频谱分析仪 UI 自定义绘制

第一部分：实时频谱分析自定义绘制层

构造参数决定行为：

TraceView 与 paint 的分工：

Base_Thick模式下不调用TraceView::UpdateTraceData，迹线完全由paint → DrawTraceData绘制。

1.2 paint 主流程（七步）

第一步：初始化绘制环境

• painter->save()保存画布状态。
• 设置主题文字色、12pt 字体、文字抗锯齿。
• 通过pixMapper->GraphRect计算绑图区及顶部/底部文字 Y 坐标。

第二步：语言分支

• Language == 0：英文标注；否则中文。结构相同，仅字符串不同。

第三步：按 BaseType 绘制参数文字（仅文字，无图形数据）

数值由SAUnits自动格式化（dB、dBm、Hz、s）。

第四步：绘制右侧色温条（详见第二部分）

触发：m_colortype == Color_Y或m_basetype == Base_Thick。

第五步：概率密度 + 白色迹线（仅 Base_Thick）

1. 色条旁写五档百分比标签：100.0%、14.9%、2.2%、0.3%、0.0%。
2. DrawPointData：底层彩色密度图。
3. DrawTraceData：顶层白色瞬时谱线。

绘制顺序：密度（底）→ 迹线（顶）。

第六步：Marker 信息（所有 BaseType）

右上角显示当前选中标记的频率/幅度或 Delta 差值；频率精度随Span/SweepPoint自适应。

第七步：painter->restore()结束。

1.3 DrawPointData — 概率密度图

概率密度图是统计信号在「频率 + 幅度」二维平面上出现的频次 / 概率，专门抓瞬态、跳变、间歇性、低占空比信号，是普通频谱（迹线）做不到的。
数据：m_BitMapData，256 行（功率档）× N 列（频率档），m_Scale/m_Offset将行索引映射为 dBm。

步骤：

1. 空数据则返回；扫描矩阵求maxColor归一化。
2. 每行功率 → 像素 Y（GetYMaxData/GetYMinData）。
3. 按屏幕宽度合并水平像素，避免过密。
4. 非零单元：命中比 = 值/maxColor→GetSelectColor(colors, 命中比)→fillRect。

密度图与右侧色条共用同一colors向量，保证图例与图像一致。

1.4 DrawTraceData — 白色瞬时迹线

数据：m_TraceData，长度m_TraceNum。

• 点数 ≥ 像素宽：GetCompressedData每列取 max/min，画竖线段（保峰）。
• 点数 < 像素宽：GetEnlargedData扩展宽度，画折线。
• Y 坐标经pixMapper->YValueToPixel转换；画笔白色，drawLines批量绘制。

1.5 多类型策略总览

第三步：参数文字（所有类型） ↓ Color_Y 或 Base_Thick ? → 第四步：色温条 ↓ Base_Thick ? → 第五步：密度 + 白线 ↓ 第六步：Marker（所有类型）

1.6 数据流

Base_ReceiveData ├─ 所有模式：Trace1 → m_TraceData ├─ Base_Thick：BitMap → m_BitMapData，设置 Scale/Offset/BitMapNum，不调 UpdateTraceData └─ 其他模式：UpdateTraceData + SignalUpdate（迹线由 TraceView 画）

paint只读rtasParam、markerParam，不修改数据。

第二部分：色温系统专题

色温逻辑是AllColorData()预生成，paint运行时查表使用。

2.1 全局状态变量

用户参数映射（RtsaMainWidget::OnParamChanged）：

• ColorSelect→SetColorType(index)→ 切换 6 套配色
• FeferColorLocat→SetFeferData→ 色条顶部裁剪
• BottomColorLocat→SetBottomData→ 色条底部裁剪
• ReferenceLevel/AxisYScale→SetYRange→ 密度图 Y 映射

