一种信号变化图绘制方法及装置，电子设备与流程

本申请涉及计算机技术领域，特别是涉及一种信号变化图绘制方法及装置，电子设备。

背景技术：

将检测得到的信号通过绘制信号变化图进行显示，可以很直观的表现信号的变化趋势，例如：示波器、信号分析仪。现有技术中在绘制信号变化图时，通常是以信号的采集时间或者信号点的编号作为横坐标，以信号的幅值作为纵坐标进行绘制。采用现有技术中的方法绘制信号变化图时，当信号变化幅值比较大时，为了呈现全部的信号幅值，通常做法是不断加大纵坐标的取值范围，相应的，纵坐标的相邻两个坐标刻度之间所表示的幅值也会增加，因此，对于信号幅值变化较小的信号，其变化趋势绘制出来接近直线。如果，想直观的展现出幅值较小的信号，则无法展现幅值较大的信号。即现有技术中的信号变化图绘制方法无法同时直观展现信号幅值较小的信号和信号幅值较大的信号的缺陷。

可见，现有技术中信号变化图绘制方法至少存在以下无法直观展现剧烈变化的信号的缺陷。

技术实现要素：

本申请提供一种信号变化图绘制方法，解决现有技术中的信号变化图绘制方法无法直观展现剧烈变化信号的问题。

为了解决上述问题，第一方面，本申请实施例提供了一种信号变化图绘制方法，包括：

获取按照采集时间先后顺序排列的待绘制信号，所述待绘制信号包括幅值；

判断所述待绘制信号的幅值是否满足预设幅值变化条件；

若所述待绘制信号的幅值满足预设幅值变化条件，则采用第一坐标模式绘制所述待绘制信号的信号变化图，否则，采用第二坐标模式绘制所述待绘制信号的信号变化图。

第二方面，本申请实施例提供了一种信号变化图绘制装置，包括：

待绘制信号获取模块，用于获取按照采集时间先后顺序排列的待绘制信号，所述待绘制信号包括幅值；

判断模块，用于判断所述待绘制信号的幅值是否满足预设幅值变化条件；

选择绘图模块，用于若所述待绘制信号的幅值满足预设幅值变化条件，则采用第一坐标模式绘制所述待绘制信号的信号变化图，否则，采用第二坐标模式绘制所述待绘制信号的信号变化图。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本申请实施例公开的所述的信号变化图绘制方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时本申请实施例公开的所述信号变化图绘制方法的步骤。

本申请实施例公开的信号变化图绘制方法，通过获取按照采集时间先后顺序排列的待绘制信号，所述待绘制信号包括幅值和采集时间；然后，判断所述待绘制信号的幅值是否满足预设幅值变化条件，并根据判断结果选择相应的信号变化图的坐标模式，解决了现有技术中的信号变化图绘制方法无法直观展现剧烈变化信号的问题。通过对于信号变化剧烈的时间段采集的信号和信号变化平稳的时间段采集的信号采用不同的坐标模式绘制信号变化图，使得在信号变化剧烈的情况下，也可以同时展现幅值较小的信号和幅值较大的信号，便于直观掌握信号变化的总体趋势。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例一信号变化图绘制方法的流程图；

图2是本申请实施例二信号变化图绘制方法的流程图；

图3是本申请实施例二中一个时间段对应的信号变化图；

图4是图3中的时间段对应的信号采用现有技术绘制的信号变化图；

图5是本申请实施例二中另一个时间段对应的信号变化图；

图6是本申请实施例三中信号变化图绘制装置的结构示意图之一；

图7是本申请实施例三中信号变化图绘制装置的结构示意图之二。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

本申请公开的一种信号变化图绘制方法，如图1所示，该方法包括：步骤100至步骤120。

步骤100，获取按照采集时间先后顺序排列的待绘制信号，所述待绘制信号包括幅值。

在信号检测过程中，通常先采集一定数量的待检测信号的信号值，然后，再根据采集的所述一定数量的待检测信号的信号值绘制该待检测信号的信号变化图，以直观判断所述待检测信号的变化情况。具体实施时，采集到的待检测信号的信号值即是信号幅值，采集到的待检测信号的信号还具有采集时间属性。具体实施时，将采集到的待检测信号按照采集时间的先后顺序排列，得到一个待检测信号的幅值序列，待检测信号在所述幅值序列中的顺序号就是该待检测信号的采集时间信息，采集时间在先的待检测信号的幅值排列在序列的前面。通常，信号采集是按照一定的采样率执行的，因此，幅值序列中相邻的两个幅值对应的信号的采集时间之间的间隔也是确定的。根据采样频率和信号的幅值在幅值序列中的顺序号可以计算出每个幅值对应的采集时间。具体实施时，待检测信号的采样频率根据待检测信号的变化频率以及信号变化图的绘制需求确定。

