數(shù)據(jù)曲線分析器Curve v2.1綠色版

Curve俗稱數(shù)據(jù)曲線分析器，是一款用于曲線形式查看工程試驗中生成的文本文件數(shù)據(jù)工具，程序內(nèi)置了對曲線的變換操作和數(shù)據(jù)處理功能，主要有曲線算法、標(biāo)記線窗、動態(tài)模擬、頻譜分析等應(yīng)用模塊，便于分析。其中曲線繪制采用高效的聚點算法，即使對于長曲線，在伸縮變換時仍能速度極快且不損失觀察細(xì)節(jié)；頻譜分析數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，單窗可支持65536*64點數(shù)據(jù)，很好的兼顧了譜分辨率和帶寬，適用于用于精密測量。

此外，數(shù)據(jù)曲線分析器應(yīng)用簡單，支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)入和導(dǎo)出，且無需安裝即可雙擊使用！

數(shù)據(jù)曲線分析器Curve使用方法

1、導(dǎo)入、導(dǎo)出數(shù)據(jù)

單擊"導(dǎo)入數(shù)據(jù)"按鈕，可從文件導(dǎo)入數(shù)據(jù)序列，初始數(shù)據(jù)為"曲線一"，對初始數(shù)據(jù)變換后生成二級曲線"曲線二"，對"曲線二"變換后稱"曲線三"，三條曲線在同一坐標(biāo)系下以不同顏色顯示；變換后的數(shù)據(jù)被存儲在各自的內(nèi)存緩沖區(qū)中，不影響其前級數(shù)據(jù)。

2、源文件格式

數(shù)據(jù)文件為文本文件，可以單列或多列形式存儲；各行應(yīng)整齊，即每行列數(shù)相同，列間以空格或Tab分隔，多個連續(xù)空格或Tab被視為1個；對每個數(shù)據(jù)的字符個數(shù)不限制(即每行長度可以不齊)，每行列數(shù)相同即可；

系統(tǒng)會根據(jù)設(shè)定的列號提取一列數(shù)據(jù)作為初始數(shù)據(jù)(首列列號為1)，提取時會忽略掉不被提取的其它列，僅讀取指定列，因而其它列可以是任意字符，提取列則要求為數(shù)值形式；

數(shù)值無論是否帶小數(shù)點，都被視為double，合法的數(shù)值為C正則"%lf"字符串格式，例如: +69352，618，0，-4，1.7，-87.1899，2.3E-6 等；

文件被導(dǎo)入時系統(tǒng)會自動預(yù)覽顯示，可根據(jù)預(yù)覽自行設(shè)定參數(shù)；

3、曲線算法

曲線算法是指生成曲線數(shù)據(jù)時使用的方法，對于"初始曲線"，只能從文件中導(dǎo)入數(shù)據(jù)(也可以進(jìn)程通信直接內(nèi)存交換，已保留該接口)；對二級、三級曲線的數(shù)據(jù)，則由其前級曲線經(jīng)過算法運算得到；

每次點擊算法列表中的選項時，對應(yīng)的曲線數(shù)據(jù)生成一次，反復(fù)改變算法只影響本級的結(jié)果，不影響其前級曲線；算法改變時，用前級數(shù)據(jù)重新運算一次，而不是在本級原有結(jié)果的基礎(chǔ)上再疊加算法；

變換后的曲線數(shù)據(jù)可執(zhí)行"導(dǎo)出數(shù)據(jù)"被保存至新的文本文件中；導(dǎo)出時可以指定數(shù)據(jù)選項以及是否以.csv格式存儲(該格式可被Excel識別)；

4、多列數(shù)據(jù)查看

三條曲線中只有"初始數(shù)據(jù)"是從文件中導(dǎo)入的，另外兩條均是在內(nèi)存中變換生成的；如果數(shù)據(jù)文件中包含多列數(shù)據(jù)，想同時對比觀察，可逐條導(dǎo)入后，利用變換算法中的"復(fù)制前級"將曲線移至二三級緩沖區(qū)，然后再導(dǎo)入另一列，這樣，曲線窗中即可以對比同一數(shù)據(jù)文件中的多列數(shù)據(jù)(目前限制為三條曲線，軟件保留有一次導(dǎo)入更多條曲線的接口)；

也可以靈活使用"數(shù)據(jù)導(dǎo)出"功能，將曲線暫存為文件，需要時再導(dǎo)入。

5、曲線操作(先通過Tab鍵或單擊使曲線窗獲得焦點)

鼠標(biāo)方式

切換活動曲線：左鍵單擊輔助鈕(左上角)

X方向縮放：滾輪

Y方向縮放：Ctrl+滾輪

X方向平移：

Y方向平移：

自動顯示全部：左 雙擊繪圖區(qū)

