數(shù)據(jù)采集卡

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數(shù)據(jù)采集是指對(duì)設(shè)備被測(cè)的模擬或數(shù)字信號(hào)，自動(dòng)采集并送到上位機(jī)中進(jìn)行分析、處理。數(shù)據(jù)采集卡，即實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能的計(jì)算機(jī)擴(kuò)展卡，可以通過(guò)USB、PXI、PCI、PCI Express、火線(xiàn)（1394）、PCMCIA、ISA、Compact Flash、485、232、以太網(wǎng)、各種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)等總線(xiàn)接入計(jì)算機(jī)。選型的關(guān)鍵還是看您高速數(shù)據(jù)采集卡做什么用，避免不要盲目選擇數(shù)據(jù)采集卡。

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高速數(shù)據(jù)采集卡在雷達(dá)信號(hào)的采集與分析

使用短占空比，多種調(diào)制類(lèi)型和關(guān)鍵定時(shí)的脈沖波形的雷達(dá)信號(hào)需要提供高帶寬，成比例的采樣率，長(zhǎng)內(nèi)存和快速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏y(cè)量系統(tǒng)。高速模塊化數(shù)字化儀是采集和處理雷達(dá)信號(hào)的理想選擇，并為這些測(cè)量提供了多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。通過(guò)將其與長(zhǎng)采集存儲(chǔ)器相結(jié)合，這些數(shù)字化器較小化了這個(gè)經(jīng)典問(wèn)題。它們提供了高帶寬，長(zhǎng)采集內(nèi)存以及特殊的采集模式以較大程度地利用內(nèi)存，這些緊湊型儀器提供了高速測(cè)量和精度較高的分析。

雷達(dá)系統(tǒng)依賴(lài)于脈沖調(diào)制射頻（RF）載波，通常包括頻率，相位和復(fù)數(shù)調(diào)制。測(cè)量?jī)x器的作用是以較大可能的保真度獲取這些脈沖波形并測(cè)量關(guān)鍵參數(shù)。

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數(shù)據(jù)采集技術(shù)及超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,處理流程一般包括濾波、采樣、存儲(chǔ)和處理四個(gè)環(huán)節(jié)。一個(gè)模擬信號(hào)首先經(jīng)過(guò)預(yù)采樣濾波器,對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理;然后,采樣器在每一個(gè)采樣時(shí)刻讀出一個(gè)數(shù)據(jù);再由模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC量化為二進(jìn)制數(shù)碼,數(shù)據(jù)之后保存到存儲(chǔ)器用于數(shù)字信號(hào)處理。超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)即采用超高采樣速率對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的系統(tǒng)。在高速電路的毛刺捕獲、電力設(shè)備高電壓試驗(yàn)以及電力設(shè)備的遙感遙測(cè)等場(chǎng)合均需要高速或超高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)。技術(shù)指標(biāo)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和數(shù)據(jù)采集技術(shù)的廣泛應(yīng)用,對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的許多技術(shù)指標(biāo),如采樣率、分辨率、存儲(chǔ)深度、數(shù)字信號(hào)處理速度、抗干擾能力等方面提出了越來(lái)越高的要求,其中前兩項(xiàng)為評(píng)價(jià)超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的重要技術(shù)指標(biāo)。

數(shù)據(jù)采集的基本理論

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采樣過(guò)程為了對(duì)模擬信號(hào)用數(shù)字方法處理，應(yīng)先將模擬信號(hào)數(shù)字化，即進(jìn)行模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換。模/數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程，包括三個(gè)內(nèi)容：一是采樣，二是量化，三是編碼。一個(gè)模擬信號(hào)首先經(jīng)過(guò)預(yù)采樣濾波器，對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，然后由采樣器在每個(gè)采樣時(shí)刻讀出一個(gè)數(shù)據(jù)；再由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)量化為二進(jìn)制數(shù)碼，數(shù)據(jù)之后保存到存儲(chǔ)器用于數(shù)字信號(hào)處理。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器模/數(shù)轉(zhuǎn)換器是整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心，它的性能直接限制系統(tǒng)的性能。要使設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能滿(mǎn)足工作條件，首先要選對(duì)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。因此，有必要去了解模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的發(fā)展?fàn)顩r。采樣方式常見(jiàn)的采樣方式可分為“實(shí)時(shí)采樣”和“等效時(shí)間采樣”兩大類(lèi)。“實(shí)時(shí)采樣”是在信號(hào)存在期間對(duì)其采樣。為了將lsb轉(zhuǎn)換成電壓，我們?nèi)?shù)字化儀的輸入范圍除以2，提高到數(shù)字化儀的分辨率。按照采樣定理，采樣速率必須高于信號(hào)中較高頻率分量的 2 倍；對(duì)于周期性正弦信號(hào)，一個(gè)周期內(nèi)應(yīng)該至少有兩個(gè)采樣點(diǎn)?！皩?shí)時(shí)采樣”除了通常使用的定時(shí)采樣外，還常常使用“等點(diǎn)采樣”，即“變步長(zhǎng)采樣”。這種采樣方法不論被測(cè)信號(hào)頻率為多少，一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)均勻采樣的點(diǎn)數(shù)總共為 N 個(gè)。