如何用python解码LTspice中的压缩二进制.RAW文件

Question

我试着从.raw LTSPice文件中读取。在LTSPice的控制面板中，可以在ASCII和二进制压缩之间切换。ASCII是可读的，没有问题，但是它在大小和性能上有缺点，这就是为什么我要使用二进制压缩的原因。有可能选择二阶压缩，这就是目标。 LTSpice提供的是output.raw文件，ASCII文件有电压和电流的值，但在二进制文件中，有些符号我无法解码。在

首先我试图用记事本打开.raw文件。当我打开ASCII.raw文件时，Notpad++显示在左下角的UTF-8中，当打开二进制解压缩的.raw文件时，它显示在UCS-2 Little-Endian中。 我尝试过使用不同的编码方式，如UTF-16le、ISO-8859-1…实际上，我打印所有的编解码器并尝试使用它们：

import codecs
print(dir(codecs))

还有，我试过没有BOM。我找到了这个，但没有结果：

^{pr2}$

我发现Zlib是常见的压缩，我试图找出我的文件中的哪个位置有压缩，但没有得到结果。 我用过：

import zlib
from glob import glob

def zipstreams(filename):
    """Return all zip streams and their positions in file."""
    with open(filename, 'rb') as fh:
        data = fh.read()
    i = 0
    while i < len(data):
        try:
            zo = zlib.decompressobj()
            yield i, zo.decompress(data[i:])
            i += len(data[i:]) - len(zo.unused_data)
        except zlib.error:
            i += 1

for i, data in zipstreams("Circuit_binary_Transient.raw.raw"):
    print (i, len(data))

我总是为len（数据）取0。在

我找到了这个脚本，但是没有实现二进制.raw文件解码： http://www2.ee.unsw.edu.au/~tlehmann/ltspy.py
另外，我找到了Matlab的解决方案，Paul Wagner的LTSpice2Matlab（ltspice reader for Matlab），但python需要它，从那个特定的脚本中我找不到使用哪种编码。我发现对于二进制解压文件，paulwagner使用插值来获得更多的点，然后转换成可读的格式。在

实际上，我用这段代码来读取.raw文件：

data = fo.read() # Binary data read
fo.close()
line = str(data, encoding='utf-16le')
print(line)

当我使用ASCII.raw文件和UTF8时，在末尾有文本，但是当我使用二进制压缩的.raw文件时，我找不到如何以可读格式解码文件。在

这是我当前在LTSpice的.raw文件中的内容（在文本“Binary:”之后）：

栋㲚朎㲚鸞㕼鸞㕼鸞땼䕘퇠≄뻕襾㷨⁄㷨⡜㚾⡜㚾⡜뚾䕘퇠≄㻥䏨㹔ᙘ㹓㜬㜬뜬岓逇Ⳡ㻵◲㻇㯋㻃㞟㞟랟ጟ箽㼄籼㼯덌㼩Ӏ㠋Ӏ㠋Ӏ렋괄蝄㼎ڕ㽦럍㽢먵㠹먵㠹먵령귴脍侧㼑з㽴鍰㽲럜㡆럜㡆럜롆쵺튆㼒㽺땺㽹迀㡌迀㡌迀롌偵姏䰦㼔㽾枎㽽雈㡏雈㡏雈롏䰼ᬇⅤ㼖쵅㽿ᦊ㽾⢖㡐⢖㡐⢖롐暾좳죯㼗챭㽼錒㽺䕈㡍䕈㡍䕈롍얳✀礦㼚嘻㽰㽫㿃㡁㿃㡁㿃롁먬쬥㼞㽉뙵㽁낁㠞낁㠞낁렞袨�봜㼢睿㻔瘵㻄㞠㞠랠嘈䆬흞㼦㷧븥譻븠蒱뜃蒱뜃蒱㜃빝袏噥㼪뼝뼙㼆럼㼆럼㼆㟼玵嬆㼬ﵠ뽐】뽏멬렩멬렩멬㠩떋Ҕ덭㼭葔뽩뽨챢렾챢렾챢㠾넼ꧼ㼮쏐뽵뼃뽵傴롉傴롉傴㡉뮷惵㼯툡뽻뽻婇롎婇롎婇㡎�ﶻሣ㼰姢뽿ᚶ뽿롐롐㡐誔

