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發(fā)布時間:2020-10-29 05:17  






數據采集卡分類
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)、開關量輸入板卡、開關量輸出板卡、脈沖量輸入板卡、多功能板卡等。8GSPS四通道帶寬2GHz高速數據采集卡12bit2GSPS雙通道帶寬1。其中多功能板卡可以集成多個功能,如數字量輸入/輸出板卡將模擬量輸入和數字量輸入/輸出集成在同一張卡上。根據總線的不同,可分為PXI/CPCI板卡和PCI板卡。
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高速數據采集卡在雷達信號的采集與分析
使用短占空比,多種調制類型和關鍵定時的脈沖波形的雷達信號需要提供高帶寬,成比例的采樣率,長內存和快速數據傳輸的測量系統(tǒng)。另外,通過的橋接芯片PCI9656,可以很方便地實現同主機的高速的數據通信。高速模塊化數字化儀是采集和處理雷達信號的理想選擇,并為這些測量提供了多項優(yōu)勢。它們提供了高帶寬,長采集內存以及特殊的采集模式以較大程度地利用內存,這些緊湊型儀器提供了高速測量和精度較高的分析。
雷達系統(tǒng)依賴于脈沖調制射頻(RF)載波,通常包括頻率,相位和復數調制。測量儀器的作用是以較大可能的保真度獲取這些脈沖波形并測量關鍵參數。
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數據采集的基本理論
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采樣過程為了對模擬信號用數字方法處理,應先將模擬信號數字化,即進行模/數(A/D)轉換。模/數轉換過程,包括三個內容:一是采樣,二是量化,三是編碼。一個模擬信號首先經過預采樣濾波器,對信號進行調理,然后由采樣器在每個采樣時刻讀出一個數據;再由模數轉換器(ADC)量化為二進制數碼,數據之后保存到存儲器用于數字信號處理。模/數轉換器模/數轉換器是整個數據采集系統(tǒng)的核心,它的性能直接限制系統(tǒng)的性能。要使設計的系統(tǒng)能滿足工作條件,首先要選對模/數轉換器。為了將lsb轉換成電壓,我們取數字化儀的輸入范圍除以2,提高到數字化儀的分辨率。因此,有必要去了解模/數轉換器的發(fā)展狀況。采樣方式常見的采樣方式可分為“實時采樣”和“等效時間采樣”兩大類。“實時采樣”是在信號存在期間對其采樣。按照采樣定理,采樣速率必須高于信號中較高頻率分量的 2 倍;對于周期性正弦信號,一個周期內應該至少有兩個采樣點。“實時采樣”除了通常使用的定時采樣外,還常常使用“等點采樣”,即“變步長采樣”。這種采樣方法不論被測信號頻率為多少,一個信號周期內均勻采樣的點數總共為 N 個。
高速數據采集卡軟件設計,一般具備如下架構:
1、硬件層
PCIe高速數據采集卡。
2、系統(tǒng)層
高速數據采集卡的驅動程序,處于操作系統(tǒng)層。運行在操作系統(tǒng)內核模式。我們?yōu)榭蛻籼峁┯蠸YS驅動文件,及INF驅動程序安裝文件。
驅動程序主要功能是,定義了中斷模式,寄存器訪問控制等基本功能。
3、應用層
應用層分為API接口和應用程序。API接口包括:驅動API、圖形API、算法API。隨著行業(yè)深入,API庫會更加豐富,更加專業(yè)化。
驅動API接口以動態(tài)運行庫DLL形式提供,DLL運行在用戶模式的應用層,API為用戶提供定義明晰的接口函數,便于理解,能夠充分發(fā)揮出用戶的主觀能動性,便于用戶二次開發(fā),創(chuàng)建屬于自己更的更專業(yè)化的應用軟件。
圖形API,封裝了曲線圖控件。便于用戶對數據分析的曲線表示。
算法API,封裝了數據分析中常用算法,便于用戶數據分析。