获取按照采集时间先后顺序排列的待绘制信号的具体实施方式参见现有技术，本实施例不再赘述。

步骤110，判断所述待绘制信号的幅值是否满足预设幅值变化条件。

获取到按照采集时间先后顺序排列的待绘制信号之后，进一步判断所述待绘制信号的幅值变化情况。通常获取到的待绘制信号包括多个采集时间点的信号幅值，多则可以达到上万个采集时间点采集的信号幅值，少则可以几百个采集时间点采集的信号幅值。具体实施时，遍历获取的所述待绘制信号的幅值，判断所述待绘制信号的幅值变化是否剧烈。当所述待绘制信号的幅值变化很小时，采用现有技术中的信号变化图的绘制模式(即第二坐标模式)绘制获取的所述待绘制信号的的信号变化图；当所述待绘制信号的幅值变化很大时，采用第一坐标模式绘制获取的所述待绘制信号的的信号变化图。

具体实施时，根据获取的待绘制信号的幅值的最大值、最小值、最大值和最小值之间的差值比例、较小幅值的信号的数量比例等确定所述待绘制信号是否满足预设幅值变化条件。当所述待绘制信号满足预设幅值变化条件时，说明所述所述待绘制信号的幅值变化剧烈，采用第一坐标模式绘制获取的所述待绘制信号的的信号变化图。当所述待绘制信号不满足预设幅值变化条件时，说明所述所述待绘制信号的幅值变化平稳，采用现有技术中的常规坐标模式(即第二坐标模式)绘制获取的所述待绘制信号的的信号变化图。

具体实施时，采用现有技术中的常规坐标模式(即第二坐标模式)绘制信号变化图和采用第一坐标模式绘制信号变化图的关键区别在于纵坐标不同。

步骤120，若所述待绘制信号的幅值满足预设条件，则采用第一坐标模式绘制所述待绘制信号的信号变化图，否则，采用第二坐标模式绘制所述待绘制信号的信号变化图。

若所述待绘制信号的幅值满足预设条件，说明所述待绘制信号的幅值变化剧烈，则采用第一坐标模式绘制所述待绘制信号的信号变化图；若所述待绘制信号的幅值不满足预设条件，说明所述待绘制信号的幅值变化平稳，则采用第二坐标模式绘制所述待绘制信号的信号变化图。

本申请实施例公开的信号变化图绘制方法，通过获取按照采集时间先后顺序排列的待绘制信号，所述待绘制信号包括幅值和采集时间；然后，判断所述待绘制信号的幅值是否满足预设幅值变化条件，并根据判断结果选择相应的信号变化图的坐标模式，解决了现有技术中的信号变化图绘制方法无法直观展现剧烈变化信号的问题。通过对于信号变化剧烈的时间段采集的信号或信号变化平稳的时间段采集的信号采用不同的坐标模式绘制信号变化图，使得在信号变化剧烈的情况下，也可以同时展现幅值较小的信号和幅值较大的信号，便于直观掌握信号变化的总体趋势。

实施例二

本申请实施例公开的一种信号变化图绘制方法，如图2所示，该方法包括：步骤200至步骤250。

步骤200，采集待绘制信号。

本申请的待绘制信号可以为电压信号、电流信号、功耗信号等电信号。不同信号的采集方式不同，本实施例中，仅以采集的待绘制信号为电流信号为例进行说明。本申请的待绘制信号可以为从任何电子设备采集的电信号，如PC机、移动终端、个人数字助理、平板电脑、电视机、电子门锁等。不同电子设备的信号变化频率各不相同，因此在采集信号之前，根据待检测的的电子设备的信号变化频率设置相应的采样频率，并以设定的采样频率进行采样。本实施例中，以检测电子门锁的点流信号为例详细说明信号变化图绘制方法的具体实施方式。

