【硕士论文】基于等效采样的高速数据采集的研究.pdf

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1、华南理工大学硕士学位论文基于等效采样的高速数据采集的研究姓名：张永兴申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：余成;尹俊勋20040520摘要随着计算机的广泛应用和微电子学的高度发展，数字系统已经被广泛的应用于国民经济、国防建设和科学试验的各个领域。跟模拟系统相比，数字系统有精度高、稳定性好等一系列优点，但是数字系统只能处理离散的数字信号，外部世界各种类型的被测量可以通过相应的传感器转变成各种可以进一步处理的物理量，而大部分传感器输出的仍然是模拟的．所以往往需要将这些模拟信号转换成便于处理和存储的数字信号，再收集到计算机并进行进一

2、步处理。这一过程即称为“数据采集”，相应的系统即为数据采集系统。在许多应用场合，人们需要具有很高的通过速率的高速数据采集系统甚至超高速系统。等效采样的是一种数字化方式，一般在重复信号的每个周期或相隔几个周期取一个样，而每个取样点分剐取自输入信号每个波形的不同位置上，若干个取样点重新组成为～个周期，可以得到类似于原信号的～个周期的波形，但是周期拉长了。有两种等效采样的方法：随机等效采样和连续等效采样，等效时间采样提供更大的时间分辨率和精度，可以达到更高的等效采样率。两者都要求输入信号有重复性。洲4㈣‘“本文介绍了等效采样的原理和方法以及数

3、据采集的一些基本知识，提出了一种基于EDA技术的全新的等效采样方案，可以实现使用低速系统采集高速周期信号的完整波形的功能。借助高速发展的EDA技术，可以方便地产生采样信号，并且解决了传统等效采样对复杂周翅信号失效的闽题，进一步降低对输入信号的要求。本方案中A／D变换器处于连续工作状态，改变了传统的连续等效采样每次触发只采集一个数据的模式，提高了系统的工作速度。由于系统仅仅采用一块低速模数转换器，只有一个通道，所以解决了多通道并列采集技术由于各个通道的增益差异带来不能避免的误差。”1和多通道并列采集技术不同，步退信号的产生是由EDA器件来

4、完成的，可以保证它的精度，因而解决了多通道并列采集技术中存在的由于通道间不均匀延时而引入的非均匀采样特性。今天的高速数据采集技术已经在雷达、通信、水声遥测、遥感、地震勘测、振动工程、无损检测、智能仪器、科学试验等各个方面有着广泛的应用。而等效采样技术的进一步研究必然对高速数据采集技术作出巨大的贡献。关键词：数据采集等效采样采样信号EDA硬件描述语言华南理T大学硕士学位论文ABSTRACTWiththewidelyUSeofcomputerandhighdevelopmentofmicroelectronics，digitalsystem

5、hasbeenwidelyusedinnationalecnomy、militarybuildandsicencetest．Digitalsystemismorepreciseandstablethananologsystm．ButdigitalsystemCallonlydealwithdiscretesignals．Mostoftheinformationcanjustbetransformedintoanologsignalbytherightsensor,goitisusefultotransformtheanologsinai

6、todigitalsigal,whichiseasytoprocessandstore．ThesignalsisSenttothecomputerafterdigitlized．Thisprocessiscalled“Dataacquisition”，thesystemdoingthisworkiscalled“DataAcquisitionSystem"．Nowveryhighspeeddataacquisitionsystemiswidelyneeded．Equivalent—timesamplingisamethodofdigit

7、alizing，Onesampleisgatheredinoneoiseveralcyclesofaperiodicsignal．Severalofthesesamplescanconstructacycleoftheinputsignal，whilethecycleislonger．TherearetwomethodsofETS：continuousETSandrandomETS．ThecontinuousETShas撼ghresolutionandmoreprecisionandcangettohighersamplingratee

8、asilyBoththemethodsneedaperiodicinputsignal．Thispaperintroducestheprincipleofequivalent-timesamplingand