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Title:
METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING A TRIGGER CONDITION FOR A RARE SIGNAL EVENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/072271
Kind Code:
A1
Abstract:
A method and an apparatus for determining a trigger condition for displaying a detected signal on a display (10) of an oscilloscope on the basis of a rare signal event in the detected signal determine a level-based and/or time-based frequency distribution (13) of level-based and/or time-based characteristic variables determined from samples of the detected signal in a predefined level or time pattern and compare the determined level-based and/or time-based frequency distribution with a predetermined level-based and/or time-based reference frequency distribution. A first trigger condition is then determined (11) on the basis of an identified difference between the level-based and/or time-based frequency distribution and the level-based and/or time-based reference frequency distribution. A trigger signal is finally activated if the trigger condition is exceeded or undershot in the detected signal.

Inventors:
SCHAEFER ANDREW (DE)
SCHMIDT KAI UWE (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/073002
Publication Date:
May 15, 2014
Filing Date:
November 05, 2013
Export Citation:
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Assignee:
ROHDE & SCHWARZ (DE)
International Classes:
G01R13/02
Domestic Patent References:
WO2008021485A22008-02-21
Foreign References:
DE102006056151A12008-05-29
EP2385379A22011-11-09
EP0701138A21996-03-13
US20030220753A12003-11-27
EP2228660A22010-09-15
US5003248A1991-03-26
US20110231156A12011-09-22
Attorney, Agent or Firm:
KÖRFER, Thomas (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zur Bestimmung einer Triggerbedingung auf der Basis eines seltenen Signalereignisses in einem erfassten Signal mit folgenden Verfahrensschritten:

• Ermitteln (S20) einer pegel- und/oder zeitbasierten Häufigkeit von aus Abtastwerten des erfassten Signals bestimmten pegel- und/oder zeitbasierten Kenngrößen in einem vorgegebenen Pegel- bzw. Zeitraster,

· Vergleichen (S30) der ermittelten pegel- und/oder zeitbasierten Häufigkeitsverteilung mit einer vorab bestimmten pegel- bzw. zeitbasierten Referenz- Häufigkeitsverteilung,

• Ermitteln (S40) einer ersten Triggerbedingung in Abhängigkeit eines identifizierten Unterschieds zwischen pegel- bzw. zeitbasierter Häufigkeitsverteilung und pegel- bzw. zeitbasierter Referenz-Häufigkeitsverteilung,

• Aktivieren (S50) des Triggersignals, falls die erste Triggerbedingung im erfassten Signal auftritt.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass die pegel- und/oder zeitbasierten Kenngröße des erfassten Signals eine pegel- bzw. zeitbasierte

statistische Kenngröße des erfassten Signals ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die pegel- und/oder zeitbasierte Häufigkeit über aufeinander folgende Messintervalle jeweils von neuem ermittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die pegel- und/oder zeitbasierte

Häufigkeitsverteilung kontinuierlich aktualisiert wird, indem früher ermittelte Anteile der pegel- und/oder zeitbasierten Häufigkeitsverteilung schwächer in der pegel- und/oder zeitbasierten Häufigkeitsverteilung berücksichtigt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die pegel- und/oder zeitbasierte

Häufigkeitsverteilung kontinuierlich aktualisiert wird, indem früher ermittelte Anteile der pegel- und/oder zeitbasierten Häufigkeitsverteilung aus der pegel- und/oder zeitbasierten Häufigkeitsverteilung entfernt werden .

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass die erste Triggerbedingung ein erster pegelbasierter und/oder zeitbasierter Schwellwert ist, der vom erfassten Signal zu über- oder unterschreiten ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass die zeitbasierte Häufigkeitsverteilung jeweils für unterschiedliche erste pegelbasierte Schwellwerte

ermittelt wird. 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass der erste pegelbasierte Schwellwert oder der erste zeitbasierte Schwellwert in demjenigen Pegel- bzw.

Zeitbereich der pegel- bzw. zeitbasierten Kenngröße liegt, in dem ein Unterschied zwischen der ermittelten pegel- bzw. zeitbasierten Häufigkeitsverteilung und der pegel- bzw. zeitbasierten Referenz-Häufigkeitsverteilung

identifiziert wird. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Vergleichen der ermittelten Häufigkeitsverteilung mit einer vorab bestimmten Referenz-Häufigkeitsverteilung mittels Korrelieren der ermittelten Häufigkeitsverteilung mit einer vorab bestimmten Referenz-Häufigkeitsverteilung erfolgt . 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass bei Eintreten einer zweiten Triggerbedingung im erfassten Signal ein Triggersignal aktiviert wird, mit dem ein Signalabschnitt des erfassten Signals akquiriert wird, in dem in einer Signalnachverarbeitung (570) das seltene Signalereignis identifiziert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass bei einem im akquirierten Signalabschnitt

identifizierten seltenen Signalereignis der akquirierte Signalabschnitt des erfassten Signals auf einer

Anzeigeeinrichtung dargestellt wird (S80). 12. Verfahren nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass bei einem im akquirierten Signalabschnitt nicht- identifizierten seltenen Signalereignis der akquirierte Signalabschnitt des erfassten Signals auf einer

Anzeigeeinrichtung nicht dargestellt wird und die

Triggerung des erfassten Signals wieder freigeschaltet wird .

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12,

dadurch gekennzeichnet,

dass das seltene Signalereignis im akquirierten

Signalabschnitt identifiziert wird, wenn der akquirierte Signalabschnitt auch außerhalb einer festgelegten Maske aus einzelnen aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten mit jeweils einem oberen und unteren Grenzwert zu liegen kommt .

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet,

dass ein Triggersignal aktiviert wird, mit dem ein

Signalabschnitt des erfassten Signals akquiriert wird, falls das Eintreten der zweiten Triggerbedingung im erfassten Signal vorliegt und gleichzeitig ein seltenes Signalereignis in dem zu akquirierenden Signalabschnitt des erfassten Signals identifiziert wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Häufigkeit des Eintretens der zweiten

Triggerbedingung im erfassten Signal ermittelt wird, falls gleichzeitig kein seltenes Signalereignis in dem zu akquirierenden Signalabschnitt des erfassten Signals identifiziert wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15,

dadurch gekennzeichnet,

dass die zweite Triggerbedingung ein zweiter

pegelbasierter und/oder zeitbasierter Schwellwert ist, der vom erfassten Signal zu über- oder unterschreiten ist.

17. Verfahren zur Identifizierung von mindestens einer seltenen Signalanomalie in einem erfassten Signal mit folgenden Verfahrensschritten:

• Ermitteln (S20) einer pegel- und/oder zeitbasierten Häufigkeit von aus Abtastwerten des erfassten Signals bestimmten pegel- und/oder zeitbasierten Kenngrößen in einem vorgegebenen Pegel- bzw. Zeitraster,

· Vergleichen (S30) der ermittelten pegel- und/oder zeitbasierten Häufigkeitsverteilung mit einer vorab bestimmten pegel- bzw. zeitbasierten Referenz- Häufigkeitsverteilung und

• Kennzeichnen der mindestens einen Signalanomalie im erfassten Signal aus den identifizierten Unterschieden zwischen der ermittelten pegel- und/oder zeitbasierten Häufigkeitsverteilung und der pegel- bzw. zeitbasierten Referenz-HäufigkeitsVerteilung .

18. Vorrichtung zur Bestimmung einer Triggerbedingung auf der Basis eines seltenen Signalereignisses in einem erfassten Signal mit

einem Akquisitions-Speicher (6) mit akquirierten

Abtastwerten des erfassten Signals,

einer mit Abtastwerten des erfassten Signals versorgten und mit dem Akquisitions-Speicher (6) verbundenen Trigger- Einheit (5; 5'; 5'') zur Erzeugung des Triggersignals, dadurch gekennzeichnet,

dass der Trigger-Einheit (5; 5'; 5'') eine Einheit (14) zur Ermittlung einer Triggerbedingung vorgeschaltet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Einheit (14) zur Ermittlung einer

Triggerbedingung mit einer Einheit (13) zur Ermittlung einer Abweichung zwischen ermittelten Häufigkeiten und Referenz-Häufigkeiten verbunden ist und die Einheit (13) zur Ermittlung der Abweichung mit einer Einheit (12) zur Ermittlung von Häufigkeiten verbunden ist, die

eingangsseitig mit dem Eingang des Akquisitionsspeicher (6) verbunden ist. 20. Vorrichtung zur Erzeugung eines Triggersignals nach Anspruch 18 oder 19,

dadurch gekennzeichnet,

dass zwischen dem Akquisitions-Speicher (6) und einem Display (10) eine Einheit (15) zur Selektion eines das seltene Signalereignis enthaltenden Signalabschnitts eines akquirierten Signals zwischengeschaltet ist.

