超高速数据采集结构设计

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数据采集技术已广泛应用于通信、图像采集、雷达、医学器械等技术领域。随着这些领域的发展，数据采集系统的速度和精度也需相应提高。这就对系统设计方案选择、电路结构和系统调试提出了很高的要求。超高速数据采集系统的结构设计主要是设计A/D转换和数据存储两大模块，此外，还应兼顾后续数字信号处理部分。在A/D转换模块中，可以采用单片A/D的结构，也可以采用多片A/D并行的结构；而多片A/D并行又包括时间并行和幅度并行两种方式。多片A/D并行可以降低对单个A/D芯片的性能要求，但系统会由于各路之间时钟延长时间不等和各路之间增益不等，产生偏移误差。这些误差必须通过合理的算法进行校正，增加了设备量和控制的复杂性。在超高速应用场合，如果现有芯片的速度与精度能满足要求，一般采用单片A/D变换结构。另外，超高速采集系统对PCB板的设计提出很高的要求。如果数字逻辑电路的频率达到或者超过45～50MHz，而且工作在这个频率之上的电路已经占到整个电子系统一定的分量（比如1/3），就称为高速电路。通常约定如果线传播延长时间大于1/2数字信号驱动端的上升时间，则认为此类信号是高速信号并产生传输线效应。在超高速系统中，传输线效应非常严重，需要采用很多方法来保证数据的完整性。高速模块化数字化仪是采集和处理雷达信号的理想选择，并为这些测量提供了多项优势。

数据采集卡简介

将需要测试的模拟或数字信号，自动采集并送到上位机中进行分析的过程是数据采集。数据采集卡是基于ISA、PCI、PCI-E、485、232、USB、以太网、以及无线网络等总线接入计算机的，实现数据采集功能。

数据采集卡广泛应用于各个领域，其功能主要有模拟量输入（AD）、模拟量输出（DA）、数字I/O、计数器/测频器、PWM输出等。

对于数据采集卡来说，模拟量输入的信号主要是外部传感器经信号处理转变成的电压或电流。（4）分辨率：采样数据较低位所代表的模拟量的值，常有12位、14位、16位等。其主要的规格参数包括采样的通道数；输入模式(差分输入模式或单端输入模式);极性(单极性或双极性);输入范围(提供多种选择范围);分辨率(8/12/16/24bit);采样方式(轮询又称为通道切换、同步又称为并行);采样速率(几Hz到几GHz);采集时钟(轮询、内部、外部);FIFO（缓冲区）的有无及大小。

数据采集概况

在互联网行业快速发展的今天，数据采集已经被广泛应用于互联网及分布式领域，数据采集领域已经发生了重要的变化。首先，分布式控制应用场合中的智能数据采集系统在国内外已经取得了长足的发展。比如经费试验室环境可选择PCIe、USB总线等，如果是工业现场、试验现场，可选择cPCI、VPX等。其次,总线兼容型数据采集插件的数量不断增大,与个人计算机兼容的数据采集系统的数量也在增加。国内外各种数据采集机先后问世，将数据采集带入了一个全新的时代。