电子门锁的工作状态包括休眠状态、工作状态(即开锁状态)，电子门锁在休眠状态和工作状态的电流变化非常剧烈，并且变化时间很短，通常在几秒钟之内，为了准确、全面的绘制电子门锁的电流信号变图，本实施例中设置采用频率为1000点/秒。具体实施时，将按照1000点/秒的采样频率采集电子门锁的电流信号。

采集待绘制信号的具体实施方式参见现有技术，本实施例不再赘述。经过一段时间的信号采集，如1小时，将获得按照采集时间先后顺序排列的3600000个待绘制信号的幅值，所述待绘制信号包括幅值和采集时间。某一信号的幅值为采样得到的电流值，单位可以为微安。某一信号的采集时间为从开始采集电流信号(时间偏移记为0)到采集到当前信号的时间偏移，可以通过电流信号的采集顺序号和采样频率计算得到，单位可以为毫秒。

步骤210，确定预设数量的采集时间点采集的待绘制信号。

对于采集时间较长的电信号，可以分段绘制该电信号的信号变化图。本实施例中1小时采集到的信号幅值数量为3600000个，具体实施时，可以取20000个信号幅值为一组，即取20000个采集时间点采集的待绘制信号的幅值为一个时间段的信号信息，绘制该时间段的信号变化图。具体实施时，预设数量根据采样频率确定，通常选择的预设数量大于两个信号变化周期的时间内所采集的信号数量。在本实施例中，电子门锁的信号变化周期通常为10秒，则可以取20秒为一个时间段，绘制20秒内采集的待绘制信号的信号变化图。

步骤220，获取按照采集时间先后顺序排列的待绘制信号，所述待绘制信号包括幅值。

本实施例中，采集到的3600000个电流信号幅值可以划分为180个采集时间段对应的电流信号幅值，依次取每个时间段对应的电流信号幅值，并绘制该时间段内电流信号的信号变化图。即以相邻20000个采集时间点采集的20000个待绘制信号的幅值为一个时间段的信号幅值，绘制此20000个采集时间点的待绘制信号的信号变化图。

步骤230，判断所述待绘制信号的幅值是否满足预设幅值变化条件，若所述待绘制信号的幅值满足预设条件，则执行步骤240，否则，执行步骤250。

所述预设幅值变化条件包括：max-min>T₁*min且T₂*NUMmin>NUMtotal；其中，max和min分别为所述待绘制信号的最大幅值和最小幅值；NUMmin为小于(max-min)/T₃的信号幅值数量；NUMtotal为所述待绘制信号的幅值总数；T₁为第一比例参数，取值为大于1的正整数；T₂为第二比例参数，T₂>(采样NUMtotal个所述待绘制信号的幅值持续的时长/预设所述待绘制信号的最小幅值持续的时长)；T₃为第三比例参数，取值为大于1的正整数。

具体实施时，第二比例参数根据实际数据的需要来确定。以绘制智能门锁的电流信号变化图为例：智能门锁的工作状态可以概括为休眠状态(低功耗状态电流几十uA)和工作状态(几十mA)，智能门锁进入一次休眠时持续时长固定为x，即最小电流持续的时长为x；绘制电流信号变化图时，采集时长y的数据进行绘图，在时长y内，将采集到NUMtotal个所述待绘制信号的幅值，由于绘制电流信号变化图时，更关注休眠状态的电流情况以及进入休眠的次数，因此确定NUMmin/NUMtotal>x/y，即T₂为大于y/x的一个值。通过将T₂设置为大于采样NUMtotal个所述待绘制信号的幅值持续的时长与预设所述待绘制信号的最小幅值持续的时长的比值，可以在绘图时忽略一些由于干扰因素而采集到持续时间更短的小电流。