1:1初始顯示：右 雙擊繪圖區(qū)

鍵盤方式

Ctrl + Tab

← →

↑ ↓

Ctrl + ← →

Ctrl + ↑ ↓

Ctrl + a/A

a/A

其他：

開/關(guān)標(biāo)記窗功能: Ctrl+左雙擊標(biāo)記"開"字符  

鎖定/解鎖窗寬: Ctrl+左雙擊寬"鎖定"字符 (標(biāo)記窗開時才有效) 

標(biāo)記區(qū)起點: Ctrl+左雙擊繪圖區(qū) (標(biāo)記窗開時才有效)     

標(biāo)記區(qū)止點: Ctrl+右雙擊繪圖區(qū) (標(biāo)記窗開時才有效)  

頻譜查看: Ctrl+左單擊Fn按鈕/F1

退出程序：ESC

注:當(dāng)多條曲線疊加顯示時，其中有一條是"活動曲線"，或稱"當(dāng)前曲線"；視值顯示、標(biāo)記窗和頻譜分析都是針對"活動曲線"的；任意一條曲線均可切換為"活動曲線"，界面上會有顏色變換區(qū)分；

6、視值

視值是指根據(jù)坐標(biāo)刻線的標(biāo)示量讀出的曲線點的數(shù)值；

本系統(tǒng)中，y軸視值與初始數(shù)據(jù)的量值完全相等(不因曲線變換而改變)；x軸的視值默認(rèn)等于數(shù)據(jù)點序號(0，1，2，...)；導(dǎo)入數(shù)據(jù)時若指定了采樣頻率，x視值會被修正為以秒(s)為單位的時間量；按照x坐標(biāo)軸刻線讀出的是s；

如果采樣頻率設(shè)定準(zhǔn)確，相應(yīng)的頻譜曲線頻率軸視值單位為Hz，也已被修正準(zhǔn)確，可直接讀出；

曲線平移時，窗口頂部會實時顯示曲線上最左點的數(shù)值(視值)；查看其它點數(shù)值可通過平移曲線完成(也可以采用挪動標(biāo)記線方式)；

7、標(biāo)記線/窗

當(dāng)在曲線窗繪圖區(qū)外的"標(biāo)記:關(guān)"按鈕上Ctrl+左雙擊后，會開啟數(shù)據(jù)標(biāo)記功能，數(shù)據(jù)標(biāo)記默認(rèn)為單點模式，標(biāo)記為一條豎線(寬度為1)；繪圖區(qū)上任意點Ctrl+左雙擊，會使標(biāo)記線移動到該點，并顯示該點的數(shù)據(jù)值；

標(biāo)記開啟后，單擊"寬:鎖定"按鈕，可將標(biāo)記寬度設(shè)為可變，此時，在曲線窗中任意點Ctrl+右雙擊，會使標(biāo)記變?yōu)橐欢未翱?，?biāo)記窗中的數(shù)據(jù)即被選中；

8、算法明細(xì)

軟件保留有自定義算法接口，內(nèi)置算法如下:

復(fù)制前級: 不做任何處理，將前級數(shù)據(jù)拷貝至本級；

一階差分: 求一階導(dǎo)數(shù)（速度），本級本點=前級本點-前級前點

二階差分: 二階導(dǎo)數(shù):本級本點=前級前點+前級后點-2*前級本點；

一階LPF(Fs/2): 一階IIR低通濾波，截止頻率為采樣頻率的1/2；

一階LPF(Fs/4):   類同；

一階LPF(Fs/8):   類同；

一階LPF(Fs/100): 類同；

3點1次平均: 前級的本點為中心前后共3點均值，作為本級本點值；

3點2次平均: 3點1次完成后，疊加一遍3點1次，共2次；

5點1次平均: 類同；

5點3次平均: 類同；

n點m10次: 類同；

9、動態(tài)模擬

動態(tài)模擬是一種在事后將數(shù)據(jù)流從數(shù)據(jù)窗動態(tài)滑過，以模擬數(shù)據(jù)時間變化的功能；按住Ctrl并單擊Fn按鈕，系統(tǒng)即開始對原始數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行動態(tài)模擬；動態(tài)模擬刷新由定時器自動執(zhí)行(設(shè)為10ms一次，但未必準(zhǔn)確)；模擬時的曲線平移速度由滑動步長調(diào)節(jié)，滑動步長可以是2，4，8，10，20，40，80，100點；在動態(tài)模擬時點按Alt鍵即可自動切換步長；

10、頻譜分析

點擊Fn按鈕，即可打開頻譜窗，并查看標(biāo)記區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)的頻譜，頻譜窗內(nèi)曲線的操作與5所述相同；

