高速數(shù)據(jù)采集時(shí)，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(jìn)行測(cè)量時(shí)，重要的是要注意一些常見的設(shè)置問題，這些問題會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不良和浪費(fèi)時(shí)間。本文將對(duì)“混疊”和“幅度分辨率不足”兩個(gè)問題提供深入解答。

混疊，采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的普遍問題。自采樣數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)出現(xiàn)以來，由于輸入信號(hào)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(hào)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(gè)條件，就會(huì)產(chǎn)生混疊。當(dāng)前的數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)通常包含大大超過模擬帶寬的較大采樣率。通過將其與長(zhǎng)采集存儲(chǔ)器相結(jié)合，這些數(shù)字化器較小化了這個(gè)經(jīng)典問題。 但是，用戶應(yīng)該注意混疊，尤其是在將采樣率編程為較低速度時(shí)。魯科數(shù)據(jù)——專業(yè)生產(chǎn)、銷售高速數(shù)據(jù)采集板卡，我們公司堅(jiān)持用戶為上帝，想用戶之所想，急用戶之所急，以誠(chéng)為本，講求信譽(yù)，以產(chǎn)品求發(fā)展，以質(zhì)量求生存，我們熱誠(chéng)地歡迎各位同仁合作共創(chuàng)輝煌。

采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣并存儲(chǔ)結(jié)果數(shù)字?jǐn)?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(hào)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(jié)果會(huì)產(chǎn)生頻率低于原始頻率的波形。

幅度分辨率不足

數(shù)字轉(zhuǎn)換器使用模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)將模擬信號(hào)的樣本轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。ADC的分辨率是用于數(shù)字化輸入樣本的比特?cái)?shù)。對(duì)于一個(gè)n位ADC，可以產(chǎn)生的離散數(shù)字電平數(shù)為2n。因此，一個(gè)12位數(shù)字轉(zhuǎn)換器可以解決212或4096級(jí)。較小有效位(lsb)表示可以檢測(cè)到的較小間隔，對(duì)于12位數(shù)字轉(zhuǎn)換器，較小有效位為1/4096或2.4 x 10-4。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。幅度分辨率不足數(shù)字轉(zhuǎn)換器使用模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)將模擬信號(hào)的樣本轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。

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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)。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。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。

高速數(shù)據(jù)采集卡的概況

高速數(shù)據(jù)采集卡是一款優(yōu)異、高速、較高的精度、性能較高的數(shù)采卡，具有14位的AD轉(zhuǎn)換精度，4路單端同步模擬量輸入，每通道可實(shí)現(xiàn)高達(dá)80MS/s的同步數(shù)據(jù)采集，能夠向主機(jī)內(nèi)存?zhèn)鬏斶B續(xù)不斷的高速A/D信號(hào)流數(shù)據(jù)，給您帶來高速、流暢的數(shù)據(jù)采集體驗(yàn)。高速數(shù)據(jù)采集卡配備了512MB的DDR2內(nèi)存，每個(gè)時(shí)鐘能夠以4倍外部總線的速度讀/寫，并且能夠以內(nèi)部控制總線4倍的速度運(yùn)行。高速數(shù)據(jù)采集卡提供了±5V和±1V兩種AD量程，用戶可以根據(jù)自己的需求任意切換。8514支持模擬量觸發(fā)和數(shù)字量觸發(fā)2種AD觸發(fā)方式，AD轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)以DMA的模式進(jìn)行傳輸。同時(shí)它還支持較高的精度多卡同步，當(dāng)用戶需要采集的多路數(shù)據(jù)時(shí)可以完成多路通道的高速同步數(shù)據(jù)采集。對(duì)于獲取物理界中的信號(hào)，幾十兆以上的采樣率被視為高速數(shù)據(jù)采集，5G通信、復(fù)雜電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)、相控陣?yán)走_(dá)、超帶寬通信、高能物理、光電領(lǐng)域?qū)τ跀?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(dòng)態(tài)范圍。

高速數(shù)據(jù)采集卡在船用雷達(dá)系統(tǒng)中的應(yīng)用

近年，船舶行業(yè)快速發(fā)展，特別是國(guó)產(chǎn)航母“遼寧號(hào)”成功下水之后，我國(guó)船舶行業(yè)迎來的快速發(fā)展的良好時(shí)機(jī)，相關(guān)的配套設(shè)備也面臨著不斷升級(jí)的要求，如船用雷達(dá)的反映速度應(yīng)越來越快、目標(biāo)識(shí)別越來越精準(zhǔn)。

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