CN109445882B - 一种频谱三维显示装置、方法及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种频谱三维显示装置，包括：FFT模块，用于对时域数据进行FFT变换；检波模块，用于对FFT输出数据进行检波处理；三维显示映射控制模块，用于将检波输出数据映射到随机存储模块中；RGB转换模块，用于将各个像素点的强度值转换为各个像素点的RGB颜色值；叠加模块，用于将各个像素点的RGB颜色值与频谱仪图像界面中的菜单数据叠加后发送至显示模块进行显示。本发明所提供的频谱三维显示装置，将FFT及频谱映射处理均集成在了数字芯片内部，对FFT结果经检波后的频谱数据进行三维映射和三维显示，从而使得频谱仪在频谱三维显示过程中实现真正的实时无缝处理。本发明实施例还提供了一种频谱三维显示方法及介质。
Description
技术领域
本发明涉及频谱显示技术领域，具体涉及一种频谱三维显示装置、方法及计算机可读存储介质。
背景技术
在测试测量领域，随着通信技术、雷达技术等越来越复杂化，以及伴随着各种调制技术的诞生和应用，工程师和科学家们在排查各种电子***遇到的故障或问题时，面临越来越艰巨的挑战。在检测随时间变化的射频信号时，利用传统测试仪器，例如传统频谱仪不能很好的发现问题和定位问题，例如一些突发的并且随机出现的信号、干扰等，利用传统频谱仪难以对这类信号进行捕获和分析。
在这种背景下，很多厂商相继推出了实时频谱分析仪，借助于快速无缝FFT处理以及余辉显示、模板触发等技术，来实现对各种突发异常信号的捕获和分析。
这类实时频谱分析仪的架构一般有两种，一种是由接收机硬件(由射频通道、模拟中频以及ADC以及数字芯片等硬件电路组成)加上个人计算机(PC，Personal Computer)机软硬件构成的一体机，这种架构的设备，ADC采集后的数据在数字芯片中完成DDC和FFT等处理，结果经由PCI-E等高速接口将数据交给PC软件进行检波、余辉显示等处理；另一种架构是接收机硬件单独为一个设备，然后通过通用串行总线(USB，Universal Serial Bus)、局域网(LAN，Local Area Network)等通用接口连接到PC机上，PC机通过上位机软件来实现对数据的处理。
在以上两种架构中，FFT之后大部分数据处理工作需要借助PC机资源来实现。当需要对频谱图进行三维显示时，由于同时需要对数据进行无缝FFT处理，会占用大量的PC资源，但是，由于三维显示时，并不能做到每一帧FFT结果都能在三维图中显示出来，中间总是会或多或少出现一些丢帧，因此，三维显示并不能做到无缝显示。
现有的频谱三维显示技术一般是基于PC机软件，采用图形和图像处理的方法来实现，每一帧频谱数据对应一张图片，不同时间的频谱图通过图像叠加(overlay)来形成三维视图，这个过程的原理示意图如图1所示：每一段时域数据经FFT处理后得到一帧频域数据，每一帧频域数据在内存中均映射到显示缓冲区中的一个二维空间中，该二维空间中的数据对应一张频谱图；按时间先后顺序，将各次FFT对应的频谱图进行Overlay处理即可形成三维显示数据。
但现有频谱三维显示技术仍存在以下缺点：
1、由于FFT处理一般在数字芯片中(如专用芯片或者可编程逻辑芯片)实现，其处理速度快、实时性强，而三维显示映射处理在软件中实现时，其映射过程为软件逐点映射，处理速度比较慢，很难跟上FFT处理的节奏，最终会导致三维显示不能显示所有的FFT结果，也就是有些FFT帧因不能及时被处理而被丢掉。
2、基于软件的频谱映射，每一帧FFT结果映射得到的图像需要存放在一个二维存储空间，当三维显示需要支持的时间范围较长时，会消耗大量的内存空间。
发明内容
为了至少部分地解决现有技术中存在的问题，本发明实施例期望提供一种频谱三维显示装置、方法及计算机可读存储介质。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种频谱三维显示装置，所述装置包括：FFT模块、检波模块、三维显示映射控制模块、随机存储模块、RGB转换模块及Overlay模块；其中，
所述FFT模块，用于对时域数据进行FFT变换得到FFT输出数据；
所述检波模块，用于对所述FFT输出数据进行检波处理得到检波输出数据；
所述三维显示映射控制模块，用于将检波输出数据中各个像素点的幅度值按比例转换成强度值后映射到随机存储模块中；
