基于C8051F064单片机的数据采集系统

介绍了C8051F064单片机和相关器件的使用方法,分析了ADC转换器单端模式下对电压信号的采集过程和DMA控制器对外部存储器写入数据的过程。对数据采集的时间间隔进行了分析,数据采集采样频率可以达到1Msps,并有16位A/D采样分辨率,可以满足一般检测仪器的需求。     

一种高采样率电力故障录波器的设计

针对现有故障录波器采样频率低的缺点,本文设计了一种高采样率的电力系统故障录波器,该录波器由高速数据采集卡和上位机组成。首先基于DSP芯片和两片8位并行高速A/D转换芯片TLC5510设计了一种双通道高速数据采集卡,该高速数据采用卡通过USB口将采集到的故障数据上传到上位机,上位机软件实现故障数据读取、存储和显示的功能。实验表明,该录波器采样频率可达20Msps,具有一定的实际应用价值。     

小型化多道地震信号采集系统设计与实现

针对工程地震信号采集设备的便携性问题,采用MSP430F149驱动单片24位ADS1256以分时切换方式控制四路差分信号采集,实现系统的低功耗、小型化设计。重点介绍有限存储空间内大数据量的暂存、A/D通道切换与数据存储时间差的平衡问题,包括A/D分辨率和精度的提高方法。系统最终实现最大1kS/s等效采样率时四通道2048点的并行采集存储,分辨率在19位以上,从其在自主开发的无线遥测式地震仪应用效果来看,其信号频谱均满足有效地震波勘探需求。     

自适应光学波前处理机D/A电路的优化

为了适应当前的自适应光学系统的要求，介绍一种多路D/A转换电路的优化及实现方法。它将输出的多路数字信号依次地通过一路D/A，进行数模转换，再通过采样保持器，将各路信号进行采样保持，分成了多路信号来控制变形镜，从而不但简化了系统，而且综合小信号误差，减少故障率。     

海底管道缺陷漏磁检测器数据采集系统研发

针对海底管道内可利用空间小、运行工况恶劣的实际情况,研发一款海底管道缺陷漏磁检测器数据采集系统.该系统选用ARM实现对各功能单元的控制,并以FPGA结合A/D采样芯片进行多路漏磁检测信号的并行采集;通过对各功能单元的一体化和集成设计,在确保能准确有效采集和存储缺陷漏磁信号数据的前提下,实现系统结构的整合及简化.牵拉试验和检测工程应用结果表明:该数据采集系统运行稳定,采集、处理缺陷漏磁检测数据质量高,达到设计要求,完全满足海底油气管道缺陷漏磁检测工程应用的技术要求.     

数据采集系统中A/D转换器的正确选择

A/D转换器是数据采集系统的核心器件,它的技术指标直接影响整个采集系统的精度.本文详细地介绍了A/D转换器的采样率、分辨率和精度三个技术指标,为用户正确选择A/转换器并建立数据采集系统提供参考.     

USB多路数据采集器

针对目前大多数采集系统无法实现多通道高分辨率采样及携带不方便等情况,提出了一种基于USB的多路数据采集系统的设计方法。系统利用ARM+FPGA+AD7656的系统组合实现16路通道同步信号采样,FPGA用于实现对A/D转换的逻辑控制,通过ARM7处理器对A/D转换数据进行处理,再由USB接口与计算机进行数据通信。测试结果表明,基于FPGA与ARM的多通道数据采集系统结构简单、控制方便、设计成本较低,能够准确快速地对16路信号同时进行采集。     

激光干涉系统中若干信号同步问题的处理技巧

介绍了基于压电陶瓷(PZT)的激光干涉系统中若干信号同步问题:首先,针对采集卡 D/A 驱动 PZT 和 A/D高速采样二者的同步处理,介绍了分别利用 Visual C++改进软件算法和软硬件相结合实现同步的两种方法,并通过绘制 PZT 线性特性曲线比较两种同步方法的优劣;其次,针对常用采集卡对多路信号的采集是异步的,且采样频率越低,误差越大的问题,通过增加采集卡模拟量输入(IA)通道使用数目的方式,对四象限光电管四路信号进行对称布置的方法消除采样间隔引起的误差,实现相邻象限相差的高精度识别,同时起到了一定的滤波作用;最后,利用频谱特性分析了移动平均的滤波效果.实验结果表明该同步技巧能较大提高相差的识别精度,滤波算法能较好滤去背景光强及光电子器件引起的噪声.     