21. Computerprogramm mit Programmcode-Mitteln, um alle Schritte gemäß einem der der Ansprüche 1 bis 17

durchführen zu können, wenn das Programm auf einem

Computer oder einem digitalen Signalprozessor durchgeführt wird .

22. Computerprogramm-Produkt mit insbesondere auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode- Mitteln, um alle Schritte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17 durchführen zu können, wenn das Programm auf einem Computer oder einem digitalen Signalprozessor ausgeführt wird .

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Triggerbedingung für ein seltenes Signalereignis

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Triggerbedingung auf der Basis eines seltenen Signalereignisses.

Ein digitales Echtzeit-Oszilloskop besteht gemäß Fig. 1 im Wesentlichen aus einem Akquisitions-System 1, einem

Nachverarbeitungs-System 2 und einem Darstellungs-System 3. Das Akquisitions-System 1 setzt sich aus einer

Akquisitions-Einheit 4, das die Daten-Erfassung des digitalisierten Signals und eine digitale Daten- Vorverarbeitung - schwerpunktmäßig die zeitliche

Verschiebung des erfassten Signals, die Signalentzerrung, die Dezimation und die Kombination von mehreren erfassten Signalen - umfasst, einer Trigger-Einheit 5, die in

Abhängigkeit des erfassten und vorverarbeiteten Signals und einer Triggerlogik ein Triggersignal erzeugt, und einem Akquisitions-Speicher 6 zusammen, in den die akquirierten Abtastwerte des erfassten und

vorverarbeiteten Signals bei aktivierten Triggersignal abgespeichert werden. Das Nachverarbeitungs-System 2 führt aufwändigere

Signalverarbeitungsfunktionen - beispielsweise Mittelung, Filterung, Histogramm-Erstellung, Jitter-Analyse, Vektor- Signal-Analyse, Messung von Signalflanken-Zeiten,

Protokoll-Dekodierung usw. - an den akquirierten

Abtastwerten des erfassten und vorverarbeiteten Signals durch .

Das Darstellungs-System 3 schließlich umfasst

Visualisierungs-Einheit 7, in der aus den nachverarbeiteten Abtastwerten des akquirierten Signals Bildschirmdaten für eine Abspeicherung im

Bildschirmspeicher 9 und eine anschließende Darstellung auf einem Display 10 ermittelt werden, eine Prozessor- Einheit 8 mit einem Betriebssystem, das die

Bildschirmdaten der Visualisierungs-Einheit 7 und die im Nachverarbeitungs-System 2 ermittelten Daten für eine Darstellung auf dem Display aufbereitet, einen Bildschirm- Speicher 9 und schließlich ein Display (Bildschirm) 10.

Bei sehr hohen Abtastraten des darzustellenden Messsignals - beispielsweise einige Gigahertz - ist der

EchtZeitaufwand im Nachverarbeitungs-System und im

Darstellungs-System deutlich höher als im Akquisitions- System. Somit muss das Akquisitions-System während einer Blind-Zeit die Akquisition von neuen Abtastwerten

einstellen, um die Nachverarbeitung und Darstellung der soeben akquirierten Abtastwerte zu Ende zu führen. Seltene bzw. sporadische Ereignisse, die während dieser Blind-Zeit im Mess-Signal auftreten, werden deshalb vom digitalen Oszilloskop nicht erfasst und auf dem Display nicht dargestellt .

Die Detektion derartiger seltener bzw. sporadischer

Ereignisse im Mess-Signal sind bei der Verifikation bzw. bei der Fehleranalyse (Debugging) von Geräten, Systemen und Signalen von besonderer Wichtigkeit. Ist das seltene bzw. sporadische Ereignis im Mess-Signal von seiner

Signalform bekannt, so kann es durch Einstellen einer geeigneten Triggerbedingung relativ leicht und schnell detektiert werden. Ist das seltene bzw. sporadische

Ereignis im Mess-Signal jedoch unbekannt, so muss die Messung mit einer üblichen Triggerbedingung vielfach durchgeführt werden, bis es vom Akquisitionssystem des Oszilloskops erfasst und auf dem Display erscheint.

Oftmals liegt es im Geschick des Entwicklungs- oder

Prüffeldingenieurs durch iterative Auswahl geeigneter Triggerbedingungen derartige seltene bzw. sporadische Ereignisse im Messsignal in einer kürzeren Zeit auf dem Display des Oszilloskops darzustellen und damit zu

detektieren .

Aus der US 2011/0231156 AI geht eine Triggervorrichtung für ein digitales Oszilloskop hervor, die den aktuellen Abstand zwischen dem Signalereignis und der aktuell eingestellten Triggerbedingung mittels einer Kennzahl quantifiziert. Nachteilig ermittelt eine derartige

Triggervorrichtung keine geeignete Triggerbedingung, die für das zu detektierende Signalereignis - insbesondere automatisiert - einzustellen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Einstellung einer

Triggerbedingung für ein selten auftretendes

Signalereignis zu entwickeln.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Bestimmung einer Triggerbedingung auf der Basis eines seltenen

Signalereignisses mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Verfahren zur Identifizierung von mindestens einer seltenen Signalanomalie in einem erfassten Signal mit den Merkmalen des Patentanspruchs 17 und durch eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Triggerbedingung auf der Basis eines seltenen Signalereignisses mit den Merkmalen des Patentanspruchs 18 gelöst. Vorteilhafte technische Erweiterungen sowie ein Computerproramm und ein

Computerprogramm-Produkt sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Erfindungsgemäß werden aus den Abtastwerten des erfassten Signals - vor der Akquisition von Abtastwerten des

erfassten Signals im Akquisitions-Speicher - pegel- und/oder zeitbasierte Kenngrößen bestimmt, aus denen in einem vorgegebenen Pegel- bzw. Zeitraster Häufigkeiten ermittelt werden. Durch Vergleich der ermittelten pegel- und/oder zeitbasierten Häufigkeiten mit pegel- und/oder zeitbasierten Referenz-Häufigkeiten werden Unterschiede identifiziert, aus denen eine Triggerbedingung festgelegt wird, die im Folgenden zur Unterscheidung von weiteren später noch vorgestellten Triggerbedingungen als erste Triggerbedingung bezeichnet wird. Wird mit der festgelegten ersten Triggerbedingung ein seltenes Signalereignis im erfassten Signal identifiziert, wird ein Triggersignal zur Akquisition von Abtastwerten des erfassten Signals erzeugt, die das seltene

Signalereignis immer enthalten. Die akquirierten

Abtastwerte des erfassten Signals können somit im Rahmen einer Signalnachverarbeitung oder softwaregestützten

Signalanalyse einer intensiven Analyse unterzogen werden.

Als erste Triggerbedingung wird bevorzugt ein

pegelbasierter und/oder zeitbasierter Schwellwert

verwendet, der im Folgenden zur Unterscheidung von

weiteren später noch vorgestellten pegelbasierten und/oder zeitbasierten Schwellwerten als erster pegelbasierter und/oder zeitbasierter Schwellwert bezeichnet wird.

Die erfindungsgemäße Verlagerung der Ermittlung einer Häufigkeitsverteilung des erfassten Signals, die nach dem Stand der Technik typischerweise in der

Signalnachverarbeitung erfolgt, in die Phase der Signalvorverarbeitung ermöglicht eine Berücksichtigung von Informationen aus der ermittelten Häufigkeitsverteilung des erfassten Signals in der Triggerung.

Als pegelbasierte Kenngröße des erfassten Signals kann beispielsweise die Amplitude des erfassten Signals oder eine statistische pegelbasierte Kenngröße des erfassten Signals - beispielsweise die größte ermittelte Amplitude eines erfassten Signals mit einer zeitveränderlichen

Amplitude - verwendet werden. Eine pegelbasierte

Häufigkeitsverteilung eines beispielsweise sinusförmigen Signals mit sporadisch überlagerten Signalspitzen zu

Zeitpunkten einer Amplitude liefert eine

Häufigkeitsverteilung, wie sie in Fig. 2B dargestellt ist.

