高速數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)

魯科數(shù)據(jù)專業(yè)生產(chǎn)、銷售高速數(shù)據(jù)采集板卡，我們?yōu)槟治鲈摦a(chǎn)品的以下信息。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展，計(jì)算機(jī)總線速率、處理能力與存儲(chǔ)技術(shù)得到了快速發(fā)展。就存儲(chǔ)技術(shù)而言相比于五年前，現(xiàn)在不論是傳輸速率，存儲(chǔ)速度與存儲(chǔ)容量均有了不同數(shù)量級(jí)的變化?！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”。如現(xiàn)在的PCIe Express總線可以實(shí)現(xiàn)3GB/s （Gen2.0, X8）以上，或6GB/s（Gen3.0, X8）以上的傳輸速率；而SATA磁盤容量也可以輕易實(shí)現(xiàn)動(dòng)輒幾T，多動(dòng)幾十T的規(guī)模。

在高速數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域（一般指的雷達(dá)、無線電、光電、激光等高頻物理信號(hào)），因試驗(yàn)、監(jiān)測(cè)及裝備的需要，對(duì)于原始信號(hào)的長(zhǎng)時(shí)間捉與存儲(chǔ)需求也日益增強(qiáng)。做為實(shí)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(chǔ)系統(tǒng)是比較常規(guī)的方式。其中高速數(shù)據(jù)采集卡作為采集記錄系統(tǒng)的一部分，其采集精度的準(zhǔn)確度直接關(guān)系到之后數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，在整個(gè)系統(tǒng)中起到非常關(guān)鍵的作用。做為商用級(jí)的采集存儲(chǔ)供應(yīng)商，一般會(huì)基于不同應(yīng)用場(chǎng)景提供了不同的數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)方案。

高速數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)分類

1、基于PCIe總線計(jì)算機(jī)采集存儲(chǔ)系統(tǒng):

這種系統(tǒng)一般采用PCIe高速數(shù)據(jù)采集卡做為高速AD轉(zhuǎn)換的入口，高頻模擬電信號(hào)經(jīng)高速數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后經(jīng)PCIeX8總線，將數(shù)字信號(hào)傳送至計(jì)算機(jī)。它的系統(tǒng)的中心是一款仔細(xì)挑選的性能的基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)，它可以配備有8或 16個(gè)驅(qū)動(dòng)器托架和6個(gè)PCIe插槽的超微4U塔式機(jī)， 并擁有2.4 GHz四核處理器，板載圖形處理器，8 GBRAM，專門用于系統(tǒng)安裝的256 GB固態(tài)硬盤，Windows7操作系統(tǒng)等配置。觸發(fā)輸入可用于觸發(fā)使用的許多不同的上升沿或下降沿的觸發(fā)模式，如1的卡，或其他觸發(fā)信號(hào)結(jié)合時(shí)，它們可以被用來作為柵極信號(hào)。機(jī)箱上自帶的865W電源采用風(fēng)扇靜音冷卻配置。

2，VPX架構(gòu)的SATA采集存儲(chǔ)系統(tǒng)：

對(duì)于惡劣環(huán)境及外場(chǎng)等應(yīng)用場(chǎng)合，桌面計(jì)算機(jī)形態(tài)的系統(tǒng)相對(duì)不太適合。而基于vpx的總線的高速采集存儲(chǔ)系統(tǒng)可以規(guī)避普通計(jì)算機(jī)的一些不足，特別是抗震性方面的局限。時(shí)間戳是相對(duì)于所述記錄的開始，到一個(gè)定義的零時(shí)間或者“外部同步的無線電時(shí)鐘或GPS接收機(jī)。vpx先天的優(yōu)勢(shì)，如高密度接插件，歐卡規(guī)格，牢固安裝的高可靠導(dǎo)軌等，為在振動(dòng)等場(chǎng)合（如機(jī)載，車載）提供了合適的選擇。

VPX采集存儲(chǔ)系統(tǒng)的主要架構(gòu)一般為：VPX高速采集板，VPX FPGA SATA控制板，VPX 磁盤板（一般選用SSD固態(tài)硬盤）及VPX機(jī)箱平臺(tái)等。

3,嵌入式采集存儲(chǔ)系統(tǒng)

某些應(yīng)用場(chǎng)合除了對(duì)于采集存儲(chǔ)系統(tǒng)要求堅(jiān)固，可靠，小巧外，他對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴比較低。那么一種嵌入式的采集記錄儀器也應(yīng)運(yùn)而生。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)。它采用自定義的總線結(jié)構(gòu)，F(xiàn)PGA SATA控制與存儲(chǔ)單元集成在一起，而外部信號(hào)接口采用fmc的方式做為靈活適配的部件，如用于雷達(dá)采集的AD轉(zhuǎn)換板，用于圖像采集的mameralink板，用于光纖采集的光纖采集板等。