低采样率下经验模态分解性能提升研究

经验模态分解(EMD)使用信号极值点的位置和取值信息进行分解,对采样率有较高的要求。针对EMD在低采样率下性能降低的现象,提出一种基于B样条拟合的信号局部均值计算方法。首先提取信号极值点出现的时刻作为尺度,然后通过对极值点时刻进行重新采样构造B样条节点,最后应用B样条最小二乘拟合方法直接计算局部均值。与EMD方法相比,该方法不需要信号极值点的准确位置和取值,因此不容易受到低采样率的影响。对平稳信号和非平稳信号的仿真结果表明,该方法能在接近奈奎斯特频率的低采样率下获得较高的性能。与基于插值的解决方案相比,该方法的分离性能更好。     

PCI-9820高速数据采集卡在材料超声检测系统中的应用

本研究采用最高采样率为120MS/s,采样精度为14位,PCI总线的高速A/D数据采集卡PCI-9820构造了数据采集模块,实现了数字超声检测系统中A扫描波形数字化、存储、处理功能.还介绍了采用WD-DASK和Microsoft Visual C 在Windows XP下的编程应用.     

基于超声波A/D采样法的相位差位移测量方法

为了提高超声波位移测量分辨率,提出一种基于超声波A/D采样法的超声波相位差位移测量方法,利用超声波信号的相邻采样数据之差,消除了超声波信号中的直流成分对相位差位移测量的影响,再通过不同相邻采样数据之差的比值建立了相位差位移测量的数学模型,由此获得较高的相位差位移测量分辨率。该方法的采样电路简单,不需要高倍数超声波信号采样率,仅需在一个超声波信号周期里采样10几个数据,就可获得亚微米级的位移测量分辨率。实验结果验证了该方法的有效性。基于该方法研制的超声波位移测量平台,若超声波频率选用40 kHz,则位移测量分辨率可达1 μm。     

转子动平衡检测中不平衡信号幅值与相位的计算方法

本文主要论述了在旋转机械的动平衡检测中，采用转速脉冲信号触发A／D进行整周期采样，然后通过对采集到的整周期信号进行离散傅里叶变换，从而得到不平衡信号的幅值与相位。     

基于多通道重构的SAR方位的性能分析和算法研究

SAR DPCMAB(方位向多相位中心多波速模式)能够提高方位向采样率,同时却带来非均匀采样的问题,通过频谱重构算法能够有效的恢复原信号频谱。但是在SAR传感器运行过程中存在通道特性不一致,采样时刻偏差,噪声等干扰因素,导致重构后的信号出现频谱噪声,重构精度收到影响。研究一种基于方位向相位中心偏移天线技术的机载SAR实现方法。通过在方位向上安置相位中心偏移的多个波束来降低系统对脉冲重复频率的要求,从而在保证方位向分辨率不变的条件下能够扩展机载SAR的测绘带宽。针对由PRF的变化造成的方位信号非均匀采样,采用多通道重构算法来恢复均匀采样信号。并以两通道机载SAR为例,通过仿真实例验证该算法的有效性。     

等效时间采样在导波雷达物位计中的应用

导波雷达物位计是一种采用时域反射测量原理的高精度微波物位计,为了实现对回波信号的高精度采集,本文采用等效时间采样方法,能有效降低对系统的频带要求,简化电路设计。文章着重论述了导波雷达物位计的测量原理和等效时间采样方法,并设计了基于数字可编程延迟发生器AD9500的步进脉冲延时电路,最小延时时间能达到几十PS,实现以高采样率对导波雷达物位计回波信号的采集。     