Im Vergleich zur Fig. 2C, in der als Referenz- Häufigkeitsverteilung die Häufigkeitsverteilung eines beispielsweise sinusförmigen Signals ohne sporadisch überlagerte Signalspitzen dargestellt ist, ist aus Fig. 2B der grau dargestellte Bereich oberhalb der zu den

Amplitudenwerten jeweils gehörigen Häufigkeiten deutlich zu erkennen, der die Häufigkeiten der sporadisch

überlagerten Signalspitzen repräsentiert. Dieser den sporadisch überlagerten Signalspitzen

zuordenbare Häufigkeits-Bereich der ermittelten

Häufigkeitsverteilung kann im Vergleich mit der Referenz- Häufigkeitsverteilung identifiziert werden und für eine Festlegung eines ersten pegelbasierten Schwellwertes als erste Triggerbedingung vorzugsweise herangezogen werden. Wird der pegelbasierte Schwellwert der Triggerung nämlich in diesen den sporadisch überlagerten Signalspitzen zuordenbaren Pegelbereich des Pegelrasters der ersten pegelbasierten Häufigkeitsverteilung eingestellt, so wird damit ein Triggersignal erzeugt, das bei Eintreten des seltenen oder sporadischen Signalereignisses einer selten oder sporadisch überlagerten Signalspitze aktiviert wird. Alternativ oder in Ergänzung zu einem ersten

pegelbasierten Schwellenwert wird ein erster zeitbasierter Schwellenwert als erste Triggerbedingung zur

Triggersignalerzeugung verwendet. Hierzu wird äquivalent zur Ermittlung eines ersten pegelbasierten Schwellwerts eine zeitbasierte Häufigkeitsverteilung mit einer

zeitbasierten Referenz-Häufigkeitsverteilung auf

Unterschiede hin verglichen und der erste zeitbasierte Schwellwert in einem zu einem seltenen oder sporadischen Signalereignis gehörigen Zeitbereich innerhalb des

Zeitrasters der ermittelten zeitbasierten

Häufigkeitsverteilung festgelegt .

Die zeitbasierte Häufigkeitsverteilung wird vorzugsweise auf der Basis einer zeitbasierten Kenngröße - beispielsweise einer Impulsdauer eines binären Mess- Signals - oder einer statistischen zeitbasierten

Kenngrößen - beispielsweise der kleinsten identifizierten Impulsdauer eines binären Mess-Signals - in einem vorher festgelegten Zeitraster bestimmt.

Auch kann als ein bevorzugter Sonderfall einer

zeitbasierten Häufigkeitsverteilung eine zeitbasierte Häufigkeitsverteilung auf der Basis einer zeitbasierten Kenngröße bei jeweils unterschiedlichen ersten

pegelbasierten Schwellwerten - beispielsweise die

Impulsdauer eines sägezahnförmigen Mess-Signals bei unterschiedlichen pegelbasierten Schwellwerten - ermittelt werden . Die pegel- und zeitbasierten Häufigkeitsverteilungen werden in einer ersten bevorzugten Variante der Erfindung jeweils über aufeinanderfolgende Messintervalle jeweils von neuem ermittelt. Eine derartige Ermittlung einer

Häufigkeitsverteilung ist vorteilhaft mit dem geringsten Aufwand zu implementieren, wobei die Gültigkeit der

Häufigkeitsverteilung zur Bestimmung eines Schwellwerts zur Durchführung einer Triggerung erst nach Ablauf eines Messintervalls vorliegt.

In einer zweiten bevorzugten Variante der Erfindung werden die pegel- und zeitbasierten Häufigkeitsverteilungen kontinuierlich aktualisiert, indem entweder die ältesten Häufigkeitswerte aus der Häufigkeitsverteilung gestrichen werden oder die ältesten Häufigkeitswerte in der

Häufigkeitsverteilung schwächer gewichtet und damit schwächer berücksichtigt werden. Eine derart ermittelte Häufigkeitsverteilung ist vorteilhaft ständig ohne

Zeitverzug gültig, wobei der Implementierungsaufwand gegenüber der ersten Variante deutlich höher ausfällt.

Um ein schnelles Ergebnis in der Identifizierung von

Unterschieden zwischen einer ermittelten Häufigkeit und einer zugehörigen Referenzhäufigkeit zu erzielen, kann die ermittelte Häufigkeitsverteilung bevorzugt auch mit der zugehörigen Referenz-Häufigkeitsverteilung korreliert werden .

Um auf einen Display einzig einen Signalabschnitt des Mess-Signals darzustellen, der ein seltenes oder

sporadisches Signalereignis aufweist, und alle anderen Signalabschnitte des Mess-Signals für eine Darstellung auf dem Display zu unterdrücken, wird in Ergänzung zur

erfindungsgemäßen Bestimmung einer ersten Triggerbedingung auf der Basis einer auf Abtastwerten des erfassten Mess- Signals basierenden Häufigkeitsverteilung vorzugsweise eine zweite Triggerung der erfassten und im Akquisition- Speicher zwischengespeicherten Abtastwerte des Mess- Signals durchgeführt.

Die bei Eintreten einer zweiten Triggerbedingung, bevorzugt bei Über- oder Unterschreiten eines pegel- und/oder zeitbasierten Schwellwerts - im Folgenden als zweiten pegel- und/oder zeitbasierten Schwellwert bezeichnet -, durch die Abtastwerte des Mess-Signals aktivierte Triggerung führt zu einer Abspeicherung von akquirierten Abtastwerten des Mess-Signals im

Akquisitions-Speicher . Die akquirierten Abtastwerte des Mess-Signals werden in der Signalnachverarbeitung nach einem seltenen oder sporadischen Signalereignis

untersucht .

Hierzu wird in einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ermittelt, ob die akquirierten Abtastwerte des Mess-Signals außerhalb einer Sequenz von

aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten mit jeweils einem oberen und einem unteren Grenzwert zu liegen kommen. Ist dies der Fall, so ist ein seltenes oder sporadisches Signalereignis detektiert und der Signalabschnitt mit den akquirierten Abtastwerten des Messsignals wird auf dem Display dargestellt. Wird auf diese Weise kein seltenes oder sporadisches Signalereignis detektiert, so wird der zugehörige Signalabschnitt mit den akquirierten

Abtastwerten des Mess-Signals auf dem Display nicht dargestellt und die Signalnachverarbeitung frühzeitig abgebrochen und die Triggerung wieder freigegeben. Auf diese Weise werden nur akquirierte Signalabschnitte des Mess-Signals , die ein seltenes oder sporadisches

Signalereignis aufweisen, auf dem Display dargestellt und der Aufwand der Signalnachverarbeitung zugunsten einer früheren Triggerung und damit früheren Akquisition

vorteilhaft reduziert.

In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Detektion des seltenen oder sporadischen

Signalereignisses von der Signalnachverarbeitung in die Triggerung vorverlagert.

Hierzu wird die bei Eintreten der zweiten

Triggerbedingung, bevorzugt bei Über- oder Unterschreitung eines zweiten pegel- und/oder zeitbasierten Schwellwertes, durch die Abtastwerte des Mess-Signals akquirierte Sequenz von Abtastwerten des Mess-Signals vor dem Einspeichern in den Akquisition-Speicher auf die Anwesenheit eines

seltenen oder sporadischen Signalereignisses untersucht. Wird kein seltenes oder sporadisches Signalereignis in der akquirierten Sequenz von Abtastwerten des Mess-Signals bereits in dieser Trigger-Phase identifiziert, so wird die akquirierte Sequenz von Abtastwerten des Mess-Signals gar nicht in den Akquisition-Speicher abgespeichert und auch keine Signalnachverarbeitung angestoßen, sondern die

Triggerung von neuem freigegeben.

Bevorzugt wird in der ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung die Anzahl von Sequenzen mit akquirierten Abtastwerten des Mess-Signals ermittelt, in denen die Signalnachverarbeitung bei Vorliegen der ersten

Ausführungsform der Erfindung frühzeitig beendet wird oder die Signalnachverarbeitung bei Vorliegen der zweiten Ausführungsform der Erfindung gar nicht erst gestartet wird .