2.2 AllColorData — 六套调色板预生成

调用时机：RtsaMainWidget构造时RtsaPublicFunc::AllColorData()，只执行一次。

基本参数：colorBarLength = 1530（约 255×6 级渐变），tempLength = 255为每段长度。

方案 0 — 冷色

按顺序生成 4 段 RGB 线性渐变：

方案 1 — 暖色

6 段完整彩虹环，每段 255 色：

共约 1530 色。后续AbstractColor对暖色只取前 4/6（约 1020 色）作为有效范围，对应红→蓝主视觉，去掉尾部冗余段。

方案 2 — 灰色

灰度从(153/255)线性降至(30/255)，约 123 级。

方案 3 — 雷达色

两段：红→黄（255 色）+ 黄→绿（255 色），共 510 色。

方案 4 — 火热色

单段红→黄(1, (255-i)/255, 0)，255 色。

方案 5 — 冰霜色

两段：浅蓝白(i,i,1)从 255→170；再过渡到(i,i,(85+i)/255)至 0。

设计意图：启动时一次性生成高分辨率色表，运行时零计算开销，仅做索引抽样。

2.3 AbstractColor — 按绑图高度适配色表

入口：AbstractColor(unsigned int width)，width= 绑图区像素高度。

第一步：按m_ColorType取veccolor = m_AllColor[m_ColorType]，并确定有效色数pointnum（暖色取count/6*4，其余取全部）。

第二步：按width与pointnum关系分支：

抽取/重复使用「商 + 余数分配」算法：前absheight行多分配 1 个色阶，保证总输出长度恰好等于width。

输出：长度 =width的QVector<QColor>，每像素一行对应一个颜色。

2.4 GetColorLocat — 色条最终输出

调用链：GetColorLocat(width)→AbstractColor(width)→ 可选二次裁剪。

GetColorLocat(allnum) │ ├─ colors = AbstractColor(allnum) // 已适配高度 + 当前 ColorType │ ├─ 若 m_MaxColor==100 且 m_MinColor==0 │ → 直接返回 colors（全范围色条） │ └─ 否则二次裁剪： Allnum = (m_MaxColor - m_MinColor) / 100 × colors.count() 从 colors 中再均匀抽取 Allnum 个颜色 → 返回 tempcolor（缩短后的色条）

含义：

• m_MaxColor = 100、m_MinColor = 0：色条覆盖全高度（默认）。
• 用户调FeferColorLocat（如 80%）：m_MaxColor=80，色条只保留原色表的上 80% 段，低密度区颜色被裁掉，视觉上「热色区」压缩。
• BottomColorLocat控制底部裁剪，两者共同定义有效色温显示区间。

GetFeferData()返回m_MaxColor/100，供paint做垂直偏移。

2.5 paint 中绘制右侧色温条

位置：RtsaSpecBaseItem::paint第四步。

第一步：前置检查

• 仅当Color_Y或Base_Thick时进入。
• 若GraphRect.bottom < GraphRect.top，直接return（区域无效）。

第二步：计算几何参数

第三步：取色

• colors = GetColorLocat(allnum)，长度 =allnum。

第四步：逐行 fillRect

• 循环index = 0 … colors.count()-1：
  • QRect(Xposition, startnum + index, 20, 1)
  • painter->fillRect(rect, colors[index])
• 每行 1 像素高，20 像素宽，拼成竖直渐变色条。

第五步（Base_Thick 专属）：百分比标签

• 调用DrawTextYAxisColor(painter, "100.0%", mode, width)，mode0~4 分别对应顶、1/4、1/2、3/4、底。
• 文字 X =GraphRect.right + colorwidth + rightmargin，与色条对齐。
• 五档标签与GetSelectColor的四段阈值一致（100%、14.9%、2.2%、0.3%、0.0%）。

第六步：密度图复用同一 colors

• DrawPointData(painter, colors)传入相同向量，命中比查同一色表，保证色条与密度图颜色语义一致。

2.6 GetSelectColor — 命中比到颜色的非线性映射

密度图每个像素的percennum = 矩阵值 / maxColor（0~1），映射规则：

色条被均分为 4 段（everynum = count/4），段内线性插值索引。低频命中→冷色，高频命中→暖色。

2.7 色温系统数据流总图

启动: AllColorData() → m_AllColor[0~5] 运行时参数: ColorSelect → m_ColorType FeferColorLocat → m_MaxColor BottomColorLocat → m_MinColor 每帧 paint: allnum = 绑图高度 colors = GetColorLocat(allnum) └─ AbstractColor(allnum) └─ m_AllColor[m_ColorType] 抽样/重复 └─ 按 Max/Min 二次裁剪 fillRect × allnum → 右侧色条 GetSelectColor(colors, 命中比) → 密度图 fillRect

