从示波器读取到MATLAB和整数/字节值限制

Question

我在从示波器获取数据时遇到了问题。当使用WORD格式时，MATLAB捕获超过字节格式的255和无符号16位整数的65,535的值，并从0循环这些值，从而导致非常扭曲的波形。我使用以下代码，并使用binblockread读取数据：

clear all

clc

close all

%%

DSO_S_104A=instrfind('Type', 'visa-usb', 'RsrcName', 'USB0::0x2A8D::0x904A::MY54340109::0::INSTR', 'Tag', '');

DSO_S_104A.InputBufferSize = 350000;

DSO_S_104A.ByteOrder = 'littleEndian';

fopen(DSO_S_104A);

%% SETUP

set(DSO_S_104A, 'Timeout', 0.5);

%Set number of points

fprintf(DSO_S_104A, ':ACQUIRE:POINTS 48000');

% Set sample rate

fprintf(DSO_S_104A, ':ACQUIRE:SRATE 0.5e9');

% Turn interpolation off for faster averaging

fprintf(DSO_S_104A, ':ACQUIRE:INTERPOLATE OFF');

fprintf(DSO_S_104A,'*TRG');

fwrite(DSO_S_104A,'SYSTem:HEADer OFF');

% Specify data from Channel 1

fprintf(DSO_S_104A,':WAVEFORM:SOURCE CHAN1'); 

fprintf(DSO_S_104A,':WAVEFORM:FORMAT BYTE');

fprintf(DSO_S_104A,':WAVEFORM:BYTEORDER LSBFirst');

fprintf(DSO_S_104A, 'WAVEFORM:STREAMING OFF');

%%

fwrite(DSO_S_104A,sprintf(':WAV:DATA?\n'));

data2 = binblockread(DSO_S_104A);

plot(data2)

end

我想要采样的波形是此图像中的中间波形(黄色)：

结果看起来像这样：

​

数据显然是存在的，但高于255的采样值会循环并扭曲一切。有没有办法解决这个问题？我知道对于相位测量中的2pi跳跃的情况，"unwrap“命令可以提供帮助，但是对于振幅有什么帮助吗？

此外，如果任何人有任何建议，如何加快从范围到MATLAB的数据采集过程，我欢迎任何建议。目前，从示波器中捕获一个“屏幕”需要MATLAB大约0.04秒，这一时间保持不变，最多可达到点数的3-4倍。我可以增加在一次采集中放置多个“范围屏幕”的点数，从而加快处理过程(通过稍后将每个“屏幕”切割成不同的向量)，但这也会使数据处理变得更加困难。

Answer 1

您应该明确地给出预期的格式。例如data_read = binblockread(DSO_S_104A,'int16');

否则，Matlab可能会以奇怪的方式解释和转换字节流。

另一种解决方案是手动转换从仪器读取的数据：

// read and cast to uint8, as Matlab tends to cast everything to double
data2 = uint8(binblockread(DSO_S_104A));

// now you have an uint8 array with values in the 0-255 range
// typecast (i.e. re-interpret the binary representation of your numbers as another data type, here 'int16')
data_test = typecast(data2(:),'int16'); // or 'int32', or 'float', or 'int8', or...

// try to swap bytes, in case the data from the instrument does not have the same endianness as the computer
data_test_reverse_endianness = swapbytes(data_test);

// plot and see if it makes sense
plot([data_test,data_test_reverse_endianness]);

尝试几种格式，使用或不使用swapbytes，看看哪一种有效。

Answer 2

如果有人遇到类似的问题，这里是我如何解决的:最后，这个问题是示波器上的偏移电压加上v/div设置。由于某些原因，归零偏移量是一个主要问题。我提高了偏置电压(这基本上提高了示波器上的波形)，直到我开始捕获正确的波形，并播放了一点伏特/div设置(程度较小)。奇怪的问题。