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?！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；通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡的電壓放大芯片將AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行固定倍數(shù)的放大，有兩種型號(hào)PGA202（1、10、100、1000）和PGA203（1、2、4、8）的增益芯片。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)。“實(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)。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)。它們支持高帶寬，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，這些緊湊型儀器可以進(jìn)行高速測(cè)量分析。制造高速或超高速采樣率的數(shù)字存儲(chǔ)示波器的公司主要有Agilent，Tektronix，Nicolet和Lecroy等,數(shù)字存儲(chǔ)示波器的較高采樣率也已達(dá)到10GS/s。

高速數(shù)據(jù)采集卡特點(diǎn)

高速數(shù)據(jù)采集卡特點(diǎn)：較高的性能數(shù)據(jù)采集，采樣率可定制。寬適應(yīng)能力模擬輸入控制能力靈活支持Windows 2000/XP操作系統(tǒng)。API函數(shù)支持VB/VC /Delphi/BCB等編程環(huán)境。支持模擬信號(hào)觸發(fā)、數(shù)字信號(hào)觸發(fā)、軟件觸發(fā)和同步觸發(fā)四種觸發(fā)源。觸發(fā)方式：前置、中間、后置、延遲。自采樣數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)出現(xiàn)以來(lái)，由于輸入信號(hào)采樣不足而引起的混疊問(wèn)題就一直存在。

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數(shù)據(jù)采集卡的分辨率

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一般數(shù)據(jù)采集卡的分辨率也是該設(shè)備中AD轉(zhuǎn)換器的分辨率，大多數(shù)數(shù)據(jù)采集設(shè)備采用逐次比較型AD轉(zhuǎn)換器，分辨率一般有8位、10位、12位和16位，目前大多數(shù)數(shù)據(jù)采集卡都具有12位和16位兩種分辨率。12位的分辨率可以分辨，滿程電壓的1/4096，16位可以分辨滿程電壓的1/65536。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)。