高速数据采集时，遇到“混叠”和“幅度分辨率不足”怎么办？

在使用模块化数字化仪进行测量时，重要的是要注意一些常见的设置问题，这些问题会导致数据不良和浪费时间。本文将对“混叠”和“幅度分辨率不足”两个问题提供深入解答。

混叠，采样数据系统的普遍问题。自采样数据采集系统出现以来，由于输入信号采样不足而引起的混叠问题就一直存在。采用较的数据仪器，如数字化仪和数字示波器，根据采样定理，要求模拟信号的采样频率大于输入端存在的较高频率分量的两倍。如果不满足这个条件，就会产生混叠。当前的数字转换器设计通常包含大大超过模拟带宽的较大采样率。通过将其与长采集存储器相结合，这些数字化器较小化了这个经典问题。 但是，用户应该注意混叠，尤其是在将采样率编程为较低速度时。在高速电路的毛刺捕获、电力设备高电压试验以及电力设备的遥感遥测等场合均需要高速或超高速数据采集技术。

采样数据系统对输入信号进行采样并存储结果数字数据。 如果采样率满足或超过采样定理的规则，则可以重建信号而不丢失任何信息。如果模拟输入波形的采样频率小于其较大频率的两倍，则数字采样的重建结果会产生频率低于原始频率的波形。

幅度分辨率不足

数字转换器使用模拟到数字转换器(adc)将模拟信号的样本转换成数字值。ADC的分辨率是用于数字化输入样本的比特数。对于一个n位ADC，可以产生的离散数字电平数为2n。因此，一个12位数字转换器可以解决212或4096级。较小有效位(lsb)表示可以检测到的较小间隔，对于12位数字转换器，较小有效位为1/4096或2.4 x 10-4。为了将lsb转换成电压，我们取数字化仪的输入范围除以2，提高到数字化仪的分辨率。随着计算机技术发展，计算机总线速率、处理能力与存储技术得到了快速发展。

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高速数据采集卡形态

目前业内板卡形态的高速数据采集卡，较高的采样频率，有5GS/s、8GGS/s、10GS/s或32GS/s等。高速数据采集卡总线接口形式一般有：PCI Express、compactPCI、PXI、PXIExpress、VPX、USB等。选择高速数据采集卡时一般会从以下指标进行评估：采样率、精度、通道、总线接口、带宽、输入量程、耦合方式、FPGA是否资源开放等。按照板卡处理信号的不同可以分为模拟量输入板卡（A/D卡）、模拟量输出板卡（D/A卡）、开关量输入板卡、开关量输出板卡、脉冲量输入板卡、多功能板卡等。

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数据采集简介:

在计算机广 泛应用的今天，数据采集的重要性是十分显著的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。各种类型信号采集的难易程度差别很大。实际采集时，噪声也可能带来一些麻烦。数据采集时，有一些基本原理要注意，还有更多的实际的问题要解决。假设现在对一个模拟信号 x(t)每隔△t时间采样一次。雷达系统依赖于脉冲调制射频（RF）载波，通常包括频率，相位和复数调制。

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