所述RGB转换模块，用于将从随机存储模块中获取的各个像素点的强度值转换为各个像素点的RGB颜色值；
所述Overlay模块，用于将各个像素点的RGB颜色值与频谱仪图像界面中的菜单数据Overlay后发送至显示模块进行显示。
上述方案中，所述检波处理包括以下处理至少其中之一：求最大值、最小值及平均值；
所述检波模块，还用于将检波输出数据的数据长度与最终三维显示时水平像素个数进行匹配。
上述方案中，所述三维显示映射控制模块，用于将各个像素点的数据根据其频率信息和幅度值信息映射到随机存储模块中的相应存储单元中。
上述方案中，所述三维显示映射控制模块用于以各个像素点的数据输出的时间索引值为存储单元的读写列地址x；以各个像素点的幅度值作为相应存储单元的读写行地址y，选中对应的存储单元后赋给该存储单元一个强度值以及一个固定的优先级1，该强度值与y值具有特定比例关系。
上述方案中，所述三维显示映射控制模块，还用于在映射完一帧数据后，在映射下一帧数据之前，对完成映射的当前帧数据按照以下方式进行数据搬移操作：
对于a行、b列的随机存储模块，从右边第b-1列开始，按顺序将ram2～ram a的第b-1列数据读出，然后将优先级不为零的像素点的优先级加1后写入ram1～ram a-1的第b列中；将ram2～ram a的第b-2列数据读出，然后将优先级不为零的像素点的优先级加1后写入ram1～ram a-1的第b-1列中；以此类推，直到将ram2～ram a的第1列数据读出，然后将优先级不为零的像素点的优先级加1后写入ram1～ram a-1的第2列中；所述搬移操作全部完成后，将ram2～ram a的第一列存储单元清零。
根据第二方面，本发明实施例还提供了一种频谱三维显示方法，所述方法，包括：
对时域数据进行FFT变换得到FFT输出数据；
对所述FFT输出数据进行检波处理得到检波输出数据；
将检波输出数据中各个像素点的幅度值按比例转换成强度值后映射到随机存储模块中；
将从随机存储模块中获取的各个像素点的强度值转换为各个像素点的RGB颜色值；
将各个像素点的RGB颜色值与频谱仪图像界面中的菜单数据Overlay后发送至显示模块进行显示。
上述方案中，所述检波处理包括以下处理至少其中之一：求最大值、最小值及平均值；
所述方法还包括：将检波输出数据的数据长度与最终三维显示时水平像素个数进行匹配。
上述方案中，所述将检波输出数据中各个像素点的幅度值按比例转换成强度值后映射到随机存储模块中，包括：将各个像素点的数据根据其频率信息和幅度值信息映射到随机存储模块中的相应存储单元中。
上述方案中，所述将各个像素点的数据根据其频率信息和幅度值信息映射到随机存储模块中的相应存储单元中，包括：以各个像素点的数据输出的时间索引值为存储单元的读写列地址x；以各个像素点的幅度值作为相应存储单元的读写行地址y，选中对应的存储单元后赋给该存储单元一个强度值以及一个固定的优先级1，该强度值与y值具有特定比例关系。
上述方案中，所述方法还包括：在映射完一帧数据后，在映射下一帧数据之前，对完成映射的当前帧数据按照以下方式进行数据搬移操作：
对于a行、b列的随机存储模块，从右边第b-1列开始，按顺序将ram2～ram a的第b-1列数据读出，然后将优先级不为零的像素点的优先级加1后写入ram1～ram a-1的第b列中；将ram2～ram a的第b-2列数据读出，然后将优先级不为零的像素点的优先级加1后写入ram1～ram a-1的第b-1列中；以此类推，直到将ram2～ram a的第1列数据读出，然后将优先级不为零的像素点的优先级加1后写入ram1～ram a-1的第2列中；所述搬移操作全部完成后，将ram2～ram a的第一列存储单元清零。
根据第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括程序，所述程序用于被处理器执行以实现如上述第二方面所述的方法。
与现有技术相比，本发明实施例至少具备以下优点：
根据本发明实施例提供的频谱三维显示装置，包括：FFT模块、检波模块、三维显示映射控制模块、随机存储模块、RGB转换模块及Overlay模块；其中，FFT模块，用于对时域数据进行FFT变换得到FFT输出数据；检波模块，用于对FFT输出数据进行检波处理得到检波输出数据；三维显示映射控制模块，用于将检波输出数据中各个像素点的幅度值按比例转换成强度值后映射到随机存储模块中；RGB转换模块，用于将从随机存储模块中获取的各个像素点的强度值转换为各个像素点的RGB颜色值；Overlay模块，用于将各个像素点的RGB颜色值与频谱仪图像界面中的菜单数据Overlay后发送至显示模块进行显示。通过本发明实施例一所提供的频谱三维显示装置，将FFT及频谱映射处理均集成在了数字芯片内部，利用了数字芯片内部的随机存储模块，对FFT结果经检波后的频谱数据进行三维映射和三维显示以达到快速处理数据的目的，从而使得频谱仪在频谱三维显示过程中实现真正的实时无缝处理。