系統(tǒng)只有在標(biāo)記窗打開，并選定數(shù)據(jù)時，才允許查看頻譜；系統(tǒng)會自動將標(biāo)記窗內(nèi)的數(shù)據(jù)截取為2的n次冪長，以便于FFT計算(例如標(biāo)記窗內(nèi)有1035點數(shù)據(jù)，則譜分析實際使用的是其前1024點)；

由于FFT變換得到的是完全對稱的雙邊譜，為提高效率，頻譜窗中只顯示其幅值譜的單邊一半，并進(jìn)行視值校準(zhǔn)，可在由坐標(biāo)軸直接讀數(shù)；    

當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)模擬時，或由外部進(jìn)程動態(tài)注入數(shù)據(jù)時，隨著時域窗中數(shù)據(jù)的刷新，頻譜窗也會隨之動態(tài)刷新；

11、使用限制

1) 文件單行長: 32768字符；

2) 可瀏覽行數(shù): 4194304行；導(dǎo)入時有跳行功能，理論上長度無限制；

系統(tǒng)保留有單次查看更多行的配置接口；

3) 單譜窗點數(shù): 4194304點；

數(shù)據(jù)曲線分析器外部接口

外部接口：

外部進(jìn)程可采用進(jìn)程通信方式直接向Curve的共享緩沖區(qū)中寫入數(shù)據(jù)，并更新曲線；

步驟如下:

OpenFileMapping()；

MapViewOfFile()；

buf[0]=..；

buf[1]=..；//操作緩沖區(qū)

...

UnmapViewOfFile()；

CloseHandle()；

PostMessage()；

過程描述:

(1) 打開內(nèi)存映像文件，映像名字為"LiXueLei_SharedCurveMemory"，

(2) 成功后，將映像映射到本地內(nèi)存地址空間；會獲得一個本進(jìn)程中的內(nèi)存地址指針；(注意:如果Curve.exe未運行，打開時會失敗，因而應(yīng)在此之前先啟動Curve程序)

(3) 進(jìn)程中用這個地址指針操作內(nèi)存，就可以改寫作曲線的數(shù)據(jù)區(qū)；

映像區(qū)的格式：

offset(byte) 類型 元素個數(shù) 內(nèi)容

0～3 long 1 本次修改的數(shù)據(jù)長度n(點數(shù))

4～7 float 1 數(shù)據(jù)的采樣頻率(Hz數(shù))

8～15 double 1 data[0]  --\

16～23 double 1 data[1]     \

24～32 double 1 data[2]     |---共n點；

... /

... _ / (n個double)

(4) 操作完成后撤銷在本地進(jìn)程的地址映射并關(guān)閉映像文件；

(5) 最后向Curve主窗口發(fā)送一條數(shù)據(jù)更新消息：

取窗口句柄：

::FindWindow(NULL，"數(shù)據(jù)曲線分析器 Curve2.1")；

消息號定義：

::RegisterWindowMessage(_T("LixlCurveMsg_BufferModified"))；     

然后用::PostMessage()就可以了；可參閱MSDN；

細(xì)節(jié)補(bǔ)充：

Curve.exe軟件中這樣創(chuàng)建的映像區(qū)，看完這段，緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)就清楚了，同行人士都懂，不再贅述! 

struct CurveSCB

{

long nSize；

float FsHz；

}；

hShareFile= CreateFileMapping

(

INVALID_HANDLE_VALUE，

NULL，

PAGE_READWRITE|SEC_COMMIT，

0，

sizeof(struct CurveSCB)+cvWnd.MaxCurveLength()*sizeof(double)，

"LiXueLei_SharedCurveMemory"

)；

曲線數(shù)據(jù)區(qū)預(yù)留: MaxCurveLength=65536*64 點；一般足夠用了；實際上曲線刷新是以nSize規(guī)定的點數(shù)為上限的；

還有就是：

Curve.exe運行時當(dāng)共享緩沖區(qū)創(chuàng)建成功，會廣播一條消息，消息號:

::RegisterWindowMessage(_T("LixlCurveMsg_CurveAppInit"))；

Curve.exe在退出時，也會廣播一條消息，消息號:

::RegisterWindowMessage(_T("LixlCurveMsg_CurveAppExit"))；

可根據(jù)這些消息進(jìn)行相應(yīng)的處理；

軟件特色

1、Curve數(shù)據(jù)曲線分析器中文版支持對Y向比例、X向比例查看。

2、也可對初始數(shù)據(jù)、左側(cè)點好進(jìn)行快速的了解。

3、可以對需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的導(dǎo)出。

4、對需要的曲線進(jìn)行快速的添加，自定義的選擇。

更新日志

v2.1版本

1、增加頻譜自動提取至剪貼板功能。

2、增加導(dǎo)出頻譜序列對功能（F2）。