數(shù)據(jù)采集卡

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數(shù)據(jù)采集是指對設備被測的模擬或數(shù)字信號，自動采集并送到上位機中進行分析、處理。數(shù)據(jù)采集卡，即實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能的計算機擴展卡，可以通過USB、PXI、PCI、PCI Express、火線（1394）、PCMCIA、ISA、Compact Flash、485、232、以太網(wǎng)、各種無線網(wǎng)絡等總線接入計算機。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)采集卡在雷達信號的采集與分析

使用短占空比，多種調(diào)制類型和關(guān)鍵定時的脈沖波形的雷達信號需要提供高帶寬，成比例的采樣率，長內(nèi)存和快速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏y量系統(tǒng)。高速模塊化數(shù)字化儀是采集和處理雷達信號的理想選擇，并為這些測量提供了多項優(yōu)勢。通過將其與長采集存儲器相結(jié)合，這些數(shù)字化器較小化了這個經(jīng)典問題。它們提供了高帶寬，長采集內(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量和精度較高的分析。

雷達系統(tǒng)依賴于脈沖調(diào)制射頻（RF）載波，通常包括頻率，相位和復數(shù)調(diào)制。測量儀器的作用是以較大可能的保真度獲取這些脈沖波形并測量關(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、存儲和處理四個環(huán)節(jié)。一個模擬信號首先經(jīng)過預采樣濾波器,對信號進行調(diào)理;然后,采樣器在每一個采樣時刻讀出一個數(shù)據(jù);再由模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC量化為二進制數(shù)碼,數(shù)據(jù)之后保存到存儲器用于數(shù)字信號處理。超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)即采用超高采樣速率對數(shù)據(jù)進行采集的系統(tǒng)。在高速電路的毛刺捕獲、電力設備高電壓試驗以及電力設備的遙感遙測等場合均需要高速或超高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)。技術(shù)指標科學技術(shù)的發(fā)展和數(shù)據(jù)采集技術(shù)的廣泛應用,對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的許多技術(shù)指標,如采樣率、分辨率、存儲深度、數(shù)字信號處理速度、抗干擾能力等方面提出了越來越高的要求,其中前兩項為評價超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的重要技術(shù)指標。

數(shù)據(jù)采集的基本理論

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采樣過程為了對模擬信號用數(shù)字方法處理，應先將模擬信號數(shù)字化，即進行模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換。模/數(shù)轉(zhuǎn)換過程，包括三個內(nèi)容：一是采樣，二是量化，三是編碼。一個模擬信號首先經(jīng)過預采樣濾波器，對信號進行調(diào)理，然后由采樣器在每個采樣時刻讀出一個數(shù)據(jù)；再由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)量化為二進制數(shù)碼，數(shù)據(jù)之后保存到存儲器用于數(shù)字信號處理。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器模/數(shù)轉(zhuǎn)換器是整個數(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。要使設計的系統(tǒng)能滿足工作條件，首先要選對模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。因此，有必要去了解模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的發(fā)展狀況。采樣方式常見的采樣方式可分為“實時采樣”和“等效時間采樣”兩大類?！皩崟r采樣”是在信號存在期間對其采樣。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中較高頻率分量的 2 倍；對于周期性正弦信號，一個周期內(nèi)應該至少有兩個采樣點?！皩崟r采樣”除了通常使用的定時采樣外，還常常使用“等點采樣”，即“變步長采樣”。這種采樣方法不論被測信號頻率為多少，一個信號周期內(nèi)均勻采樣的點數(shù)總共為 N 個。