附图说明
图1为现有技术中频谱三维显示原理示意图；
图2为本发明频谱三维显示装置在一种实施方式中的基本结构示意图；
图3为本发明频谱三维显示方法的实现原理图；
图4为本发明频谱三维显示装置中三维显示映射控制模块的工作过程示意图；
图5为本发明频谱三维显示装置的数据搬移操作原理示意图一；
图6为本发明频谱三维显示装置的数据搬移操作时序图；
图7为本发明两帧数据映射后RAM存储器中的内容示意图；
图8为本发明多帧数据映射后RAM存储器中的内容示意图；
图9为本发明频谱三维显示装置中的随机存储模块的映射区域示意图；
图10为本发明频谱三维显示装置的数据搬移操作原理示意图二；
图11为本发明多帧数据映射后RAM存储器中的内容示意图；
图12本发明频谱三维显示方法的流程图。
具体实施方式
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。
实施例一
参照图2，示出了本发明一种频谱三维显示装置的结构框图，所述装置位于频谱仪，包括：快速傅里叶变换(FFT)模块21、检波模块22、三维显示映射控制模块23、随机存储模块24、RGB转换模块25及叠加(Overlay)模块26；其中，
所述FFT模块21，用于对时域数据进行FFT变换得到FFT输出数据；
所述检波模块22，用于对所述FFT输出数据进行检波处理得到检波输出数据；
所述三维显示映射控制模块23，用于将每个检波输出数据中各个像素点的幅度值按比例转换成强度值存储到随机存储模块24中；
所述RGB转换模块25，用于将从随机存储模块24中获取的各个像素点的强度值转换为各个像素点的RGB颜色值；
所述Overlay模块26，用于将各个像素点的RGB颜色值与频谱仪图像界面中的菜单数据Overlay后发送至显示模块27进行显示。
所述频谱三维显示装置还包括：显示模块27，由显示器实现，用于对Overlay模块26发送的数据进行显示。
图3为本发明提供的频谱三维显示方法的实现原理图，结合图2和图3，具体的，所述时域数据为加窗之后的数据，其代表的可以是实信号，也可以是复信号。
对时域数据进行FFT变换时，FFT的长度，也就是窗函数的长度与频谱仪设置的RBW(分辨率带宽)和SPAN(分析带宽范围)等参数相关。
所述检波模块22，具体用于对FFT输出数据进行求模、求对数等操作，并且根据用户设定的检波方法对FFT输出的结果进行相应检波处理，所述检波处理包括以下处理至少其中之一：求最大值、最小值、平均值；所述检波模块22，还用于将检波输出数据的数据长度与最终三维显示时水平像素个数进行匹配；具体的，在检波输出数据的数据长度与最终三维显示时水平像素个数不匹配时，通过插值或者抽取操作使数据长度与水平像素个数一致。
所述三维显示映射控制模块23，具体用于将检波输出数据以帧为单位(每次FFT的输出为一帧数据)，将各个像素点的数据根据其频率信息和幅度值信息映射到随机存储模块24中的相应存储单元中；具体的映射过程中，将每个点的幅度值按比例转换成强度值存储到相应的存储单元中。所述随机存储模块24可以采用RAM存储器。
所述RGB转换模块25，用于将映射后的各个像素点的强度值转换为RGB颜色值，然后与频谱仪图像界面中的菜单数据overlay后送给显示模块27进行显示。
本发明给出了一种通过可编程逻辑芯片实现的频谱三维显示装置，该装置利用了可编程逻辑芯片内部的RAM存储资源，利用并行处理技术，对FFT结果经检波后的频谱数据进行三维映射和三维显示以达到快速处理数据的目的，使得频谱仪在三维显示模式下也能够实现真正的实时无缝处理。
具体的，所述随机存储模块24的一种示例性组织结构示意图如图4所示，所述随机存储模块24为一个二维的存储器结构。
