高速數(shù)據(jù)采集時，遇到“混疊”和“幅度分辨率不足”怎么辦？

在使用模塊化數(shù)字化儀進行測量時，重要的是要注意一些常見的設置問題，這些問題會導致數(shù)據(jù)不良和浪費時間。本文將對“混疊”和“幅度分辨率不足”兩個問題提供深入解答。

混疊，采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的普遍問題。數(shù)據(jù)采集板的應用與這些關鍵詞息息相關：信號類型（脈沖、中頻、射頻…。自采樣數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)出現(xiàn)以來，由于輸入信號采樣不足而引起的混疊問題就一直存在。采用較的數(shù)據(jù)儀器，如數(shù)字化儀和數(shù)字示波器，根據(jù)采樣定理，要求模擬信號的采樣頻率大于輸入端存在的較高頻率分量的兩倍。如果不滿足這個條件，就會產生混疊。當前的數(shù)字轉換器設計通常包含大大超過模擬帶寬的較大采樣率。通過將其與長采集存儲器相結合，這些數(shù)字化器較小化了這個經典問題。 但是，用戶應該注意混疊，尤其是在將采樣率編程為較低速度時。

采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)對輸入信號進行采樣并存儲結果數(shù)字數(shù)據(jù)。 如果采樣率滿足或超過采樣定理的規(guī)則，則可以重建信號而不丟失任何信息。如果模擬輸入波形的采樣頻率小于其較大頻率的兩倍，則數(shù)字采樣的重建結果會產生頻率低于原始頻率的波形。

幅度分辨率不足

數(shù)字轉換器使用模擬到數(shù)字轉換器(adc)將模擬信號的樣本轉換成數(shù)字值。采樣率：非常關鍵的指標，如果是包含直流分量的信號，采樣率的選擇一般是信號頻率的8倍以上。ADC的分辨率是用于數(shù)字化輸入樣本的比特數(shù)。對于一個n位ADC，可以產生的離散數(shù)字電平數(shù)為2n。因此，一個12位數(shù)字轉換器可以解決212或4096級。較小有效位(lsb)表示可以檢測到的較小間隔，對于12位數(shù)字轉換器，較小有效位為1/4096或2.4 x 10-4。為了將lsb轉換成電壓，我們取數(shù)字化儀的輸入范圍除以2，提高到數(shù)字化儀的分辨率。

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高速數(shù)據(jù)采集卡動態(tài)

魯科數(shù)據(jù)——專業(yè)高速數(shù)據(jù)采集板卡供應商，我們?yōu)槟鷰硪韵滦畔ⅰ?

 科研工作者對信號的獲取與分析的需求從不停歇，而采集卡的形態(tài)、樣式也在推陳出新，新的處理手段——如多核CPU、并行GPU，F(xiàn)PGA處理能力也日新月益，推動整個數(shù)據(jù)采集行業(yè)不斷進步。做為實現(xiàn)這些需求的手段，一般搭建一套高速數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)是比較常規(guī)的方式。對于獲取物理界中的信號，幾十兆以上的采樣率被視為高速數(shù)據(jù)采集，5G通信、復雜電磁環(huán)境監(jiān)測、相控陣雷達、超帶寬通信、高能物理、光電領域對于數(shù)據(jù)采集卡的需求也集中在高頻頻段，需要更高的帶寬、更高的采樣精度、更廣的動態(tài)范圍。高速數(shù)據(jù)采集卡的關鍵部件廠商不斷發(fā)布新的芯片部件，如ADI,TI的新AD/DA芯片，Xilinx, Altera的基于SOC的先進FPGA技術，使高速數(shù)據(jù)采集產品出現(xiàn)新的組合可能。

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，多種調制類型和關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，長內存和快速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏y量系統(tǒng)。3,嵌入式采集存儲系統(tǒng)某些應用場合除了對于采集存儲系統(tǒng)要求堅固，可靠，小巧外，他對計算機的依賴比較低。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。它們支持高帶寬，長采集內存以及特殊的采集模式以較大程度地利用內存，這些緊湊型儀器可以進行高速測量分析。