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高速數據采集時，遇到“混疊”和“幅度分辨率不足”怎么辦？

在使用模塊化數字化儀進行測量時，重要的是要注意一些常見的設置問題，這些問題會導致數據不良和浪費時間。本文將對“混疊”和“幅度分辨率不足”兩個問題提供深入解答。

混疊，采樣數據系統的普遍問題。自采樣數據采集系統出現以來，由于輸入信號采樣不足而引起的混疊問題就一直存在。對于獲取物理界中的信號，幾十兆以上的采樣率被視為高速數據采集，5G通信、復雜電磁環境監測、相控陣雷達、超帶寬通信、高能物理、光電領域對于數據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、更廣的動態范圍。采用較的數據儀器，如數字化儀和數字示波器，根據采樣定理，要求模擬信號的采樣頻率大于輸入端存在的較高頻率分量的兩倍。如果不滿足這個條件，就會產生混疊。當前的數字轉換器設計通常包含大大超過模擬帶寬的較大采樣率。通過將其與長采集存儲器相結合，這些數字化器較小化了這個經典問題。 但是，用戶應該注意混疊，尤其是在將采樣率編程為較低速度時。

采樣數據系統對輸入信號進行采樣并存儲結果數字數據。 如果采樣率滿足或超過采樣定理的規則，則可以重建信號而不丟失任何信息。如果模擬輸入波形的采樣頻率小于其較大頻率的兩倍，則數字采樣的重建結果會產生頻率低于原始頻率的波形。

幅度分辨率不足

數字轉換器使用模擬到數字轉換器(adc)將模擬信號的樣本轉換成數字值。數據采集卡需注意事項清單1、ESD注意事項數據采集卡的電路板包含可能被靜電放電（ESD）損壞的電子元件。ADC的分辨率是用于數字化輸入樣本的比特數。對于一個n位ADC，可以產生的離散數字電平數為2n。因此，一個12位數字轉換器可以解決212或4096級。較小有效位(lsb)表示可以檢測到的較小間隔，對于12位數字轉換器，較小有效位為1/4096或2.4 x 10-4。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。

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高速數據采集存儲板卡設計

介紹所設計的高速數據采集高速、大容量存儲卡和系統實現方案。vpx先天的優勢，如高密度接插件，歐卡規格，牢固安裝的高可靠導軌等，為在振動等場合（如機載，車載）提供了合適的選擇。A/D采集采用8位的1 GHz A/D轉換芯片,高速大容量存儲采用固態存儲芯片FLASH(閃存)為存儲介質,FPGA(現場可編程門陣列)為存儲陣列的控制核心,針對來自A/D的高速數據,引入多級流水和冗余校驗技術,能夠屏蔽FLASH的壞塊。實現了用高密度、相對低速的FLASH存儲器對高速實時數據的可靠存儲。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。

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數據采集概況

在互聯網行業快速發展的今天，數據采集已經被廣泛應用于互聯網及分布式領域，數據采集領域已經發生了重要的變化。同時采樣時只需采集血液，無需采集呼吸道標本，不僅有效保護醫護人員的安全，而且避免不同被染上的階段采樣部位可能出現病毒量的不足而導致的假陰性結果。首先，分布式控制應用場合中的智能數據采集系統在國內外已經取得了長足的發展。其次,總線兼容型數據采集插件的數量不斷增大,與個人計算機兼容的數據采集系統的數量也在增加。國內外各種數據采集機先后問世，將數據采集帶入了一個全新的時代。

高速數據采集卡

高速數據采集卡（HighSpeedDataAcquisitionCard）是相對于低速數據采集卡而言的，通俗講，就是采樣頻率/采樣率比較高的數據采集卡；因為高速數據采集卡的采樣頻率接近一些儀器的工作頻率，所以也歸類為儀器的范疇，叫數字化儀（Digitizer）。在使用模塊化數字化儀進行測量時，重要的是要注意一些常見的設置問題，這些問題會導致數據不良和浪費時間。

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