我希望解码并阅读此文件，我想我应该得到与ASCII.raw文件相同的结果，例如：

0       0.000000000000000e+000  
    1.884843971540818e-002  
    1.884796850054908e-002  
    9.423984250366810e-007  
    9.423984250274539e-007  
    -9.423984250328532e-007  
1       3.951925877448456e-008  
    1.959322256186405e-002  
    1.959271263253092e-002  
    9.796356316741367e-007  
    9.796356316265457e-007  
    -9.796356317259836e-007  
2       1.185577763234539e-007  
    2.108275522427772e-002  
    2.108216492289399e-002  
    1.054108246213077e-006  
    1.054108246144700e-006  
    -1.054108246245633e-006

我会很感激你的帮助。目标是读取压缩的二进制.raw LTSpice文件。在

Answer 1

LTSpice的.RAW二进制文件的头可以用UTF-16解码。如果试图转换整个二进制原始文件，那么只有头将被转换为文本。最后一个用UTF-16成功转换为文本的字符是“Binary:”。在这之后，你应该得到“中国符号”或其他不可读的东西。在

我使用了一个十六进制编辑器，比较了同一电路的原始ASCII文件和原始二进制文件。在ASCII文件中，可以找到“Values:”而不是“Binary:”，然后是十进制值。因此，在hex编辑器的帮助下，可以比较二进制代码和原始ASCII文件中的实际值。在

经过比较，我成功地解码了一个原始二进制文件。下面写的都是十六进制的。我有6个变量。这对以下领域有效：直流扫描、直流操作、瞬态和直流传输（对于交流分析和噪声总是2 x 8字节的双精度解码）。在

1. 在“Binary:”之后，总是有3个字节：000a00（0A-换行）
2. 然后有8个字节，如果将其转换为双精度（float64），则给出正确的值
3. 然后我有4个字节，如果把它转换成单精度（float32），它就给出了正确的值
4. 给出一个值的4个字节重复5次（我有6个变量-标题“No.variables:”）
5. 第2、3点。和4。重复进行，直到满足标题中“No.Points:”的数字。在

我用的是LTSpice XVII。 另外，我使用了HxD Hex编辑器https://mh-nexus.de/en/hxd/

编辑：非常重要：字节顺序是小尾数！
这意味着对于十六进制-aa77b8a2中的字节顺序，它应该以相反的顺序转换成-a2b877aa。 因此，AA 77 B8 A2十进制转换的单精度（float32）为-2.2e-13，A2 B8 77AA的十进制转换精度为-5e-18。在

Answer 2

Notpad++ shows in the bottom left UTF-8 when I open ASCII .raw files and UCS-2 Little Endian when open binary decompressed .raw files."

这很正常，UTF-8是一种文本编码，它只是将一个字节序列与某个字符相关联。原始二进制文件没有固定的结构或编码，因为它们包含二进制数据：例如，想想字符串"3.1415926535"（在UTF-8中是12个字节）和该值的原始浮点二进制表示（4个字节）之间的区别。如果将浮点的“原始”4字节解释为文本，则会得到一些垃圾文本输出或unicode解码错误。对于原始文件，特定的数据格式和每个字节的含义由生成它们的软件指定。在

通常，您应该查找LTSpice原始文件规范，了解数据是如何排列的，并为自己编写一个解析器。但是，由于这是python，someone already did that for you and made a package you can install via ^{}，请查找该包及其示例，它应该很容易使用。在

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更新

在this link上，他们声明原始二进制格式没有正式公开，并且随时可能改变（尽管在过去的15年里没有）。在

格式本身是一个UTF-16头，后面跟着原始二进制数据。 当你说：

This is what I have currently in .raw file from LTSpice (After text "Binary:"): [...]

这是原始数据（在UTF-16解码，正如您所见，这在文本中是无稽之谈）。原始数据是变量值的压缩列表，按头文件中定义的顺序排列，重复数据中的时间点。时间是用双精度编码的（即8字节），其他任何东西——除非你强迫它也加倍——都是在float中（4字节）。 那么，你应该做的是：

1）解析变量列表并计算一条记录的长度（例如，8+4*num_of_variables）

2）从“二进制”字符串中获取字节数据，直到文件结束， 然后按照第一步的长度把它分成块

3）相应地解释记录中的字节