参照图4，所述三维显示映射控制模块23的具体工作过程如下所述：假设三维显示需要支持的时间长度为100帧，水平方向屏幕像素点为800点，那么，需要200个RAM Block来组合成映射缓冲区，每个RAM的深度为900(800+200/2)，图中每个小方格代表RAM中的一个存储单元，也对应屏幕一个像素点(或者屏幕垂直方向两个像素点)。检波数据经过一定的Scale处理后，其幅度值折算到200～101之间的范围内，其映射范围始终为第101个RAM和第200个RAM之间、水平方向为左起第1列到第800列之间的这个区域内，图4仅给出了某个时刻只映射一帧数据时的情形。
参照图4，具体每一帧数据的映射过程为：以数据输出的时间索引值(假设为x，范围为1，2，3，......，800)为RAM存储器读写列地址；以每一个数据的幅度值(假设为y，范围为200～101)作为相应RAM存储器的读写行地址，选中对应的RAM存储单元，即由坐标(x，y)确定的第x列、第y行的存储单元，然后赋给该存储单元一个强度值以及一个固定的优先级1，该强度值与y值成一定的比例关系。每一帧数据的800个点都映射完后，再进行下一次映射前，需要先进行一次数据的搬移操作；其中，x，y均为正整数。
所述三维显示映射控制模块，还用于在映射完一帧数据后，在映射下一帧数据之前，对完成映射的当前帧数据按照以下方式进行数据搬移操作：
对于a行、b列的随机存储模块，从右边第b-1列开始，按顺序将ram2～ram a的第b-1列数据读出，然后将优先级不为零的像素点的优先级加1后写入ram1～ram a-1的第b列中；将ram2～ram a的第b-2列数据读出，然后将优先级不为零的像素点的优先级加1后写入ram1～ram a-1的第b-1列中；以此类推，直到将ram2～ram a的第1列数据读出，然后将优先级不为零的像素点的优先级加1后写入ram1～ram a-1的第2列中；所述搬移操作全部完成后，将ram2～ram a的第一列存储单元清零。
图5为一种数据搬移操作示意图，如图5所示，数据搬移过程具体为：假设存储器中有200行、900列，从右边第899列开始，按顺序将ram2～ram200的第899列数据读出，然后将优先级不为零的像素点的优先级加1后写入ram1～ram199的第900列中；将ram2～ram200的第898列数据读出，然后将优先级不为零的像素点的优先级加1后写入ram1～ram199的第899列中；如此往下，一直到将ram2～ram200的第1列数据读出，然后将优先级不为零的像素点的优先级加1后写入ram1～ram199的第2列中。另外，在上述数据搬移过程中，还会同时对优先级进行以下判断：如果某个存储单元读取出来的数据的优先级大于100，则将该优先级和强度值置为零后再写入目的存储单元，这样的话，就可以控制三维显示在一定的时间范围内，而最老的数据都会被及时清除掉。对于优先级小于100的存储单元，强度值保持不变，而优先级不为零的点在搬移后优先级都会加1，这个过程总共花费900个clock左右。每一列数据有199个存储单元的数据发生转移，但是这个转移是并行进行的。
上述数据搬移操作还可以通过图6所示的数据搬移时序图来表示，其中Dout表示从相应存储单元读出来的数据，Din表示经过优先级判断和修改后的数据，读地址范围为899～0，而写地址范围为900～1。
上述数据搬移操作完成后，就可以对下一帧检波输出数据按照图4所示相同的过程进行映射操作了，图7为两帧数据映射后RAM存储器中的内容示意图。
每映射一帧数据，就要按照图5那样搬移一次数据。多帧数据映射后的结果如图8所示。
在上述映射过程中，随机存储模块24中的数据还会按照屏幕显示的行场时序被读取出来进行RGB转换等处理。在具体实现时，图3中的随机存储模块24一般会分为乒乓两个存储区域，其中乒区用来进行上述三维映射；而乓区则用来做映射后的数据的显示缓冲区，在行场时序的某段时间内，将乒区数据连续读出存储到乓区，再从乓区按照行场时序逐行逐个像素读出来进行RGB转换。数据从乒区搬移到乓区时，优先级信息可以丢弃不用，保留各像素点的强度值信息即可，这样可以减少乓区所需的存储空间。
需要补充说明的是，上面描述的三维显示技术，不仅可以用于显示频谱图，还可以用于显示其他任意类型的数据，包括时域数据和频域数据等。另外，按照图4所示区域进行映射和按照图5所示方法进行数据搬移，最终可以形成像图8这种朝向的三维图；本发明也可以通过指定映射区域、数据搬移方向，使得三维显示出来的结果是另外一种朝向，比如，定义映射区域如图9，将映射区域设置在右下方。同时，如图10所示，数据搬移过程从左到右，就可以得到图11所示朝向的三维频谱图。