第三部分：VSA 数字解调 — 星座图与眼图

星座图与眼图是 VSA 数字解调两大核心分析视图，二者互补定位信号质量。星座图基于 IQ 复平面，每个点位对应一个传输符号，主要评估幅相精度。点位集中规整代表调制质量优异；点位弥散、偏移、出现杂点，说明存在噪声、IQ 失衡、相位偏差、功放非线性等问题，配套 EVM、MER 等指标可量化调制误差，常用于发射机、射频链路故障排查。
眼图由基带符号波形按时钟叠加而成，侧重分析时域信号完整性。眼孔开阔、线条纤细，代表码间干扰（ISI）、噪声、抖动小；眼孔收窄、边缘粗糙、水平扩散，意味着带宽不足、时序抖动大、同步异常。通过眼高、眼宽可判断噪声与时序裕量。
实际测试中，星座图查调制与射频失真，眼图看基带与时序问题，结合两项视图能快速定位数字通信链路的各类缺陷。
三层图像：

3.2 数据传入格式与顺序

测量端

• I_constellation[i]、Q_constellation[i]：解调后第 i 个符号的 I/Q。
• ConstellationLen：有效点数 N。

合成 Complex

索引: 0 1 2 ... N-1 I: I[0] I[1] I[2] ... I[N-1] Q: Q[0] Q[1] Q[2] ... Q[N-1] → Complex(I[i], Q[i])，按符号时间顺序排列

上限MaxIQLen = 2002；Render内再截断至 16384。

Perform 归一化（每帧）

求 I/Q 各自 min/max，映射到约 [-0.9, 0.9]，避免帧间幅度差导致显示缩放跳动。

3.3 模式配置与颜色

InitChartWidget当前配置：

3.4 星座图绘制步骤

模式：_isDrawConstellation=true，走DrawConstell。

1. DrawBGLayer：黑底、I/Q 网格、±1 刻度、中心十字线。
2. 坐标映射（每点 i）：
   • screenX = 左边距 + 中心X + I × gain
   • screenY = 上边距 + 中心Y + Q × gain（非正方形控件做等比例补偿）
   • 超界裁剪。
3. _input=true：黄线连接各点（≤4096 点平滑曲线，否则折线）→ 符号跳转轨迹。
4. _output=true：在 (I,Q) 处画点（红块或浅绿像素，取决于实现版本）。
5. DrawTicks：轴标签。
6. paintEvent：合成三层 QImage。

64QAM：ModFormat只影响解调算法；UI 只接收已解调的 I/Q 序列，理想时呈 8×8 点阵，噪声导致扩散。

3.5 眼图绘制步骤

• X = 样本序号（时间）；I 路、Q 路分别为绿/红折线（若_isShowIPart/_isShowQPart开启）。
• 不是经典折叠眼图。

经典眼图

模式：_isDrawEye=true→DrawEyediagram。

1. period = _samplePerSymbol × 2（2 符号周期宽度）。
2. 按period分段取连续 IQ 点，X = 段内时间槽，Y =中心 + I×gain。
3. 每段画一条黄色折线（eyeInPen），多段叠加成「眼」。
4. _output=true时另有绿色输出迹线（通常未开，故界面只见黄色）。

数据要求：高采样率时域 IQ（meaDatI/Q）；当前 VSA 传的是稀疏I_constellation（每符号 1 点），更适合星座图。

3.6 后台线程刷新

DrawThread::run（约 100ms 周期）：

1. _isDrawBGLayer→ 重画网格。
2. _iqDataChanged→ 拷贝 IQ →DrawFGLayer→ 更新前景。
3. _isDrawFGLayer→ resize/切模式时强制重画。
4. _isClickedMouse→ 点击读数框。

3.7 VSA 当前代码缺口

完整可参考Plugins/UIFIXAQPlugin中_eyeDiagram->Render()调用链。

第四部分：两套体系统对照