如何选择高速数据采集卡？

用户在进行科研试验中，如果涉及高频信号的试验，一般要进行高速数据采集卡的选择，如通信、高通物理、雷达等领域。选择高速数据采集卡一般从如下几个指标考虑：

采样率、分辨率、通道数、总线等。选型的关键还是看您高速数据采集卡做什么用，避免不要盲目选择数据采集卡。因为不同的数据采集卡用的地方不同，首先你要确定你的用途，知道用处了才能更好的选型。用途确定后，查找相应匹配的数据采集卡，查看其参数是否适合你的需求，把不同型号的采集卡作对比，这样才可以挑选出更适合你的。再由模数转换器ADC量化为二进制数码,数据之后保存到存储器用于数字信号处理。数据采集板的应用与这些关键词息息相关：信号类型（脉冲、中频、射频….）、信号幅度、信号带宽、是否需要FPGA实时处理，通道数…….

采样率：非常关键的指标，如果是包含直流分量的信号，采样率的选择一般是信号频率的8倍以上。如果是通信调制信号，可以是采用欠采样的方式采集，这时重点考虑的是板卡的带宽。

分辨率：有些用户对分辨的要求不高，比如通信等；有些用户对分辨率则比较敏感，通常可选有8bit，10bit，12bit，14bit，16bit等。

通道数：对于有些阵列应用的场合，通道数是非常关键的一个要素。比如超声阵列、相控阵雷达、分布式高能物理探测等。当然，此种场合的对同步性要求也非常高。

总线：用户根据系统规模、经费预算等，也需适合选择合适的总线。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。

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什么是数据采集卡呢？

简单说，高速数据采集卡就是完成传感器电压模拟信号转换成数字信号，并把数字信号传输至计算机的电路板卡。

在不同的领域，高速数据采集卡的界定有所不同，比如在机械振动领域，1MS/s采样率可以算做高速数据采集范畴；而在雷达信号处理领域，1GS/s或可归为高速数据采集范畴。一般而言，10MS/s往上的采样率可称做高速数据采集卡。

目前业内板卡形态的高速数据采集卡，较高的采样频率，有7GS/s、8GGS/s、10GS/s或12.5GS/s等。

典型的高速数据采集卡一般由以下几大部分组成：AFE/FEA、AD、FPGA、时钟、DDR内存、总线接口等要素。

采集卡的抗干扰问题

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高速数据采集卡可能引进噪音，主要包括来自周围电子器件的随机干扰、与激光器发射相关的电磁干扰和本底基线偏移。本底基线指激光雷达系统的暗背景测量基线，理想情形它是一条水平直线。可是在实际系统中经常观察到起点偏移，我们称本底基线偏移。这种偏移很小，但是它不稳定，它与真实的信号重叠在一起成为测量误差。为了能探测到污染分子的存在，必须很大的提高系统灵敏度，通常要把激光测量重复几千次甚至几万次以提高信噪比。同时必须尽量的减小各种干扰，包括这种基线偏移。飞行时间质谱仪是通过离子在一定距离真空无场区内按不同质荷比以不同时间到达检测器，从而建立质谱图的质谱仪。

实验证明，减小外触发信号可以减小本底基线偏移；在观测供电传输线上的浪涌电流时,由于浪涌的持续时间仅有几百纳秒,而电压的变化范围则可达几千伏,要***地了解其变化过程,就需要数据采集系统有极高的采样率。说明基线偏移的一个重要来源是外触发电压。其产生的原因可能是板卡设计上的缺陷，外触发信号的一部分经过分布电容耦合到了信号输入端。基线偏移的另一个重要来源是激光高压放电脉冲干扰，它很不稳定，与接线情况，地线好坏，板卡设计，温度湿度等都有关系。