數(shù)據(jù)采集的基本理論

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對模擬信號用數(shù)字方法處理，應(yīng)先將模擬信號數(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)模擬信號首先經(jīng)過預(yù)采樣濾波器，對信號進(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)后保存到存儲(chǔ)器用于數(shù)字信號處理。

數(shù)據(jù)采集卡選型的步驟

1.明確應(yīng)用需求

在選擇數(shù)據(jù)采集卡之前，必須分析應(yīng)用需求，充分了解各種數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品的特點(diǎn)、支持的開發(fā)平臺(tái)種類、運(yùn)行的操作系統(tǒng)環(huán)境以及開發(fā)難度等，然后根據(jù)有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行合理選擇。

2.選擇總線的考慮

應(yīng)用較廣的包括PCI、PXI、USB、ISA等多種總線結(jié)構(gòu)，不同的總線具有不同的傳輸速度、電氣特性、結(jié)構(gòu)尺寸、配置過程等，用戶要根據(jù)自己所需的特性來選擇。

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超高速ADC采集板卡目前形勢

在當(dāng)下，數(shù)字系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)已覆蓋了生活和工業(yè)生產(chǎn)的方方面面，比如計(jì)算機(jī)就是非常典型的數(shù)字系統(tǒng)，在工業(yè)領(lǐng)域，很多工業(yè)檢測多是連續(xù)變化的物理量，往往用與之對應(yīng)的電壓、電流或頻率等進(jìn)行模擬，因而這些都屬于模擬系統(tǒng)。而高速ADC/DAC則是連接數(shù)字系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)的橋梁和媒介——數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號，而模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）則反過來，將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。至于ADC/DAC是如何發(fā)揮各自作用的，則以光纖通信為例。

在光纖通信中，由于電纜和光釬傳輸?shù)亩际悄M信號（同軸電纜傳輸?shù)氖悄M信號，光纖傳輸?shù)氖枪饷}沖信號，大多屬于模擬信號），這就必須在發(fā)送端先把數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號，在接受端把模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，也就是在發(fā)送端必須要有DAC，接收端安裝ADC，而如果ADC/DAC芯片性能有限，則直接會(huì)影響到光纖通信的傳輸速率。

實(shí)際上，受制于ADC/DAC芯片的性能，現(xiàn)在的光纖通信根本沒有達(dá)到理論性能的極限，還有很大的潛力可以挖掘，因此，的ADC/DAC對5G通信，以及大數(shù)據(jù)中心、以太網(wǎng)光互聯(lián)、短距離互聯(lián)通訊等領(lǐng)域有著重要意義。另外，在領(lǐng)域微電子所的該項(xiàng)技術(shù)突破也頗具意義——超高速ADC/DAC是雷達(dá)的重要器件，在電子戰(zhàn)中，頻率捷變也必須仰仗超高速ADC/DAC。

因此，超高速ADC/DAC無論對軍事，還是民用工業(yè)都意義非凡，而如此關(guān)鍵的技術(shù)，其技術(shù)制高點(diǎn)卻一直被美國、日本等發(fā)達(dá)國家把持，對中國而言非常不利，前段時(shí)間，中興通訊被美國制裁，據(jù)媒體聲稱超高速ADC/DAC也位列制裁名單之上。

高速數(shù)據(jù)采集處理存儲(chǔ)系統(tǒng)

高速數(shù)據(jù)采集處理存儲(chǔ)系統(tǒng)將目前較先進(jìn)的高速AD(1GS/S、500MS/S、180MS/S、125MS/S)，PCI-E總線，大規(guī)模磁盤陣列存儲(chǔ)及現(xiàn)代信號分析處理技術(shù)融合在一起，用于實(shí)時(shí)采集和記錄復(fù)雜現(xiàn)場環(huán)境中各種調(diào)制形式的中頻或射頻信號、高重頻雷達(dá)及超聲脈沖信號，將獲取的原始信號數(shù)據(jù)以高達(dá)1.4GB/s速率直接存儲(chǔ)到磁盤陣列中，另外數(shù)據(jù)可通過8GB/S的高速內(nèi)部總線提交給GUP高的性能處理器，實(shí)現(xiàn)信號高速實(shí)時(shí)處理及分析.系統(tǒng)專用的信號采集處理連續(xù)存儲(chǔ)管理軟件，實(shí)現(xiàn)各類參數(shù)控制，時(shí)域、頻域顯示、時(shí)頻分析，信號累加平均及各種專用信號處理算法、并將實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)高速寫入本地磁盤陣列中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、自動(dòng)分析與管理， 軟件可按不同系統(tǒng)要求定制。

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