在本发明的另一种可选实施方式中，为了进一步加快数据处理速度，充分利用可编程逻辑芯片的并行处理能力，可以将检波后的数据进行分段，比如，将800个点分成4段，每段200点；同时，将图4所示的存储结构也分成4个区域，每段数据对应一个区域，然后4段数据并行进行映射。而在图5中所示的数据搬移过程中，只需要将每个缓冲区最后再加一列存储单元即可实现4段区域数据的同步搬移操作。这种分段并行处理的方法可以相应的将数据映射时间降低为不分段时的1/4，极大地提高数据处理效率。
综上，本发明实施例一所提供的频谱三维显示装置，包括：FFT模块、检波模块、三维显示映射控制模块、随机存储模块、RGB转换模块及Overlay模块；其中，FFT模块，用于对时域数据进行FFT变换得到FFT输出数据；检波模块，用于对FFT输出数据进行检波处理得到检波输出数据；三维显示映射控制模块，用于将检波输出数据中各个像素点的幅度值按比例转换成强度值后映射到随机存储模块中；RGB转换模块，用于将从随机存储模块中获取的各个像素点的强度值转换为各个像素点的RGB颜色值；Overlay模块，用于将各个像素点的RGB颜色值与频谱仪图像界面中的菜单数据Overlay后发送至显示模块进行显示。通过本发明实施例一所提供的频谱三维显示装置，将FFT及频谱映射处理均集成在了数字芯片内部，利用了数字芯片内部的随机存储模块，对FFT结果经检波后的频谱数据进行三维映射和三维显示以达到快速处理数据的目的，从而使得频谱仪在频谱三维显示过程中实现真正的实时无缝处理。
在具体实施过程中，上述FFT模块21、检波模块22、三维显示映射控制模块23、随机存储模块24、RGB转换模块25及Overlay模块26均可以由频谱仪内的中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、微处理器(MPU，Micro Processing Unit)、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)或可编程逻辑阵列(FPGA，Field－ProgrammableGateArray)来实现。
实施例二
参照图12，示出了本发明一种频谱三维显示方法的步骤流程图，该方法具体可以包括：
步骤1201、对时域数据进行FFT变换得到FFT输出数据；
具体的，所述时域数据为加窗之后的数据，其代表的可以是实信号，也可以是复信号。
对时域数据进行FFT变换时，FFT的长度，也就是窗函数的长度与频谱仪设置的RBW和SPAN等参数相关。
步骤1202、对所述FFT输出数据进行检波处理得到检波输出数据；
具体的，所述检波处理包括以下处理至少其中之一：求最大值、最小值及平均值；
在本发明的一种可选实施方式中，所述方法还包括：将检波输出数据的数据长度与最终三维显示时水平像素个数进行匹配。
步骤1203、将检波输出数据中各个像素点的幅度值按比例转换成强度值后映射到随机存储模块中；
具体的，所述将检波输出数据中各个像素点的幅度值按比例转换成强度值后映射到随机存储模块中，包括：将各个像素点的数据根据其频率信息和幅度值信息映射到随机存储模块中的相应存储单元中。
更具体的，所述将各个像素点的数据根据其频率信息和幅度值信息映射到随机存储模块中的相应存储单元中，包括：以各个像素点的数据输出的时间索引值为存储单元的读写列地址x；以各个像素点的幅度值作为相应存储单元的读写行地址y，选中对应的存储单元后赋给该存储单元一个强度值以及一个固定的优先级1，该强度值与y值具有特定比例关系。
在本发明的一种可选实施方式中，在映射完一帧数据后，在映射下一帧数据之前，所述方法还包括：
对完成映射的当前帧数据按照以下方式进行数据搬移操作：
对于a行、b列的随机存储模块，从右边第b-1列开始，按顺序将ram2～ram a的第b-1列数据读出，然后将优先级不为零的像素点的优先级加1后写入ram1～ram a-1的第b列中；将ram2～ram a的第b-2列数据读出，然后将优先级不为零的像素点的优先级加1后写入ram1～ram a-1的第b-1列中；以此类推，直到将ram2～ram a的第1列数据读出，然后将优先级不为零的像素点的优先级加1后写入ram1～ram a-1的第2列中；所述搬移操作全部完成后，将ram2～ram a的第一列存储单元清零；其中，a、b均为正整数。
步骤1204、将从随机存储模块中获取的各个像素点的强度值转换为各个像素点的RGB颜色值；