优选的，所述第一比例参数等于10，所述第二比例参数为100，所述第三比例参数为10。在判断所述待绘制信号的幅值是否满足预设幅值变化条件时，首先判断待绘制信号中最大幅值和最小幅值之间的差值是否大于最小幅值的预设比例T₁；然后，再进一步判断幅值小于预设幅值的信号幅值的数量在信号总数的占比；如果幅值小于预设幅值的信号幅值数量在信号幅值总数的占比大于预设占比，如1/100,说明待绘制信号中幅值较小的信号较多，需要在信号变化图中同时展示幅值较大的信号和幅值较小的信号，即待绘制信号满足预设幅值变化条件，则跳转至步骤240，采用第一坐标模式所述待绘制信号的绘制信号变化图。具体实施时，预设幅值可以设置为最大幅值max减去最小幅值min的差值的1/10。

如果判断待绘制信号中最大幅值和最小幅值之间的差值下于或等于最小幅值的预设比例T₁，如，1/10，则确定待绘制信号变化平滑，不满足预设幅值变化条件，则跳转至步骤250，采用第二坐标模式所述待绘制信号的绘制信号变化图。如果待绘制信号中最大幅值和最小幅值之间的差值大于最小幅值的预设比例T₁，但是，进一步判断幅值小于预设幅值的信号幅值的数量在信号幅值总数的占比小于预设占比，如1/100,说明待绘制信号中幅值较小的信号较小，幅值较小的信号的变化可以忽视，因此确定待绘制信号不满足预设幅值变化条件，则跳转至步骤250，采用第二坐标模式所述待绘制信号的绘制信号变化图。

以采集到的电子门锁的电流信号为例，例如当前绘制的是电子门锁由休眠状态到工作状态的20秒内的20000个采集时间点采集的信号的信号变化图。电子门锁在休眠状态采集的电流信号的最小幅值为min＝60uA(微安)，在工作状态采集的电流信号的最大幅值为max＝25mA(毫安)，以第一比例参数T₁等于10为例，首先判断待绘制信号中最大幅值和最小幅值之间的差值是否大于最小幅值的预设比例T₁，由于max-min＝25*1000-60＝24940uA，远远大于最小幅值60uA的10倍。然后，再进一步判断幅值小于预设幅值的信号幅值的数量在信号幅值总数的占比。具体实施时，预设幅值可以设置为最大幅值max减去最小幅值min的差值的1/10。本实施例中，对20000个待绘制信号幅值进行遍历之后，确定的幅值小于预设幅值的信号幅值的数量NUMmin等于250个，满足250*100>20000，因此，确定这20000个待绘制信号幅值满足预设幅值变化条件。跳转至步骤240，采用第一坐标模式绘制这20000个待绘制信号的信号变化图。

步骤240，采用第一坐标模式绘制所述信号幅值序列对应的信号变化图。

采用第一坐标模式绘制所述待绘制信号的信号变化图包括：将所述待绘制信号的幅值的对数值作为纵坐标，绘制所述待绘制信号的信号变化图，其中，所述对数值是所述幅值以N为底计算得到，N为大于1的整数。优选的，N等于10。具体实施时，可以将所述待绘制信号的采集顺序号或者采集时间作为横坐标。如图3所示，将所述待绘制信号的采集顺序号，如：1000、2000、…作为横坐标，将每个信号幅值求以10为底的对数，将还信号幅值的以10为底的对数值作为纵坐标，绘制二维的信号变化图。如图3中所示，幅值60uA的信号的以10为底的对数值为1.8(由10^1.8＝63得到),幅值25mA的信号的以10为底的对数值为4.3(由10^4.3＝19952得到),在图3中可以同时直观的展现60uA左右的电流信号和25mA左右的电流信号。而如果采用现有技术中的方法绘制这20000个电流信号的信号变化图，将如图4所示，60uA左右的电流信号将无法直观呈现，只能看到稍大于0的一条直线。

步骤250，采用第二坐标模式绘制所述信号幅值序列对应的信号变化图。

采用第二坐标模式绘制所述待绘制信号的信号变化图的包括：将所述待绘制信号的幅值作为纵坐标，绘制所述待绘制信号的信号变化图。具体实施时，可以将所述待绘制信号的采集顺序号或者采集时间作为横坐标。如图5所示，当前述20000个待绘制信号幅值变化平稳时，可以采用第二坐标模式，即现有技术中的坐标模式，将所述待绘制信号的信号幅值作为纵坐标，将所述待绘制信号的采集顺序号，如：1000、2000、…作为横坐标，绘制信号变化图。