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Identifizierung von mindestens einer seltenen Signalanomalie in einem erfassten Signal wird dem Anwender des digitalen

Oszilloskops vor der Akquisition des erfassten Signals zusätzliche Signalinformationen über das erfasste Signal zur Verfügung gestellt, die bei einem üblichen Oszilloskop nach dem Stand der Technik aufgrund der vorhandenen Blind- und Totzeit des Oszilloskops verloren gehen würden. Dieser zusätzliche Informationsgewinn basiert auf einer

pegelbasierten und/oder zeitbasierten

Häufigkeitsverteilung des erfassten Signals vor der

Akquisition des erfassten Signals.

Die einzelnen Ausführungsformen und Varianten des

erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im Folgenden im Detail anhand der

Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines digitalen

Echtzeit-Oszilloskops , Fig. 2A,2B,2C,2D ein Zeitdiagramm eines Signals mit einem sporadischen Signalereignis, ein

Diagramm mit einer zugehörigen

pegelbasierten Häufigkeitsverteilung, ein Diagramm mit einer pegelbasierten Referenz-Häufigkeitsverteilung und ein

Zeitdiagramm des akquirierten zweiten sinusförmigen Signals, Fig. 3A,3B,3C ein Zeitdiagramm eines Signals mit einem sporadischen Signalereignis, ein

Diagramm mit einer zugehörigen

pegelbasierten Häufigkeitsverteilung und ein Zeitdiagramm des akquirierten

Signals ,

Fig. 4A, 4B, 4C ein Zeitdiagramm eines Signals mit

einemsporadischen Signalereignis, ein Diagramm mit einer zugehörigen

zeitbasierten Häufigkeitsverteilung und ein Zeitdiagramm des akquirierten

Signals , Fig. 5A, 5B, 5C, 5D ein Zeitdiagramm eines Signals mit einem sporadischen Signalereignis und zwei Schwellenwerten, zwei Diagramme mit zugehörigen zeitbasierten

Häufigkeitsverteilungen für jeweils einen der beiden Schwellwerte und ein

Zeitdiagramm des akquirierten Signals,

Fig. 6A, 6B, 6C, 6D ein Zeitdiagramm eines Signals, zwei

Diagramme mit jeweils einer zugehörigen pegelbasierten und zeitbasierten

Häufigkeitsverteilung und ein

Zeitdiagramm des akquirierten Signals,

Fig. 7A, 7B ein Zeitdiagramm eines verrauschten

sinusförmigen Signals und ein Diagramm einer zugehörigen pegelbasierten

Häufigkeitsverteilung, Fig. 8A, 8B ein Zeitdiagramm eines verrauschten

sägezahnförmigen Signals und ein

Diagramm einer zugehörigen

pegelbasierten Häufigkeits erteilung,

Fig. 9A, 9B ein Zeitdiagramm eines verrauschten

binären Signals und ein Diagramm einer zugehörigen pegelbasierten

Häufigkeitsverteilung,

Fig. ΙΟΑ,ΙΟΒ ein Zeitdiagramm eines verrauschten

sinusförmigen Signals und ein Diagramm einer zugehörigen zeitbasierten

Häufigkeitsverteilung bei

unterschiedlichen pegelbasierten

Schwellwerten,

Fig. IIA, IIB ein Zeitdiagramm eines verrauschten

binären Signals und ein Diagramm einer zugehörigen zeitbasierten

Häufigkeitsverteilung bei

unterschiedlichen pegelbasierten

Schwellwerten,

Fig. 12 ein Zeitdiagramm eines Signals mit

sporadischen Signalereignissen und der zugehörigen Oszilloskop-

Verarbeitungsschritte nach dem Stand der Technik,

Fig. 13 ein Zeitdiagramm des Signals mit

sporadischen Signalereignissen und der zugehörigen Oszilloskop-

Verarbeitungsschritte nach einer ersten Ausführungsform einer bevorzugten

Erweiterung des erfindungsgemäßen

Verfahrens , ein Zeitdiagramm des Signals mit sporadischen Signalereignissen und der zugehörigen Oszilloskop-

Verarbeitungsschritte nach einer zweiten Ausführungsform einer bevorzugten

Erweiterung des erfindungsgemäßen

Verfahrens , ein Blockdiagramm eines

Ausführungsbeispiels der

erfindungsgemäßen Vorrichtung zur

Bestimmung einer Triggerbedingung auf der Basis eines sporadischen

Signalereignisses, ein Blockdiagramm einer ersten

Ausführungsform einer bevorzugten

Erweiterung der erfindungsgemäßen

Vorrichtung zur Bestimmung einer

Triggerbedingung auf der Basis eines sporadischen Signalereignisses, ein Blockdiagramm einer zweiten

Ausführungsform einer bevorzugten

Erweiterung der erfindungsgemäßen

Vorrichtung zur Bestimmung einer

Triggerbedingung auf der Basis eines sporadischen Signalereignisses, ein Flussdiagramm eines

Ausführungsbeispiels des

erfindungsgemäßen Verfahrens zur

Bestimmung einer Triggerbedingung auf der Basis eines sporadischen

Signalereignisses,

Fig. 18A ein Flussdiagramm einer ersten

Ausführungsform einer bevorzugten des erfindungsgemäßen Verfahrens zur

Bestimmung einer Triggerbedingung auf der Basis eines sporadischen

Signalereignisses und Fig. 18B ein Flussdiagramm einer zweiten

Ausführungsform einer bevorzugten

Erweiterung des erfindungsgemäßen

Verfahrens zur Bestimmung einer

Triggerbedingung auf der Basis eines sporadischen Signalereignisses.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des

erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung einer

Triggerbedingung auf der Basis eines seltenen

Signalereignisses anhand des Flussdiagramms in Fig. 17 und ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung einer Triggerbedingung auf der Basis eines seltenen Signalereignisses anhand des Blockdiagramms in Fig. 15 im Detail erläutert.

Im ersten Verfahrensschritt S10 wird das Mess-Signal in einer Akquisition-Einheit 4 erfasst und vorverarbeitet. In der Signalvorverarbeitung wird das Mess-Signal

typischerweise zeitlich verschoben, entzerrt, in seiner Abtastrate dezimiert und mit anderen erfassten Signal additiv, subtraktiv und/oder invertiert kombiniert.

Im nächsten Verfahrensschritt S20 wird auf der Basis der erfassten und vorverarbeiteten Abtastwerte des Mess- Signals in einer Einheit 12 zur Ermittlung von

Häufigkeiten eine pegel- und/oder zeitbasierte

Häufigkeitsverteilung bestimmt. Für die pegel- und/oder zeitbasierte Häufigkeitsverteilung werden aus den

erfassten und vorverarbeiteten Abtastwerten des Mess- Signals jeweils pegel- bzw. zeitbasierte Kenngrößen bestimmt und in einem pegel- bzw. zeitbasierten Raster eingeordnet . Als pegelbasierte Kenngrößen kommen beispielsweise

folgende Kenngrößen zum Einsatz:

• Amplitude der Abtastwerte,

• Spitze-Spitze-Abstand (engl, peak-peak) der

Abtastwerte, · Überschwingweite (engl, overshooting) der

Abtastwerte .

Als zeitbasierte Kenngrößen kommen beispielsweise folgende Kenngrößen zum Einsatz:

• Anstiegszeit (engl, rise-time) einer Signalflanke von Abtastwerten,

• Abfallszeit (engl, fall-time) einer Signalflanke von Abtastwerten,

• Pulsdauer (engl, pulse width) von Pulsen aus

Abtastwerten, · Periodendauer von Abtastwerten, • relative Einschaltdauer (engl, duty cycle) von Pulsen aus Abtastwerten,

• Pulsanzahl von Pulsen aus Abtastwerten.

