數(shù)據(jù)采集卡分類

基于PC總線的板卡種類很多，其分類方法也有很多種。按照板卡處理信號(hào)的不同可以分為模擬量輸入板卡（A/D卡）、模擬量輸出板卡（D/A卡）、開關(guān)量輸入板卡、開關(guān)量輸出板卡、脈沖量輸入板卡、多功能板卡等。8GSPS四通道帶寬2GHz高速數(shù)據(jù)采集卡12bit2GSPS雙通道帶寬1。其中多功能板卡可以集成多個(gè)功能，如數(shù)字量輸入/輸出板卡將模擬量輸入和數(shù)字量輸入/輸出集成在同一張卡上。根據(jù)總線的不同，可分為PXI/CPCI板卡和PCI板卡。

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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)。另外,通過的橋接芯片PCI9656,可以很方便地實(shí)現(xiàn)同主機(jī)的高速的數(shù)據(jù)通信。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)。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)采集的基本理論

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采樣過程為了對(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)能滿足工作條件，首先要選對(duì)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。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。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?！皩?shí)時(shí)采樣”是在信號(hào)存在期間對(duì)其采樣。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)。

高速數(shù)據(jù)采集卡軟件設(shè)計(jì)，一般具備如下架構(gòu)：

1、硬件層

PCIe高速數(shù)據(jù)采集卡。

2、系統(tǒng)層

高速數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動(dòng)程序，處于操作系統(tǒng)層。運(yùn)行在操作系統(tǒng)內(nèi)核模式。我們?yōu)榭蛻籼峁┯蠸YS驅(qū)動(dòng)文件，及INF驅(qū)動(dòng)程序安裝文件。

驅(qū)動(dòng)程序主要功能是，定義了中斷模式，寄存器訪問控制等基本功能。

3、應(yīng)用層

應(yīng)用層分為API接口和應(yīng)用程序。API接口包括：驅(qū)動(dòng)API、圖形API、算法API。隨著行業(yè)深入，API庫會(huì)更加豐富，更加專業(yè)化。

驅(qū)動(dòng)API接口以動(dòng)態(tài)運(yùn)行庫DLL形式提供，DLL運(yùn)行在用戶模式的應(yīng)用層，API為用戶提供定義明晰的接口函數(shù)，便于理解，能夠充分發(fā)揮出用戶的主觀能動(dòng)性，便于用戶二次開發(fā)，創(chuàng)建屬于自己更的更專業(yè)化的應(yīng)用軟件。

圖形API，封裝了曲線圖控件。便于用戶對(duì)數(shù)據(jù)分析的曲線表示。

算法API，封裝了數(shù)據(jù)分析中常用算法，便于用戶數(shù)據(jù)分析。