基于AD652的高精度数据采集系统

随着自动控制领域的高速发展,实现高精度参数采集变得非常重要。实现高精度的参数采集处理目前主要有并行A/D转换和串行A/D转换两种方式,而串行方式以其精度高且成本低廉被广泛应用。它主要有两种有代表性的实现形式(A/D申行、V/F方式)。着重讨论在模拟机参数采集处理应用中采用V/F转换实现稳定性好、抗干扰能力强而且应用简单和成本低廉的良好效果。     

动态光电显微镜刻线瞄准信号的处理方法

研究了激光干涉比长仪的动态光电显微镜刻线瞄准信号的处理方法。分析了基于硬件电路的信号处理方法,及基于高速A/D采样、计算机数据处理的软硬件结合的信号处理方法,分别介绍了这两种方法的系统组成及工作原理。实验证明,前者抗干扰性能差,瞄准精度低;后者实现对刻线信号均匀等距采样,瞄准精度高,在测量速度达3mm/s时,可实现2nm的瞄准分辨率。     

线阵CCD高速A/D接口技术及开发系统

本文介绍了一种新的不用DMA芯片的高速。A/D数据采集和处理系统,该系统以8098单片机为核心,采用单地址总线,双数据总线的结构。高速A/D采集时,数据流与指令流相分离,A/D结果直接存入相应的RAM区,可达到2MC的采样速率。本文还介绍了由它组成的线阵CCD应用开发系统的特点。此系统可工作在逐位A/D采样测量方式和二值化脉冲测量方式,还可以和286、386微机组成主-从式光信息测控系统。     

虚拟动态信号测试仪的实现与应用

利用虚拟仪器的概念和 FFT技术 ,以 PC机和通用的 D/ A、A/ D转换及数字I/ 0卡作为仪器硬件 ,开发出满足一般控制系统分析使用的动态范围 0 .1～ 2 0 0 0 Hz的虚拟动态信号测试仪器 ,并给出了利用该仪器对实际控制系统的测试结果。     

基于PXI总线的高速数字化仪的设计和实现

介绍了一种基于PXI总线的高速数字化仪的设计理论和实现方法,从硬件和软件两个方面详细介绍了系统的设计方法.该采集平台基于高速模数转换器ADC08D1500和高性能可编程逻辑器件VIRTEX-4 SX35,可以实现3Gsps的实时采样率和8位的采样精度;板载512M DDR2内存模组,可以实现高速信号的实时存储;接口上采用PXI总线技术,采用PCI9054作为接口芯片;软件开发上采用DLL API的模式,方便不同用户的定制.     

一种可用于自容式水听器的信号采集电路设计

针对自容式水听器低功耗、低噪声等需求,设计了一种自容式的水声信号采集电路。在模拟电路部分,为了提高信噪比、降低功耗,使用了二端口噪声分析和全差分设计,并将模拟电路的工作电压降至3 V;为了削减1/f噪声和高频无关噪声,组合使用了贝塞尔滤波器和切比雪夫滤波器。在数字电路部分,使用ZYNQ可拓展处理平台代替传统的微控制器(Micro Control Unit,MCU)与现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA),并根据工作频带通过配置锁相环(Phase Locked Loop,PLL)锁相环的工作频率调节采样频率,使用双先入先出队列(First In First Out,FIFO)块向外置记忆卡(Trans Flash,TF)卡写入数据,使数字信号以较高速率传输并存储。经过仿真和测试,模拟电路在60 Hz~58 kHz之间的增益达到52 dB。实测结果显示,模拟电路部分的功耗为95 mW,数字电路部分的功耗为1.9 W;在模数转换(Analog/Digital,A/D)芯片采样率达到128 kHz时,电路自噪声频谱略高于−110 dB,总噪声均方根为961μV。该采集系统配合大容量的TF卡,可以满足自容式水听器长时间连续采集声信号的需求。