通过对每一个时间段(如：每20000个信号值的采集时间)的待绘制信号的信号幅值变化情况进行判断，针对信号幅值的不同变化情况，采用相应的坐标模式分段绘制信号变化图，对于变化剧烈的信号的显示直观性有很大提升。

本申请实施例公开的信号变化图绘制方法，通过获取按照采集时间先后顺序排列的待绘制信号，所述待绘制信号包括幅值和采集时间；然后，判断所述待绘制信号的幅值是否满足预设幅值变化条件，并根据判断结果选择相应的信号变化图的坐标模式，解决了现有技术中的信号变化图绘制方法无法直观展现剧烈变化信号的问题。通过对于信号变化剧烈的时间段采集的信号和信号变化平稳的时间段采集的信号采用不同的坐标模式绘制信号变化图，使得在信号变化剧烈的情况下，也可以同时展现幅值较小的信号和幅值较大的信号，便于直观掌握信号变化的总体趋势。对于信号变化剧烈的时间段，采用信号幅值的对数作为纵坐标，使得幅值较小的信号的幅值变化情况也可以在坐标系中清晰的展现出来，便于直观掌握信号变化的总体趋势，同时提升了用户体验。

实施例三

相应地，本申请实施例公开了一种信号变化图绘制装置，如图6所示，所述装置包括：

待绘制信号获取模块600，用于获取按照采集时间先后顺序排列的待绘制信号，所述待绘制信号包括幅值和采集时间；

判断模块610，用于判断所述待绘制信号的幅值是否满足预设幅值变化条件；

选择绘图模块620，用于若所述待绘制信号的幅值满足预设幅值变化条件，则采用第一坐标模式绘制所述待绘制信号的信号变化图，否则，采用第二坐标模式绘制所述待绘制信号的信号变化图。

可选的，如图7所示，所述选择绘图模块620包括：

第一绘图单元6201，用于将所述待绘制信号的幅值的对数值作为纵坐标，绘制所述待绘制信号的信号变化图，其中，所述对数值是所述幅值以N为底计算得到，N为大于1的整数。

优选的，N等于10。

可选的，如图7所示，所述选择绘图模块620包括：

第二绘图单元6202，用于将所述待绘制信号的幅值作为纵坐标，绘制所述待绘制信号的信号变化图。

可选的，所述预设幅值变化条件包括：max-min>T₁*min且T₂*NUMmin>NUMtotal；其中，max和min分别为所述待绘制信号的最大幅值和最小幅值；NUMmin为小于(max-min)/T₃的信号幅值数量；NUMtotal为所述待绘制信号的幅值总数；T₁为第一比例参数，取值为大于1的正整数；T₂为第二比例参数，T₂>(采样NUMtotal个所述待绘制信号的幅值持续的时长/预设所述待绘制信号的最小幅值持续的时长)；T₃为第三比例参数，取值为大于1的正整数。

优选的，所述第一比例参数等于10，所述第二比例参数为100，所述第三比例参数为10。

本申请实施例公开的信号变化图绘制装置，通过获取按照采集时间先后顺序排列的待绘制信号，所述待绘制信号包括幅值和采集时间；然后，判断所述待绘制信号的幅值是否满足预设幅值变化条件，并根据判断结果选择相应的信号变化图的坐标模式，解决了现有技术中的信号变化图绘制方法无法直观展现剧烈变化信号的问题。通过对于信号变化剧烈的时间段采集的信号和信号变化平稳的时间段采集的信号采用不同的坐标模式绘制信号变化图，使得在信号变化剧烈的情况下，也可以同时展现幅值较小的信号和幅值较大的信号，便于直观掌握信号变化的总体趋势。对于信号变化剧烈的时间段，采用信号幅值的对数作为纵坐标，使得幅值较小的信号的幅值变化情况也可以在坐标系中清晰的展现出来，便于直观掌握信号变化的总体趋势，同时提升了用户体验。

相应的，本申请还公开了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本申请实施例一和实施例二所述的信号变化图绘制方法。所述电子设备可以为PC机、移动终端、个人数字助理、平板电脑、示波器、信号分析仪等。

本申请还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请实施例一和实施例二所述的信号变化图绘制方法的步骤。

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。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上对本申请提供的一种信号变化图绘制方法、装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，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申请的限制。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。