)雜的判斷條件，同時通過數(shù)據(jù)曲線圖使數(shù)據(jù)可視化，方便進行數(shù)據(jù)分析。

技術(shù)特征：

1.基于labview截取有效數(shù)據(jù)形成多維曲線圖的方法，其特征在于，包括下述具體步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于labview截取有效數(shù)據(jù)形成多維曲線圖的方法，其特征在于，通過環(huán)形緩沖區(qū)實時存儲采集的原始數(shù)據(jù)，采用小波變換與滑動窗口濾波結(jié)合的方式去除噪聲，根據(jù)預(yù)設(shè)特征動態(tài)截取有效數(shù)據(jù)段并擴展邊界，將截取數(shù)據(jù)映射至多維坐標系并通過gpu加速渲染動態(tài)曲線。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于labview截取有效數(shù)據(jù)形成多維曲線圖的方法，其特征在于，所述有效數(shù)據(jù)截取步驟中，觸發(fā)條件包括幅值突變、頻率成分變化或用戶自定義邏輯表達式，所述步驟五中的多維曲線圖支持至少三維數(shù)據(jù)可視化，并通過顏色梯度表示第四維度信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于labview截取有效數(shù)據(jù)形成多維曲線圖的方法，其特征在于，所述緩沖區(qū)初始化根據(jù)采樣率和預(yù)期最大延遲計算初始緩沖區(qū)大小，并通過labview的隊列（queue）和通知器（notifier）實現(xiàn)多線程讀寫同步，避免數(shù)據(jù)覆蓋和丟失。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于labview截取有效數(shù)據(jù)形成多維曲線圖的方法，其特征在于，所述噪聲濾波包括小波變換去噪，選擇daubechies小波基，對原始信號進行3層分解，通過軟閾值法濾除高頻噪聲分量，重構(gòu)信號，所述噪聲濾波還包括滑動窗口均值濾波，在時域?qū)χ貥?gòu)后的信號進行窗口平滑處理，窗口長度根據(jù)信號特性動態(tài)調(diào)整，具體動態(tài)調(diào)整公式如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于labview截取有效數(shù)據(jù)形成多維曲線圖的方法，其特征在于，所述特征觸發(fā)機制包括幅值突變檢測，計算滑動窗口內(nèi)信號均方根（rms），若連續(xù)5個窗口的rms超過閾值，則判定為有效段，同時通過labview的fft模塊實時計算信號頻譜，若處于500-1000?hz的頻段能量占比超過設(shè)定值并持續(xù)1.5-2秒，觸發(fā)截取。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于labview截取有效數(shù)據(jù)形成多維曲線圖的方法，其特征在于，所述邊界優(yōu)化包括觸發(fā)截取后向前后各擴展位于觸發(fā)點兩端的5%范圍的數(shù)據(jù)，擴展邏輯為：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于labview截取有效數(shù)據(jù)形成多維曲線圖的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)壓縮存儲包括對截取后的數(shù)據(jù)段進行歸一化，具體為轉(zhuǎn)換為16位整型，統(tǒng)計符號頻率生成編碼表，使用labview的“openg”工具包實現(xiàn)壓縮。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了基于labview截取有效數(shù)據(jù)形成多維曲線圖的方法，屬于數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，該基于labview截取有效數(shù)據(jù)形成多維曲線圖的方法，包括下述具體步驟：步驟一：動態(tài)數(shù)據(jù)采集：使用LabVIEW的DAQmx驅(qū)動模塊連接數(shù)據(jù)采集硬件，型號為NI?9234，配置采樣率為10?kHz、通道數(shù)及量程，通過硬件觸發(fā)或軟件定時啟動連續(xù)采集模式。本發(fā)明通過基于labview語言進行編寫，加入循環(huán)加判斷語句，進行第一步的篩選，篩選需要的頻率，通過1維數(shù)組的索引進行頻率的索引，找出頻率對應(yīng)的數(shù)值，重新組成2維數(shù)組，并通過XY圖進行循環(huán)生成多條數(shù)據(jù)曲線圖，不需要在前面程序加更多的判斷條件，只要在輸出端增加處理VI，即可生成所需要的測試結(jié)果曲線圖，相較于傳統(tǒng)方法更加靈活。

技術(shù)研發(fā)人員：王明福,徐佳晨
受保護的技術(shù)使用者：上海鰲太電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28