步骤1205、将各个像素点的RGB颜色值与频谱仪图像界面中的菜单数据Overlay后发送至显示模块进行显示。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种频谱仪及频谱三维显示方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，根据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种频谱三维显示装置，其特征在于，所述装置包括：FFT模块、检波模块、三维显示映射控制模块、随机存储模块、RGB转换模块及Overlay模块；其中，
所述FFT模块，用于对时域数据进行FFT变换得到FFT输出数据；
所述检波模块，用于对所述FFT输出数据进行检波处理得到检波输出数据；
所述三维显示映射控制模块，用于将检波输出数据中各个像素点的幅度值按比例转换成强度值后映射到随机存储模块中；
所述三维显示映射控制模块，还用于将各个像素点的数据根据其频率信息和幅度值信息映射到随机存储模块中的相应存储单元中；
所述三维显示映射控制模块还用于以各个像素点的数据输出的时间索引值为存储单元的读写列地址x；以各个像素点的幅度值作为相应存储单元的读写行地址y，选中对应的存储单元后赋给该存储单元一个强度值以及一个固定的优先级1，该强度值与y值具有特定比例关系；
所述RGB转换模块，用于将从随机存储模块中获取的各个像素点的强度值转换为各个像素点的RGB颜色值；
所述Overlay模块，用于将各个像素点的RGB颜色值与频谱仪图像界面中的菜单数据Overlay后发送至显示模块进行显示。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检波处理包括以下处理至少其中之一：求最大值、最小值及平均值；
所述检波模块，还用于将检波输出数据的数据长度与最终三维显示时水平像素个数进行匹配。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述三维显示映射控制模块，还用于在映射完一帧数据后，在映射下一帧数据之前，对完成映射的当前帧数据按照以下方式进行数据搬移操作：
对于a行、b列的随机存储模块，从右边第b-1列开始，按顺序将ram2~ram a的第b-1列数据读出，然后将优先级不为零的像素点的优先级加1后写入ram1~ram a-1的第b列中；将ram2~ram a的第b-2列数据读出，然后将优先级不为零的像素点的优先级加1后写入ram1~ram a-1的第b-1列中；以此类推，直到将ram2~ram a的第1列数据读出，然后将优先级不为零的像素点的优先级加1后写入ram1~ram a-1的第2列中；所述搬移操作全部完成后，将ram2~ram a的第一列存储单元清零。
4.一种频谱三维显示方法，其特征在于，所述方法，包括：
对时域数据进行FFT变换得到FFT输出数据；
对所述FFT输出数据进行检波处理得到检波输出数据；
将检波输出数据中各个像素点的幅度值按比例转换成强度值后映射到随机存储模块中；
所述将检波输出数据中各个像素点的幅度值按比例转换成强度值后映射到随机存储模块中，包括：将各个像素点的数据根据其频率信息和幅度值信息映射到随机存储模块中的相应存储单元中；
所述将各个像素点的数据根据其频率信息和幅度值信息映射到随机存储模块中的相应存储单元中，包括：以各个像素点的数据输出的时间索引值为存储单元的读写列地址x；以各个像素点的幅度值作为相应存储单元的读写行地址y，选中对应的存储单元后赋给该存储单元一个强度值以及一个固定的优先级1，该强度值与y值具有特定比例关系；
将从随机存储模块中获取的各个像素点的强度值转换为各个像素点的RGB颜色值；
将各个像素点的RGB颜色值与频谱仪图像界面中的菜单数据Overlay后发送至显示模块进行显示。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述检波处理包括以下处理至少其中之一：求最大值、最小值及平均值；
所述方法还包括：将检波输出数据的数据长度与最终三维显示时水平像素个数进行匹配。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括程序，所述程序用于被处理器执行以实现如上述权利要求4和5其中任一项所述的方法。
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