數(shù)據(jù)采集卡

數(shù)據(jù)采集卡，是指從傳感器和其它待測(cè)設(shè)備等模擬和數(shù)字被測(cè)單元中自動(dòng)采非電量或者電量信號(hào),送到上位機(jī)中進(jìn)行分析,處理。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是結(jié)合基于計(jì)算機(jī)或者其他專用測(cè)試平臺(tái)的測(cè)量軟硬件產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測(cè)量系統(tǒng)。高速數(shù)據(jù)采集卡間接助力新冠疫情防治魯科數(shù)據(jù)——專業(yè)高速數(shù)據(jù)采集板卡供應(yīng)商，我們?yōu)槟鷰硪韵滦畔?。?shù)據(jù)采集卡，即實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集（DAQ）功能的計(jì)算機(jī)擴(kuò)展卡，可以通過USB、PXI、PCI、PCIExpress、火線（1394）、PCMCIA、ISA、CompactFlash、485、232、以太網(wǎng)、各種無線網(wǎng)絡(luò)等總線接入個(gè)人計(jì)算機(jī)。

高速同步數(shù)據(jù)采集卡的功能

高速同步數(shù)據(jù)采集卡一款主要以總線形式出現(xiàn)的采集板卡，其總線方式主要通過PCI/PCIE/CPCI等常用的總線形式呈現(xiàn)，并且直接按照每一種呈現(xiàn)形式的協(xié)議進(jìn)行采集的輸出，主要原因是采集卡總線形式輸出的精度比任何一種傳輸方式的精度都相對(duì)要高，滿足高速率，高分辨率傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采集特性。如12位分辨率，當(dāng)電壓量程為5000mV，單位增量為（5000mV）/4096=1。

精度較高同步數(shù)據(jù)采集卡通過總線傳輸?shù)膫鬏敺绞?，傳輸?shù)街鳈C(jī)上，用于數(shù)據(jù)處理。在超高速系統(tǒng)中，傳輸線效應(yīng)非常嚴(yán)重，需要采用很多方法來保證數(shù)據(jù)的完整性。本文中提到的精度較高同步數(shù)據(jù)采集卡是以SYN301型時(shí)間同步數(shù)據(jù)采集卡為例進(jìn)行說明，其在完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)前，可接收用戶特定的輸入信號(hào)端，標(biāo)準(zhǔn)情況下時(shí)間同步數(shù)據(jù)采集卡的輸入信號(hào)為GPS北斗信號(hào)作為時(shí)間同步方式輸入?yún)⒖碱愋停@款精度較高同步數(shù)據(jù)采集卡可根據(jù)用戶系統(tǒng)性能特性選擇GLONASS/PTP/IRIG-B(DC/AC)/1PPS/10MHZ/CDMA/E1等多種時(shí)間同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間或者用戶系統(tǒng)內(nèi)定義的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間一一對(duì)應(yīng)。

高速同步數(shù)據(jù)采集卡蛀牙是由觸發(fā)器信號(hào)和時(shí)鐘參考信號(hào)建立的系統(tǒng)時(shí)間的外部信號(hào)，外部信號(hào)主要包括單端和差動(dòng)觸發(fā)兩種模式，可選擇多路觸發(fā)采集。其中時(shí)鐘信號(hào)設(shè)定了數(shù)據(jù)發(fā)生的頻率信息，當(dāng)采集開始時(shí)，觸發(fā)器會(huì)產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)信號(hào)，通知采集開始數(shù)據(jù)有效。

高速同步數(shù)據(jù)采集卡在開始采集后，外部產(chǎn)生的時(shí)鐘頻率與數(shù)據(jù)采集儀器數(shù)據(jù)一致，觸發(fā)信號(hào)分別確定數(shù)據(jù)采集儀器開始的觸發(fā)點(diǎn)，觸發(fā)點(diǎn)的聯(lián)動(dòng)與數(shù)據(jù)化儀器的啟動(dòng)點(diǎn)一致。其中采用外部時(shí)鐘信號(hào)是為了保證數(shù)據(jù)采集信號(hào)整個(gè)過程中時(shí)間的同步統(tǒng)一性和穩(wěn)定性。

高速同步數(shù)據(jù)采集卡通過外部時(shí)鐘，觸發(fā)和總線控制實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集，在高速數(shù)據(jù)采集卡和主機(jī)上的應(yīng)用信號(hào)處理函數(shù)，可以對(duì)獲取信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng)處理，或者通過簡(jiǎn)單測(cè)量抽取很有用的信息。在A/D轉(zhuǎn)換模塊中，可以采用單片A/D的結(jié)構(gòu)，也可以采用多片A/D并行的結(jié)構(gòu)。高速同步數(shù)據(jù)采集卡的目前主要應(yīng)用于通用計(jì)算機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室，產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心，電力傳輸?shù)雀鞣N領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)使用。