Neben diesen pegel- und zeitbasierten Kenngrößen können auch folgende statistische pegel- und zeitbasierte

Kenngrößen verwendet werden:

• maximaler Abtastwert, maximale Pulsdauer, maximale Anstiegszeit, maximale Abfallszeit, maximale relative Einschaltdauer usw., · minimaler Abtastwert, minimale Pulsdauer, minimale

Anstiegszeit, minimale Abfallszeit, minimale relative Einschaltdauer usw.,

• Mittelwert der Abtastwerte, Mittelwert der

Pulsdauern, Mittelwert der Anstiegszeit, Mittelwert der Abfallszeit, Mittelwert der relativen

Einschaltdauer usw.,

• Root-Mean-S_quare (RMS ) -Mittelwert der Amplitude, der Pulsdauern, der Anstiegszeit, der Abfallszeit, der relativen Einschaltdauern usw.. Die Ermittlung einer pegel- und/oder zeitbasierten

Häufigkeitsverteilung erfolgt kontinuierlich:

In einer ersten Variante der Erfindung wird in

aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten jeweils eine pegel- und/oder zeitbasierte Häufigkeitsverteilung einzig aus den Abtastwerten des erfassten und vorverarbeiteten Mess- Signals des jeweiligen Zeitabschnitts bestimmt. Die pegel- und/oder zeitbasierte Häufigkeitsverteilung wird folglich zu Beginn jedes Zeitabschnittes initialisiert. In einer zweiten Variante der Erfindung wird die pegel- und/oder zeitbasierte Häufigkeitsverteilung kontinuierlich bestimmt, indem jeweils ältere Anteile der einzelnen

Häufigkeiten zugunsten von aktuell ermittelten Anteilen der einzelnen Häufigkeiten aus der pegel- und/oder

zeitbasierten Häufigkeitsverteilung gestrichen oder mittels Gewichtung mit einem geeigneten Gewichtungsfaktor in ihrer Bedeutung in der pegel- und/oder zeitbasierten Häufigkeitsverteilung gegenüber den aktuell ermittelten Anteilen der einzelnen Häufigkeiten geschwächt werden.

Die ermittelten pegel- und/oder zeitbasierten

Häufigkeitsverteilungen werden von der Einheit 12 zur Ermittlung von Häufigkeiten zur Prozessor-Einheit 8 übertragen, um sie dem Anwender des digitalen Oszilloskops auf dem Display 10 darzustellen.

Die ermittelte pegel- und/oder zeitbasierte

Häufigkeitsverteilung wird im nächsten Verfahrensschritt S30 mit einer vorab bestimmten Referenz- Häufigkeitsverteilung in einer Einheit 13 zur Ermittlung von Abweichungen zwischen ermittelten Häufigkeiten und Referenz-Häufigkeiten auf Unterschiede verglichen.

Derartige Unterschiede weisen auf seltene oder sporadische Signalereignisse im Mess-Signal hin.

In einer Einheit 14 zur Ermittlung einer Triggerbedingung wird im darauffolgenden Verfahrensschritt S40 ausgehend von den im vorherigen Verfahrensschritt S30 ermittelten Abweichungen zwischen ermittelten Häufigkeiten und

Referenz-Häufigkeiten eine erste Triggerbedingung

bestimmt .

Bevorzugt werden als Triggerbedingung pegel- und/oder zeitbasierte Schwellwerte festgelegt, die in denjenigen Bereichen der ermittelten pegel- und/oder zeitbasierten Häufigkeitsverteilung liegen, in denen jeweils ein

signifikanter Unterschied zwischen ermittelter

Häufigkeitsverteilung und vorab festgelegter Referenz- Häufigkeitsverteilung besteht.

Beispielsweise wird ausgehend von einem sinusförmigen Signal mit einzelnen seltenen oder sporadischen

Signalspitzen an einzelnen Amplituden des sinusförmigen Signals gemäß Fig. 2A eine zugehörige pegelbasierte

Häufigkeitsverteilung gemäß Fig. 2B ermittelt, die

gegenüber einer Referenz-Häufigkeitsverteilung gemäß Fig. 2C für ein sinusförmiges Signal ohne sporadische

Signalspitzen im Bereich der Signalspitzen von Null verschiedene Häufigkeitswerte aufweist. Im Bereich dieses Unterschieds zwischen ermittelter Häufigkeitsverteilung und Referenz-Häufigkeitsverteilung wird ein pegelbasierter Schwellwert festgelegt, der zu einer Triggerung des Mess- Signals gemäß Fig. 2A bei einer Signalspitze führt.

Eine Flankentriggerung beim in Fig. 2A festgelegten

Schwellenwert nach dem Stand der Technik würde dagegen zu den in Fig. 2D akquirierten und auf einem Display

dargestellten Signalabschnitten des sinusförmigen Signals führen, die jeweils nachteilig nicht das seltene oder sporadische Signalereignis der Signalspitze aufweisen.

Optional wird die Triggerbedingung auch manuell durch den Anwender des digitalen Oszilloskops in der Einheit 14 zur Ermittlung einer Triggerbedingung - angedeutet durch den auf die Einheit 14 zur Ermittlung einer Triggerbedingung gerichteten Pfeil in den Figuren 15, 16A und 16AB - eingestellt. Der Anwender des Oszilloskops hat hierbei die Möglichkeit, in Abhängigkeit der ermittelten pegelbasierten und/oder zeitbasierten

Häufigkeitsverteilung des erfassten Signals und unter Berücksichtigung einer vorab bestimmten pegelbasierten oder zeitbasierten Referenz-Häufigkeitsverteilung manuell eine Triggerbedingung festzulegen.

Die Triggerbedingung wird zur Unterscheidung von weiteren noch vorgestellten Triggerbedingungen im Folgenden als erste Triggerbedingung und die zu über- oder

unterschreitenden pegel- und/oder zeitbasierten

Schwellwerte werden analog als erste pegel- und/oder zeitbasierte Schwellwerte bezeichnet.

Im darauffolgenden Verfahrensschritt S50 werden in einer Trigger-Einheit 5 die von der Akquisition-Einheit 4 erfassten und vorverarbeiteten Abtastwerte des Mess- Signals mit der im vorherigen Verfahrensschritt S40 ermittelten ersten Triggerbedingung im Hinblick auf das Eintreten eines Triggerereignisses verglichen. Bevorzugt werden in der Trigger-Einheit 5 die von der Akquisition- Einheit 4 erfassten und vorverarbeiteten Abtastwerte des Mess-Signals mit den im vorherigen Verfahrensschritt S40 ermittelten ersten pegel- und/oder zeitbasierten

Schwellwert auf Über- oder Unterschreitung verglichen. Wird die Erfüllung der ersten Triggerbedingung durch die erfassten und vorverarbeiteten Abtastwerte des Mess- Signals, bevorzugt eine Über- oder Unterschreitung des ersten pegel- und/oder zeitbasierten Schwellwerts durch die erfassten und vorverarbeiteten Abtastwerte des Mess- Signals, identifiziert, so wird von der Trigger-Einheit 5 ein Triggersignal aktiviert. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass für die Ermittlung einer

zeitbasierten Häufigkeitsverteilung und einer zugehörigen zeitbasierten Referenz-Häufigkeitsverteilung jeweils ein identischer Schwellwertpegel zu verwenden ist.

Mit der Aktivierung des Triggersignals wird im

darauffolgenden Verfahrensschritt S60 eine bestimmte

Sequenz von erfassten und vorverarbeiteten Abtastwerten des Mess-Signals relativ zum Zeitpunkt der Aktivierung des Triggersignals akquiriert und in den Akquisitions-Speicher 6 abgespeichert. Die Sequenzlänge, der Anteil der

Sequenzlänge vor dem Triggerereignis bzw. nach dem

Triggerereignis ist vom Anwender einstellbar.

Die akquirierte Sequenz von Abtastwerten des Mess-Signals wird in einem nachfolgenden Nachverarbeitungs-System 2 einer Signalnachverarbeitung unterworfen. Typische

Funktionen einer Signalnachverarbeitung sind

beispielsweise :

• Mitteilung der Abtastwerte,

• digitale Filterung der Abtastwerte,

• Erstellung eines Histogramms mit Häufigkeitswerten von Kenngrößen der Abtastwerte,

• Jitter-Analyse,

• Vektorsignal-Analyse,

• Protokoll-Dekodierung,

• Messung der Anstieg- oder Abfallzeit, der Pulsdauer usw . ,

• Identifizierung einer Sequenz von Abtastwerten

mittels Pegel-Zeit-Masken.

Im abschließenden Verfahrensschritt S80 werden aus der akquirierten Sequenz von Abtastwerten des Mess-Signals und aus den Ergebnissen der Signalnachverarbeitung die

darzustellenden Bildschirminhalte ermittelt.

