keysight_6705_dlog_viewer_gui/tools/make_sample.py at main · doublemarkpro/keysight_6705_dlog_viewer_gui · GitHub

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#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

"""生成一个用于演示的 .dlog 示例文件。

模拟一块电池供电的物联网设备：上电冲击 + 周期性唤醒发射 + 休眠底电流，
同时记录电压和电流，并带 sense_minmax（每个记录间隔的 平均/最小/最大）。

.dlog 文件结构：
    XML 文本头，以 "</dlog>\\n" 结束
    8 字节二进制块
    大端 float32 数据，按采样点交错排列
    每个采样点的列顺序 = 每个通道 [平均, 最小, 最大]，通道顺序为先电压后电流

用法:
    python tools/make_sample.py sample/demo.dlog
"""

import os
import sys

import numpy as np

HEADER = """<!-- N6700X dlog settings -->
<dlog>
\t<channel id="1">
\t\t<curr_trig_lev>0</curr_trig_lev>
\t\t<volt_trig_lev>0</volt_trig_lev>
\t\t<sense_volt>1</sense_volt>
\t\t<sense_curr>1</sense_curr>
\t\t<volt_range>0</volt_range>
\t\t<curr_range>0</curr_range>
\t\t<curr_auto_range>1</curr_auto_range>
\t\t<volt_auto_range>1</volt_auto_range>
\t\t<ident>
\t\t\t<model>N6781A</model>
\t\t\t<option>
\t\t\t\t<1ua>0</1ua>
\t\t\t\t<2ua>0</2ua>
\t\t\t\t<lga>0</lga>
\t\t\t</option>
\t\t</ident>
\t</channel>
\t<frame>
\t\t<sense_minmax>1</sense_minmax>
\t\t<trig_source>1</trig_source>
\t\t<time>60</time>
\t\t<offset>0</offset>
\t\t<tint>0.01</tint>
\t\t<date>"Mon May 11 09:15:20 2026"</date>
\t</frame>
</dlog>
"""

INTERVAL = 0.01  # 10 ms 记录间隔
SUB_SAMPLES = 64  # 每个记录间隔内部的高速采样数，用来算出 min/max


def device_current(t):
    """设备电流波形。t 可以是任意形状的数组，单位秒。"""
    current = np.full(t.shape, 0.0045)  # 休眠底电流 4.5 mA

    # 上电冲击：0.4 s 处一段快速衰减的浪涌
    surge = (t >= 0.40) & (t < 0.62)
    current = np.where(surge, 0.05 + 1.9 * np.exp(-(t - 0.40) / 0.03), current)

    # 每 2 s 唤醒一次，工作 300 ms
    phase = np.mod(t - 1.0, 2.0)
    active = (t > 1.0) & (phase >= 0) & (phase < 0.30)
    # 工作段：MCU 打底 + 1 kHz 的射频发射脉冲。脉冲比 10 ms 记录间隔快得多，
    # 均值线上看不出来，只能靠 min/max 才看得到真实峰值
    mcu = 0.15 + 0.02 * np.sin(2 * np.pi * phase / 0.30)
    tx = (np.mod(phase, 0.001) < 0.00025) * 0.62
    current = np.where(active, mcu + tx, current)

    return current


def device_voltage(current):
    """电源内阻造成的压降，电流越大电压越低。"""
    return 3.30 - 0.25 * current


def main():
    out = sys.argv[1] if len(sys.argv) > 1 else "sample/demo.dlog"
    os.makedirs(os.path.dirname(out) or ".", exist_ok=True)

    duration = 60.0
    count = int(duration / INTERVAL)
    rng = np.random.default_rng(20260511)

    # 先按高速率算出真实波形，再压成每个记录间隔的 平均/最小/最大
    fine_t = (np.arange(count * SUB_SAMPLES) * (INTERVAL / SUB_SAMPLES)).reshape(
        count, SUB_SAMPLES
    )
    fine_i = device_current(fine_t)
    fine_i = fine_i + rng.normal(0, 0.0016, fine_i.shape)
    fine_u = device_voltage(fine_i) + rng.normal(0, 0.0008, fine_i.shape)

    columns = np.stack(
        [
            fine_u.mean(axis=1),
            fine_u.min(axis=1),
            fine_u.max(axis=1),
            fine_i.mean(axis=1),
            fine_i.min(axis=1),
            fine_i.max(axis=1),
        ],
        axis=1,
    )

    with open(out, "wb") as f:
        f.write(HEADER.encode())
        f.write(b"\x00" * 8)
        f.write(columns.astype(">f4").tobytes())

    print(f"{out}: {count} 个采样点, {os.path.getsize(out)} 字节")


if __name__ == "__main__":
    main()