一種任意仿真波形的生成方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電氣仿真測試技術領域，尤其涉及一種任意仿真波形的生成方法及裝置。
【背景技術】
[0002]為了提高電氣產品的可靠性，在產品設計過程中，需要對其要進行大量的仿真測試工作，來發現產品潛在的設計缺陷以改進產品，從而可以提高產品的質量。在仿真測試中，最為重要的即是選取信號輸入源，仿真信號通常是由標準信號源產生，主要包括直流、正余弦、三角波、方波等比較規則的信號輸入源。標準信號源所產生的仿真信號僅能夠提供初級的測試，無法準確、完整的進行仿真測試，很難徹底地測試產品所存在的缺陷，因而測試產品在到實際環境中，大都需要比較復雜的信號輸入源。
[0003]為了獲得仿真測試所需的復雜波形，目前通常都是基于標準信號源的疊加和復雜算法生成信號源，即采用隨機信號和規則信號的疊加來進行模擬，再通過大量的數理分析獲得實際信號的參數，以求解出發生信號源的公式，最終生成得到所需的實際仿真波形。但該類方式進行仿真信號生成時存在以下問題:
(O由于是基于信號的疊加，所能夠生成的波形有限，對于用戶自行設計、無法通過數學公式直接表示的波形信號則不能實現；
(2)由于要獲得更加接近實際環境的信號輸入還需要大量的數理分析，為仿真測試增加了很大的工作量，從而會降低仿真測試的效率；
(3)面對復雜環境中工作的電氣產品的仿真測試時，產品輸入信號源會隨著環境的變化發生改變，甚至發生理論上難以預想的情況，因而難以在真實環境下實現所需的仿真信號或者用戶設計的信號。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題就在于:針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種實現原理簡單、所需成本低、能夠根據需求實現任意仿真波形的生成，且波形生成效率及精度高的任意仿真波形的生成方法及裝置。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為:
一種任意仿真波形的生成方法，步驟包括:
1)波形數據生成:根據仿真所需的波形信號預先生成對應的波形數據并進行存儲；
2)仿真信號觸發:執行仿真測試時，將存儲的所述波形數據轉化為對應的電壓或電流信號，并按預設的第一采樣率進行輸出，得到原始波形信號輸出；
3)仿真信號調理:將所述原始波形信號進行信號調理，得到所需大小的仿真波形信號輸出。
[0006]作為本發明方法的進一步改進，所述步驟I)的具體步驟為:
1.1)仿真波形記錄:根據仿真所需的波形信號繪制對應的圖形并記錄圖形軌跡，所述圖形軌跡的縱向坐標位置對應幅值大小；
1.2)波形數據獲取:按預設的第二采樣率獲取所述圖形軌跡中離散數據點的幅值數據，得到對應的波形數據；
1.3)波形數據存儲:將獲取得到的所述波形數據進行存儲。
[0007]作為本發明方法的進一步改進:所述步驟I)中波形數據具體根據仿真所需的波形信號設置得到；或所述步驟I)中波形數據具體通過采集在實時環境下仿真所需的波形{g號得到。
[0008]作為本發明方法的進一步改進，所述步驟3)的具體步驟為:所述步驟2)中將存儲的所述波形數據具體通過PCI板卡觸發輸出標準大小的對應電壓或電流信號。
[0009]作為本發明方法的進一步改進，所述步驟3)中將所述原始波形信號具體進行功率放大、高壓隔離的信號調理。
[0010]本發明進一步提供一種任意仿真波形的生成裝置，包括:
波形數據生成模塊，用于根據仿真所需的波形信號預先生成對應的波形數據并進行存儲；
仿真信號觸發模塊，用于執行仿真測試時，將存儲的所述波形數據轉化為對應的電壓或電流信號，并按預設的第一采樣率進行輸出，得到原始波形信號輸出；
仿真信號調理模塊，用于將所述原始波形信號進行信號調理，得到所需大小的仿真波形信號輸出。
[0011]作為本發明裝置的進一步改進，所述波形數據生成模塊包括:
仿真波形記錄單元，用于根據仿真所需的波形信號繪制對應的圖形并記錄圖形軌跡，所述圖形軌跡的縱向坐標位置對應幅值大小；
波形數據獲取單元，用于按預設的第二采樣率獲取所述圖形軌跡中離散數據點的幅值數據，得到對應的波形數據；
波形數據存儲單元，用于將獲取得到的所述波形數據進行存儲。
[0012]作為本發明裝置的進一步改進，所述波形數據生成模塊根據仿真所需的波形信號設置對應的波形數據，生成對應的波形數據；或所述波形數據生成模塊通過采集實時環境下仿真所需的波形信號得到。