Während die Bildschirminhalte der akquirierten Sequenz von Abtastwerten des Mess-Signals in einer dem

Nachverarbeitungs-System 3 nachfolgenden Visualisierungs- Einheit 7 ermittelt werden und einer übergeordneten

Prozessor-Einheit 8 zugeführt werden, werden die

Ergebnisse des Signalnachverarbeitung in der

übergeordneten Prozessor-Einheit 8 in die

Bildschirminhalte mit den Daten des akquirierten Mess- Signals geeignet eingefügt oder in separate

Bildschirminhalte integriert. Diese ermittelten

Bildschirminhalte werden sukzessive in einem an die

Prozessor-Einheit 8 sich anschließenden Bildschirmspeicher 9 eingeschrieben und anschließend aus diesem

Bildschirmspeicher 9 im Takt der Bildwiederholfrequenz auf dem Display 10 dargestellt. In Ergänzung zum Signal mit einer selten oder sporadisch überlagerten Signalspitze gemäß Fig. 2A ist in Fig. 3A ein Signal dargestellt, dessen seltenes oder sporadisches Signalereignis in einer deutlich reduzierten Amplitude liegt. Während eine Signaltriggerung bei Überschreiten eines Schwellwertes nach dem Stand der Technik zu

akquirierten Signalabschnitten des Mess-Signals gemäß Fig. 3C führt, die nachteilig das seltene oder sporadische Signalereignis nicht beinhalten, ergibt eine

Häufigkeitsverteilung des Signals gemäß Fig. 3B gegenüber einer Referenz-Häufigkeitsverteilung eines rein

sinusförmigen Signals von null verschiedene Häufigkeiten im Bereich des Signalpegels null. Wird ein pegelbasierter Schwellwert in den Bereich des Signalpegels null

festgelegt, so kann ein Signalabschnitt des Signals akquiriert und auf dem Display dargestellt werden, der das seltene oder sporadische Signalereignis einer deutlich reduzierten Amplitude aufweist. In Fig. 4A ist der Zeitverlauf eines Signals dargestellt, das als seltenes oder sporadisches Signalereignis zeitlich reduzierte Perioden aufweist und somit ein Beispiel für eine zeitbasierte Triggerung darstellt. Werden mithilfe des in Fig. 4A dargestellten Schwellwertes die Zeitdauern der einzelnen positiven Halbperioden und mittels eines vorgegebenen Zeitrasters eine zeitbasierte

Häufigkeitsverteilung der gemessenen Zeitdauer bestimmt, so ergibt sich die in Fig. 4B dargestellte zeitbasierte Häufigkeitsverteilung. Sie weist neben den mittig in Fig. 4B dargestellten Häufigkeiten einer Referenz-Häufigkeit die linksseitig dargestellten Häufigkeiten einer

verkürzten Periodenhälfte und die rechtzeitig

dargestellten Häufigkeiten einer verlängerten

Periodenhälfte auf. Durch Festlegung eines zeitbasierten Schwellwertes im Bereich der linksseitig oder rechtsseitig dargestellten Häufigkeiten können Signalabschnitte des dritten sinusförmigen Signals akquiriert und auf dem

Display dargestellt werden, die jeweils eine verkürzte bzw. verlängerte Periodenhälfte beinhalten.

In Fig. 5A ist der Zeitverlauf eines Signals dargestellt, das äquivalent zum Signal in Fig. 3A als seltenes oder sporadisches Signalereignis ebenfalls reduzierte

Amplituden aufweist. Eine Signaltriggerung bei

Überschreiten eines Schwellwerts gemäß dem Stand der

Technik führt auf akquirierte Signalabschnitte des

Signals, die nachteilig gemäß Fig. 5D die seltenen oder sporadischen Signalereignisse einer reduzierten Amplitude nicht aufweisen. Mit den in Fig. 5A dargestellten beiden Schwellwerten werden jeweils die einzelnen Periodendauern erfasst und mittels eines vorgegebenen Zeitrasters jeweils eine zeitbasierte Häufigkeitsverteilung der gemessenen Zeitdauern bestimmt.

Die Fig. 5A stellt die zeitbasierte Häufigkeitsverteilung der erfassten Periodendauern bei Anwendung des

Schwellwerts 1 dar, während in Fig. 5B die zeitbasierte Häufigkeitsverteilung der erfassten Periodendauern bei Anwendung des Schwellwerts 2 wiedergegeben ist. Die in den beiden zeitbasierten Häufigkeitsverteilungen mittig dargestellten Häufigkeitswerte stellen eine Referenz- Häufigkeitsverteilung eines rein sinusförmigen Signals dar. Durch Festlegung eines zeitbasierten Schwellwerts in den Bereich der in den Figuren 5B bzw. 5C linksseitig bzw. rechtsseitig dargestellten Ansammlungen von Häufigkeiten kann ein Signalabschnitt des Signals akquiriert werden, der eine Signalanomalie einer reduzierten Amplitude beinhaltet .

Fig. 6A zeigt den Zeitverlauf eines Signals, das als seltenes oder sporadisches Signalereignis sowohl eine Signalspitze auf einer Amplitude als auch einen

Signalabschnitt mit einer reduzierten Periodendauer aufweist. Eine Signaltriggerung bei Überschreiten eines Schwellwertes nach dem Stand der Technik führt wiederum gemäß Fig. 6D zu akquirierten Signalabschnitten des

Signals, die die Signalanomalie einer Signalspitze oder einer reduzierten Periodendauer nachteilig nicht

enthalten. Eine zeitbasierte Häufigkeitsverteilung des

Signals mit der erfassten Periodendauer als zeitbasierte Kenngröße ist in Fig. 6B wiedergegeben, während sich eine pegelbasierte Häufigkeitsverteilung des Signals mit der Amplitude als pegelbasierte Kenngröße aus Fig. 6C ergibt. Eine Signaltriggerung des Signals kann entweder mit einem pegelbasierten Schwellwert, der geeignet aus der

pegelbasierten Häufigkeitsverteilung gemäß Fig. 6B

bestimmbar ist, oder mit einem zeitbasierten Schwellwert, der geeignet aus der zeitbasierten Häufigkeitsverteilung gemäß Fig. 6C bestimmbar ist, erfolgen. Im ersten Fall wird ein Signalabschnitt des Signals akquiriert, der als seltenes oder sporadisches Signalereignis eine

Signalspitze beinhaltet, während im zweiten Fall ein

Signalabschnitt des Signals akquiriert wird, der als seltenes oder sporadische Signalereignis einen

Signalabschnitt mit einer reduzierten Periodendauer enthält. Kombiniert man in einer Triggerlogik das

Triggerereignis, das mit dem pegelbasierten Schwellwert im Signal detektiert wird, logisch UND-verknüpft mit dem Triggerereignis, das mit dem zeitbasierter Schwellwert im Signal detektiert wird, so kann man auf diese Weise die in Fig. 6A nicht dargestellte Signalanomalie einer

Signalspitze in einem Signalabschnitt mit einer

reduzierten Periodendauer detektieren und auf einem

Display darstellen.

Aus Fig. 7B geht eine typische pegelbasierte Referenz- Häufigkeitsverteilung für ein verrauschtes sinusförmiges Signal hervor, dessen zeitlicher Verlauf in Fig. 7A dargestellt ist. Äquivalent geht aus Fig. 8B eine typische pegelbasierte Referenz-Häufigkeitsverteilung für ein verrauschtes dreiecksförmiges Signal hervor, dessen zeitlicher Verlauf in Fig. 8A dargestellt ist. Schließlich stellt Fig. 9B eine typische pegelbasierte Referenz- Häufigkeitsverteilung für ein verrauschtes binäres Signal dar, dessen zeitlicher Verlauf in Fig. 9A dargestellt ist. In Fig. 10B ist eine typische zeitbasierte Referenz- Häufigkeitsverteilung für ein verrauschtes sinusförmiges Signal, dessen zeitlicher Verlauf in Fig. 10A dargestellt ist, mit einer positiven bzw. negativen Halbperiode als zeitbasierte Kenngröße unter Verwendung unterschiedlicher Schwellwertpegel dargestellt. Äquivalent ist in Fig. IIB eine typische zeitbasierte Referenz-Häufigkeitsverteilung für ein verrauschtes binäres Signal, dessen zeitlicher Verlauf in Fig. IIA dargestellt ist, mit der Pulsdauer als zeitbasierte Kenngröße unter Verwendung unterschiedlicher Schwellwertpegel dargestellt. Eine identische Höhe des Schwellwertpegels ist hierbei bei der Ermittlung einer zeitbasierten Häufigkeitsverteilung als auch bei der

Vorab-Bestimmung einer zugehörigen zeitbasierten Referenz- Häufigkeitsverteilung wesentlich.

Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform einer

bevorzugten Erweiterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung einer Triggerbedingung auf der Basis eines seltenen oder sporadischen Signalereignisses anhand des Flussdiagramms in Fig. 18A in Kombination mit der

zugehörigen ersten Ausführungsform einer bevorzugten

Erweiterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur

Bestimmung einer Triggerbedingung auf der Basis eines seltenen oder sporadischen Signalereignisses anhand des Blockdiagramms in Fig. 16A im Detail erläutert. Hierbei sind in Anlehnung an das Blockdiagramm der

erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung einer

Triggerbedingung auf der Basis eines seltenen oder

sporadischen Signalereignisses in Fig. 15 identische

Funktionseinheiten mit demselben Bezugszeichen versehen und werden im Detail nicht mehr wiederholt erläutert. Im ersten Verfahrensschritt S100 des erfindungsgemäßen Verfahrens in Fig. 18A werden äquivalent zu

Verfahrensschritt SlO des erfindungsgemäßen Verfahrens in Fig. 17 das Mess-Signal erfasst und in mehreren

Signalvorverarbeitungsschritten vorverarbeitet.

Im darauffolgenden Verfahrensschritt S110 werden die

Abtastwerte des erfassten und vorverarbeiteten Mess- Signals in einer Trigger-Einheit 5' mit einer

Triggerbedingung - im Folgenden als zweite

Triggerbedingung bezeichnet -, bevorzugt einem

pegelbasierten und/oder zeitbasierte Schwellwert - im Folgenden als zweiter pegelbasierter und/oder

zeitbasierter Schwellwert -, verglichen. Wird das

Eintreten der zweiten Triggerbedingung in den Abtastwerten des erfassten und vorverarbeiteten Mess-Signals

identifiziert, so wird in der Trigger-Einheit 5' ein freigegebenes Triggersignal aktiviert.

Mit dem aktivierten Triggersignal wird im darauffolgenden Verfahrensschritt S120 eine Sequenz von Abtastwerten des erfassten und vorverarbeiteten Mess-Signals akquiriert und in den Akquisitions-Speicher 6 abgespeichert. Die gesamte Sequenzlänge, die Sequenzlänge vor dem Triggerzeitpunkt und die Sequenzlänge nach dem Triggerzeitpunkt der

akquirierten Sequenz von Abtastwerten des Mess-Signals sind frei einstellbar.

In einer Einheit 15 zur Selektion eines das sporadische Signalereignis enthaltenden Signalabschnitts, das dem Akquisitions-Speicher 6 nachgeschaltet ist, wird die akquirierte Sequenz von Abtastwerten des Mess-Signals im Hinblick auf ein seltenes oder sporadisches Signalereignis untersucht. Hierzu wird die akquirierte Sequenz von

Abtastwerten des Mess-Signals mit einer zum korrekten Signal ohne Signalanomalie passenden Sequenz von

aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten mit jeweils einem oberen und einem unteren Grenzwert - so genannte Pegel- Zeit-Maske, die den Pegel-Zeit-Korridor für ein korrektes Signal ohne seltenem oder sporadischem Signalereignis definiert - verglichen.

Liegt die akquirierte Sequenz von Abtastwerten des Mess- Signals nicht vollständig innerhalb dieser Pegel-Zeit- Maske, so ist ein seltenes oder sporadisches

Signalereignis identifiziert. Wird ein derartiges seltenes oder sporadisches Signalereignis im darauffolgenden

Verfahrensschritt S140 identifiziert, so wird im nächsten Verfahrensschritt S150 die Signalnachbearbeitung nach der Signal-Analyse im Nachverarbeitungs-System 2 in Anlehnung an Verfahrensschritt S70 im Flussdiagramm der Fig. 17 fortgesetzt. Es wird also eine Signalnachverarbeitung in voller Länge (normale Signalnachverarbeitung)

durchgeführt .

Schließlich werden in Verfahrensschritt S160 die

Bildschirminhalte für die akquirierte Sequenz von

Abtastwerten des Mess-Signals in der Visualisierung- Einheit 3 ermittelt. In der Prozessor-Einheit 8 werden die mit akquirierten Abtastwerten des Mess-Signals belegten Bildschirminhalte zusätzlich mit den vom

Nachverarbeitungs-System 2 ermittelten Ergebnissen der Signalnachverarbeitung versehen und in einem Bildschirm- Speicher 9 abgelegt, aus dem die Bildschirmdaten in der Bildwiederholfrequenz zur Darstellung auf einem Display 10 ausgelesen werden.

Wird in Verfahrensschritt S140 kein seltenes oder

sporadisches Signalereignis identifiziert, so wird in Verfahrensschritt S170 die Signalnachverarbeitung mit Beendigung der Signal-Analyse auch beendet. Es wird folglich eine verkürzte Signalnachverarbeitung

durchgeführt. Nach dem Ende der verkürzten

Signalnachverarbeitung wird die Triggerung wieder

freigegeben. Mit der Freigabe der Triggerung werden die Abtastwerte des erfassten und vorverarbeiteten Mess- Signals in Verfahrensschritt S110 wieder mit der zweiten Triggerbedingung, bevorzugt dem zweiten pegel- bzw.

zeitbasierten Schwellwert, verglichen, bis die zweite

Triggerbedingung erfüllt ist - bevorzugt ein Über- oder Unterschreiten vorliegt - und damit eine Aktivierung des Triggersignals erfolgt. Optional kann in Verfahrensschritt S140 die Anzahl von Signal-Analysen in verschiedenen Signalabschnitten des Mess-Signals ermittelt werden, in denen jeweils kein seltenes oder sporadisches Signalereignis detektiert wird, bis wieder eine Signal-Analyse in einem Signalabschnitt des Mess-Signals mit einem detektierten seltenen oder sporadischen Signalereignis durchgeführt wird.

In Fig. 12 ist ein Zeitverlauf eines sinusförmigen Signals mit selten oder sporadisch überlagerten Signalspitzen an einzelnen Amplituden für eine Triggerung nach dem Stand der Technik dargestellt. Bei einer Betrachtung des

Zeitverlaufs von links nach rechts erkennt man zuerst eine Phase der Signalnachverarbeitung, in der die Triggerung nicht freigegeben ist und somit das seltene oder

sporadische Signalereignis einer Signalspitze nicht akquiriert und somit auch nicht auf einem Display

dargestellt wird. Zum Zeitpunkt (1) ist die Phase der Signalnachverarbeitung abgeschlossen und damit die Triggerung wieder freigegeben. Zum Zeitpunkt (2) ist die Triggerbedingung - Überschreiten des in Fig. 12 dargestellten zweiten Schwellwertes durch die Abtastwerte des Mess-Signals - erfüllt, so dass der in Fig. 12 dargestellte Signalabschnitt des Mess-Signals akquiriert und in dem Akquisition-Speicher abgespeichert wird und einer sich anschließenden Signalnachverarbeitung unterworfen wird. Da die Phase der Signalnachverarbeitung eine deutliche Zeitdauer andauert, kann die Signalanomalie einer Signalspitze auf der sechsten Amplitude des Mess- Signals nachteilig nicht akquiriert und auf dem Display dargestellt werden. Der Zeitverlauf desselben sinusförmigen Signals mit selten oder sporadisch überlagerten Signalspitzen an einzelnen Amplituden in Fig. 13 ergibt für eine erfindungsgemäße Triggerung folgende Phasen: Bei einer Betrachtung des Zeitverlaufs von links nach rechts ergibt sich zuerst eine Phase der

Signalnachverarbeitung, in der keine Triggerung

freigegeben ist und somit auch keine Signalakquisition stattfindet. Die Signalanomalie der Signalspitze auf der zweiten Amplitude wird deshalb auf dem Display nicht dargestellt. Zum Zeitpunkt (1) ist die

Signalnachverarbeitung in voller Länge beendet und die Triggerung wird wieder freigegeben. Zum Zeitpunkt (2) überschreitet das Mess-Signal den zweiten Schwellenwert, das zu einer Aktivierung des

Triggersignals führt. Erfindungsgemäß wird in einer

Signal-Analyse der Signalnachverarbeitung die akquirierte Sequenz von Abtastwerten des Mess-Signals nach dem seltenen oder sporadischen Signalereignis untersucht. Da der akquirierte Signalschnitt des Mess-Signals , wie aus Fig. 13 hervorgeht, das seltene oder sporadische

Signalereignis einer Signalspitze nicht enthält, wird die Signalnachverarbeitung nach der Signal-Analyse verkürzt abgebrochen .

