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。數(shù)據(jù)采集板的應(yīng)用與這些關(guān)鍵詞息息相關(guān)：信號(hào)類型（脈沖、中頻、射頻…。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)。

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。采樣率：非常關(guān)鍵的指標(biāo)，如果是包含直流分量的信號(hào)，采樣率的選擇一般是信號(hào)頻率的8倍以上。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。

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高速數(shù)據(jù)采集卡動(dòng)態(tài)

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ⅰ?

 科研工作者對(duì)信號(hào)的獲取與分析的需求從不停歇，而采集卡的形態(tài)、樣式也在推陳出新，新的處理手段——如多核CPU、并行GPU，F(xiàn)PGA處理能力也日新月益，推動(dòng)整個(gè)數(shù)據(jù)采集行業(yè)不斷進(jìn)步。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。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)采集卡的關(guān)鍵部件廠商不斷發(fā)布新的芯片部件，如ADI,TI的新AD/DA芯片，Xilinx, Altera的基于SOC的先進(jìn)FPGA技術(shù)，使高速數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品出現(xiàn)新的組合可能。

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，長內(nèi)存和快速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏y(cè)量系統(tǒng)。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。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。