[0013]作為本發明裝置的進一步改進:所述仿真信號觸發模塊包括PCI觸發板卡，將存儲的所述波形數據觸發輸出標準大小的對應電壓或電流信號。
[0014]作為本發明裝置的進一步改進:所述仿真信號調理模塊包括相互連接的功率放大單元以及高壓隔離單元。
[0015]與現有技術相比，本發明的優點在于:
1)本發明在需要生成仿真波形時，預先生成并存儲對應的波形數據，在仿真測試時，獲取波形數據來觸發輸出波形信號，經過信號調理后即可得到所需的仿真波形信號，實現操作簡單，不受波形信號復雜程度的限制，能夠滿足任意仿真波形生成的需求，且不需要復雜的數理分析過程，波形生成的效率高，不會影響仿真測試的效率；
2)本發明將觸發得到的波形信號經過信號調理后得到所需大小的仿真波形信號，提供給被測產品進行仿真測試，所生成的仿真波形精度高，且不會隨著環境的變化發生改變，因而能夠提供精確、穩定性尚的仿真測試環境； 3)本發明通過預先根據所需要的仿真波形信號統一生成對應的波形數據，再將波形數據進行存儲，使得后續在需要執行仿真測試時，可直接獲取得到波形數據進行觸發，減少仿真過程中波形信號生成的時間，提高波形生成以及仿真測試的效率；同時使得不受波形數據量大小的限制，可以根據實際需求生成任意數據量大小的波形信號；
4)本發明進一步可通過繪制所需的仿真波形，再按照預設的采樣率獲取波形軌跡上離散數據點對應的幅值，獲取得到波形數據，可以方便的生成長時間范圍的波形數據，從而可以適用于各種大數據量仿真波形的仿真測試中；本發明進一步還可通過實時環境數據采集、波形數據設置的方式獲取波形數據，可根據實際需求選擇對應的波形數據獲取方式，從而提供多樣化的仿真操作方式。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實施例任意仿真波形的生成方法的實現流程示意圖。
[0017]圖2是本發明具體實施例中實現任意波形的生成方法的結構示意圖。
[0018]圖3是本發明具體實施例中任意波形的生成方法的實現原理示意圖。
[0019]圖4是本發明具體實施例中繪制的波形以及生成波形數據的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結合說明書附圖和具體優選的實施例對本發明作進一步描述，但并不因此而限制本發明的保護范圍。
[0021]如圖1所示，本實施例任意仿真波形的生成方法，步驟包括:
1)波形數據生成:根據仿真所需的波形信號預先生成對應的波形數據并進行存儲；
2)仿真信號觸發:執行仿真測試時，將存儲的波形數據轉化為對應的電壓或電流信號，并按預設的第一采樣率進行輸出，得到原始波形信號輸出；
3)仿真信號調理:將原始波形信號進行信號調理，得到所需大小的仿真波形信號輸出。
[0022]本實施例在需要生成仿真波形時，預先生成并存儲對應的波形數據，在仿真測試時，獲取波形數據來觸發輸出波形信號，經過信號調理后即可得到所需的仿真波形信號，實現操作簡單，不受波形信號復雜程度的限制，能夠滿足任意仿真波形生成的需求，且不需要復雜的數理分析過程，波形生成的效率高，不會影響仿真測試的效率。
[0023]本實施例將觸發得到的波形信號經過信號調理后得到所需大小的仿真波形信號，以提供給被測產品進行仿真測試，生成的仿真波形信號不會隨著環境的變化發生改變，因而能夠提供精確、穩定的仿真測試環境，提高仿真測試的精度及穩定性。
[0024]由于仿真測試中所需的仿真信號通常對應較大的數據量，本實施例通過預先根據所需要的仿真波形信號統一生成對應的波形數據，再將波形數據進行存儲，使得后續在需要執行仿真測試時，可直接獲取得到波形數據進行觸發，減少仿真過程中波形信號生成的時間，提高波形生成以及仿真測試的效率；同時使得不受波形數據量大小的限制，可以根據實際需求生成任意數據量大小的波形信號。
[0025]本實施例步驟I)中波形數據具體可采用多種輸入及生成方式，各種方式如下所示:
第一種方式:繪制圖形獲取方式本實施例采用該種方式時，具體步驟為:
1.1)仿真波形記錄:根據仿真所需的波形信號繪制對應的圖形并記錄圖形軌跡，圖形軌跡的縱向坐標位置對應幅值大小；
1.2)波形數據獲取:按預設的第二采樣率獲取所述圖形軌跡中離散數據點的幅值數據，得到對應的波形數據；
1.3)波形數據存儲:將獲取得到的所述波形數據進行存儲。
[0026]本實施例具體通過坐標紙繪制出所需生成的仿真波形，其中坐標紙的縱坐標為波形的幅值大小，最大值可根據實際需求進行設定，橫坐標為時間。波形繪制時，隨著波形軌跡的移動，橫坐標以固定時間間隔平移，即可獲得手繪波形軌跡，再按照預設的采樣率獲取波形軌跡上離散數據點的縱坐標(即幅值)，將離散數據點的縱坐標以預設格式進行存