Mit Beendigung der verkürzten Signalnachverarbeitung zum Zeitpunkt (3) wird der Trigger wieder freigegeben und beim nächsten Eintreten der Triggerbedingung - Überschreiten des zweiten Schwellwertes durch das Mess-Signal - zum Zeitpunkt (4) ein Signalabschnitt des Mess-Signal

akquiriert. Dieser akquirierte Signalabschnitt des Mess- Signal wird in einer Signalanalyse der

Signalnachverarbeitung nach dem Zeitpunkt (4) hinsichtlich der Existenz einer Signalanomalie einer Signalspitze untersucht. Da die Signalspitze im akquirierten

Signalabschnitt, wie aus Fig. 13 hervorgeht, enthalten ist, wird die Signalnachverarbeitung in voller Länge durchgeführt und der akquirierte Signalabschnitt mit der Signalanomalie des Signalspitze auf dem Display

dargestellt .

Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform einer bevorzugten Erweiterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung einer Triggerbedingung auf der Basis eines seltenen oder sporadischen Signalereignisses anhand des Flussdiagramms in Fig. 18B in Kombination mit der

zugehörigen zweiten Ausführungsform einer bevorzugten Erweiterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur

Bestimmung einer Triggerbedingung auf der Basis eines seltenen oder sporadischen Signalereignisses anhand des Blockdiagramms in Fig. 16B im Detail erläutert. Im ersten Verfahrensschritt S200 wird das Mess-Signal in Äquivalenz zum ersten Verfahrensschritt S100 der ersten Ausführungsform in einer Akquisition-Einheit 4 erfasst und vorverarbeitet .

Im darauffolgenden Verfahrensschritt S210 werden die

Abtastwerte des erfassten und vorverarbeiteten Mess- Signals in einer Trigger-Einheit 5'' mit einer zweiten Triggerbedingung, bevorzugt einem zweiten pegel- und/oder zeitbasierten Schwellenwert, verglichen.

Wird in Verfahrensschritt S220 das Eintreten der zweiten Triggerbedingung, bevorzugt das Über- oder Unterschreiten des zweiten pegel- und/oder zeitbasierten Schwellwertes, durch die Abtastwerte des erfassten und vorverarbeiteten Mess-Signals nicht identifiziert, so werden die

Abtastwerte des erfassten und vorverarbeiten Mess-Signals gemäß Verfahrensschritt S210 weiterhin mit dem zweiten pegel- und/oder zeitbasierten Schwellwert auf Über- oder Unterschreiten verglichen.

Wird dagegen das Eintreten der zweiten Triggerbedingung, bevorzugt ein Über- oder Unterschreiten des zweiten pegel- und/oder zeitbasierten Schwellenwerts, durch die

Abtastwerte des erfassten und vorverarbeiteten Mess- Signals im darauffolgenden Verfahrensschritt S220

identifiziert, so wird in der Trigger-Einheit 5'' ein Signalabschnitt des erfassten und vorverarbeiteten Mess- Signals relativ zum identifizierten Triggerzeitpunkt hinsichtlich eines seltenen oder sporadischen

Signalereignisses untersucht.

Hierzu verwendet die Trigger-Einheit 5'' äquivalent wie die Einheit 15 zur Selektion eines das seltene oder sporadische Signalereignis enthaltenden Signalabschnitts in der ersten Ausführungsform eine Pegel-Zeit-Maske Maske aus zeitlich aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten mit jeweils einem oberen und unteren Grenzwert. Befindet sich der untersuchte Signalabschnitt des erfassten und

vorverarbeiteten Mess-Signals nicht vollständig innerhalb der festgelegten Pegel-Zeit-Maske, so ist ein seltenes oder sporadisches Signalereignis innerhalb des

untersuchten Signalabschnitts vorhanden und damit

identifiziert.

Wird im darauffolgenden Verfahrensschritt S240 kein seltenes oder sporadisches Signalereignis im untersuchten Signalabschnitt des Mess-Signals identifiziert, so erfolgt keine Aktivierung des Triggersignals und damit auch keine Akquisition von Abtastwerten des erfassten und

vorverarbeiteten Mess-Signals relativ zum identifizierten Triggerzeitpunkt. In diesem Fall werden die Abtastwerten des erfassten und vorverarbeiten Mess-Signals gemäß

Verfahrensschritt S210 weiterhin mit der zweiten

Triggerbedingung, bevorzugt dem zweiten pegel- und/oder zeitbasierten Schwellwert, verglichen.

Wird dagegen in Verfahrensschritt S240 ein seltenes oder sporadisches Signalereignis im untersuchten

Signalabschnitt des Mess-Signals identifiziert, so wird im darauffolgenden Verfahrensschritt S250 das Triggersignal aktiviert und eine Sequenz von Abtastwerten des erfassten und vorverarbeiteten Mess-Signals akquiriert und im

Akquisitions-Speicher 6 abgespeichert.

Die Sequenz von akquirierten Abtastwerten richtet sich dabei nach dem Triggerzeitpunkt. Typischerweise ist dies der Zeitpunkt des Über- oder Unterschreitens des zweiten pegel- und zeitbasierten Schwellwerts durch die

Abtastwerte des erfassten und vorverarbeiteten Mess- Signals. Relativ zu diesem Triggerzeitpunkt wird eine Sequenz von Abtastwerten des Mess-Signals akquiriert, in der auch das seltene oder sporadische Signalereignis enthalten ist. Alternativ kann als Triggerereignis auch der Zeitpunkt des identifizierten seltenen oder

sporadischen Signalereignisses verwendet werden. Auch in diesem Fall wird eine Sequenz von Abtastwerten des Mess- Signals akquiriert, in der das seltene oder sporadische Signalereignis enthalten ist.

Mit der Sequenz von akquirierten Abtastwerten des Mess- Signals wird äquivalent zu Verfahrensschritt S70 im

Flussdiagramm der Fig. 17 im darauffolgenden

Verfahrensschritt S260 im Nachverarbeitungs-System 2 eine Signalnachverarbeitung durchgeführt .

Schließlich wird im abschließenden Verfahrensschritt S270 in Äquivalenz zum Verfahrensschritt S170 der ersten

Ausführungsform die Bildschirminhalte für die akquirierte Sequenz von Abtastwerten des Mess-Signals in der

Visualisierung-Einheit 3 ermittelt. In der Prozessor- Einheit 8 werden die mit akquirierten Abtastwerten des Mess-Signals belegten Bildschirminhalte zusätzlich mit den vom Nachverarbeitungs-System 2 ermittelten Ergebnissen der Signalnachverarbeitung versehen und in einem Bildschirm- Speicher 9 abgelegt, aus dem die Bildschirmdaten in der Bildwiederholfrequenz zur Darstellung auf einem Display 10 ausgelesen werden.

Optional kann in Verfahrensschritt S240 die Anzahl von Signal-Analysen in verschiedenen Signalabschnitten des Mess-Signals ermittelt werden, in denen jeweils kein seltenes oder sporadisches Signalereignis detektiert wird, bis wieder eine Signal-Analyse in einem Signalabschnitt des Mess-Signals mit einem detektierten seltenen oder sporadischen Signalereignis durchgeführt wird.

In Fig. 14, die wiederum den Zeitverlauf desselben

sinusförmigen Signals mit seltenen oder sporadischen

Signalspitzen an einzelnen Amplituden darstellt, sind für die zweite Ausführungsform der bevorzugten Erweiterung des erfindungsgemäßen Verfahrens die hellgrau unterlegten Signalabschnitte dargestellt, in denen von der

Triggereinheit nach einer Analyse mit einer vorgegebenen Pegel-Zeit-Maske kein seltenes oder sporadisches

Signalereignis identifiziert wird und damit auch keine Signaltriggerung, Signalakquisition und Signaldarstellung auf einem Display durchgeführt wird. In den dunkelgrau unterlegten Signalabschnitten wird dagegen in einer

Analyse mit einer vorgegebenen Pegel-Zeit-Maske ein seltenes oder sporadisches Signalereignis von der

Triggereinheit identifiziert und somit eine

Signaltriggerung, Signalakquisition und Signaldarstellung auf dem Display durchgeführt.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten

Ausführungsformen und Varianten beschränkt. Von der

Erfindung sind insbesondere alle Kombinationen aller in den Patentansprüchen jeweils beanspruchten Merkmale, aller in der Beschreibung jeweils offenbarten Merkmale und aller in den Figuren der Zeichnung jeweils dargestellte Merkmale mit abgedeckt.