数据采集器采样速率评价方法研究.pdf

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1、数据采集器采样速率评价方法研究岳瑞华，等数据采集器采样速率评价方法研究StudyontheEvaluationMethodforSamplingRateofDataAcquisition岳磷华徐中关扬亏弦(第二炮兵工程大学自动控制工程系，陕西西安710025)摘要：针对标准周期计数法在对数据采集器的采样速率进行评价时无法有效抑制干扰和噪声这一问题，提出了一种采样速率评价方法。该方法利用标准信号源提供标准交流信号，采用自相关滤波法对采样数据进行处理，得到数据采集器的采样速率，进而得到通道间的延迟时间。仿真结果表明，该方法简单、抗干扰能力强、评价数据一致性好。

2、关键词：数据采集采样速率延迟时间周期信号自相关方法中图分类号：TP20文献标志码：AAbstract：Aimingattheproblemthatinevaluatingthesamplingrateofdataacquisition，thestandardcycliccountingmethodisunabletoeffectivelysuppressinterferenceandnoise，thusanewevaluationmethodisproposed．Inthismethod。thestandardACsignalisprovidedbysta

3、ndardsignalsource；thesampledataareprocessedbyautoeorrelationfilteringtforobtainingsamplingrateofthedataacquisitiondevice，andthedelaytimebetweenchannels．Thesimulationindicatesthatthissimplemethodfeatureshiighanti·interferencecapabilityandgoodconsistencyinevaluationdata．Keywords：Dat

4、aacquisitionSamplingrateDelaytimeCyclesignalAutocorrelationmethod0引言数据采集器的采样速率是指采集通道在单位时间内所采集的数据个数，通道间延迟时间是指在不同通道间切换时所需时间。数据采集器得到的是离散化数据．通过对离散化数据的处理可得到需要的测量结果。数据采集器的采样速率和通道间延迟时间N-2]直接决定离散数据和时域的关系。因此，对数据采集器的采样速率和通道间延迟时间的评价是正确选择和使用数据采集器的基本条件。1采样速率的评价方法一般评价系统使用标准周期计数法对采样速率进行评价[3“，但某些

5、测量系统中配置的是标准信号源。如标准信号源Fluke5520A，标准信号源能够提供标准正弦信号。因此，本文采用标准正弦波信号和自相关方法评价数据采集器的采样速率。其基本思想为：标准信号源送出标准正弦信号，频率为厂=100Hz；标准频率信号1年绝对不确定度为(2．5+5)x10巧Hz[5剖，启动数据采集器采集Ⅳ个数据。利用自相关技术[7。叫消除采集数修改稿收到日期：2012—04—05。第一作者岳瑞华(1969一)。男，2006年毕业于第二炮兵工程学院控制专业，获博士学位，教授；主要从事仪器测试与计量方面的工作。《自动化仪表》第34卷第3期2013年3月据中

6、的噪声和干扰，然后，寻找出Ⅳ个数据中所包含的输入信号整周期的个数凡，和n，个整周期所包含的采集数据个数M，则采样速率，为：_7、，正=寸=峰f(1)，‘。式中：n，为输入信号整周期的个数；Ⅳ。为n。个整周期所包含的采集数据个数；／为标准信号的频率，Hz；KT为在一个信号周期中包含的采样个数，也称为信号的数字化周期。由于标准信号的频率，已知，由式(1)可知，评价工作的重点是群的获取。式(1)与一般的标准周期计数法的计算公式相同。本文不再赘述。不同的是，一般的标准周期计数法直接对应采集数据，式(1)却对应采集数据的自相关离散序列，原因如下。原始的采集数据不可避

7、免地包含噪声和干扰，在自相关处理后．可以有效地抑制噪声和干扰而不改变数据序列的周期。判断自相关后的数据序列的可信度比直接判断采集数据序列高。自相关分析原理如下。所谓自相关，就是信号与自身进行相关运算得到其自相关函数，信号的自相关函数具有保持信号周期不变的特性。为了说明这一点，假设信号z(t)具有周期r，即：戈(t)=戈(t+nT)。z(t)的傅里叶级数表达式为：71数据采集器采样速率评价方法研究岳瑞华。等石(f)=丁ao+至(ancos舭+D。sin舭)式中：力=等，ra眠(2)量为孚倍。相对而言，自相关运算加强了有用周期信这时信号z(t)的自相关函数R。

8、，(t)可用傅里叶级数表示为：R。(f)=鲁+÷耋(。2。+6：)