高速數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)分類

1、基于PCIe總線計(jì)算機(jī)采集存儲(chǔ)系統(tǒng):

這種系統(tǒng)一般采用PCIe高速數(shù)據(jù)采集卡做為高速AD轉(zhuǎn)換的入口，高頻模擬電信號(hào)經(jīng)高速數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后經(jīng)PCIeX8總線，將數(shù)字信號(hào)傳送至計(jì)算機(jī)。它的系統(tǒng)的中心是一款仔細(xì)挑選的性能的基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)，它可以配備有8或 16個(gè)驅(qū)動(dòng)器托架和6個(gè)PCIe插槽的超微4U塔式機(jī)， 并擁有2.4 GHz四核處理器，板載圖形處理器，8 GBRAM，專門用于系統(tǒng)安裝的256 GB固態(tài)硬盤，Windows7操作系統(tǒng)等配置。機(jī)箱上自帶的865W電源采用風(fēng)扇靜音冷卻配置。高速數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)板卡設(shè)計(jì)介紹所設(shè)計(jì)的高速數(shù)據(jù)采集高速、大容量存儲(chǔ)卡和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。

2，VPX架構(gòu)的SATA采集存儲(chǔ)系統(tǒng)：

對(duì)于惡劣環(huán)境及外場(chǎng)等應(yīng)用場(chǎng)合，桌面計(jì)算機(jī)形態(tài)的系統(tǒng)相對(duì)不太適合。而基于vpx的總線的高速采集存儲(chǔ)系統(tǒng)可以規(guī)避普通計(jì)算機(jī)的一些不足，特別是抗震性方面的局限。vpx先天的優(yōu)勢(shì)，如高密度接插件，歐卡規(guī)格，牢固安裝的高可靠導(dǎo)軌等，為在振動(dòng)等場(chǎng)合（如機(jī)載，車載）提供了合適的選擇。這些誤差必須通過合理的算法進(jìn)行校正，增加了設(shè)備量和控制的復(fù)雜性。

VPX采集存儲(chǔ)系統(tǒng)的主要架構(gòu)一般為：VPX高速采集板，VPX FPGA SATA控制板，VPX 磁盤板（一般選用SSD固態(tài)硬盤）及VPX機(jī)箱平臺(tái)等。

3,嵌入式采集存儲(chǔ)系統(tǒng)

某些應(yīng)用場(chǎng)合除了對(duì)于采集存儲(chǔ)系統(tǒng)要求堅(jiān)固，可靠，小巧外，他對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴比較低。那么一種嵌入式的采集記錄儀器也應(yīng)運(yùn)而生。它采用自定義的總線結(jié)構(gòu)，F(xiàn)PGA SATA控制與存儲(chǔ)單元集成在一起，而外部信號(hào)接口采用fmc的方式做為靈活適配的部件，如用于雷達(dá)采集的AD轉(zhuǎn)換板，用于圖像采集的mameralink板，用于光纖采集的光纖采集板等。所有通道觸發(fā)，外部觸發(fā)，可以結(jié)合AND和OR函數(shù)來建立非常復(fù)雜的觸發(fā)條件。

數(shù)據(jù)采集的基本理論

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采樣過程為了對(duì)模擬信號(hào)用數(shù)字方法處理，應(yīng)先將模擬信號(hào)數(shù)字化，即進(jìn)行模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換。模/數(shù)轉(zhuǎn)換過程，包括三個(gè)內(nèi)容：一是采樣，二是量化，三是編碼。一個(gè)模擬信號(hào)首先經(jīng)過預(yù)采樣濾波器，對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，然后由采樣器在每個(gè)采樣時(shí)刻讀出一個(gè)數(shù)據(jù)；再由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)量化為二進(jìn)制數(shù)碼，數(shù)據(jù)之后保存到存儲(chǔ)器用于數(shù)字信號(hào)處理。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器模/數(shù)轉(zhuǎn)換器是整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心，它的性能直接限制系統(tǒng)的性能。要使設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能滿足工作條件，首先要選對(duì)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。因此，有必要去了解模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的發(fā)展?fàn)顩r。采樣方式常見的采樣方式可分為“實(shí)時(shí)采樣”和“等效時(shí)間采樣”兩大類?！皩?shí)時(shí)采樣”是在信號(hào)存在期間對(duì)其采樣。按照采樣定理，采樣速率必須高于信號(hào)中較高頻率分量的 2 倍；對(duì)于周期性正弦信號(hào)，一個(gè)周期內(nèi)應(yīng)該至少有兩個(gè)采樣點(diǎn)?！皩?shí)時(shí)采樣”除了通常使用的定時(shí)采樣外，還常常使用“等點(diǎn)采樣”，即“變步長(zhǎng)采樣”。幅度分辨率不足數(shù)字轉(zhuǎn)換器使用模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)將模擬信號(hào)的樣本轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。這種采樣方法不論被測(cè)信號(hào)頻率為多少，一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)均勻采樣的點(diǎn)數(shù)總共為 N 個(gè)。

高速數(shù)據(jù)采集卡的比較

高速數(shù)據(jù)采集卡種類繁多，功能相差較大，有高采樣率和高分辨率的，也有高采樣率低分辨率，也有低采樣率高分辨率。除此之外，還有單通道和多通道采樣之分，以及寬帶之間的差異。

魯科數(shù)據(jù)——專業(yè)生產(chǎn)、銷售高速數(shù)據(jù)采集卡，我們公司堅(jiān)持用戶為上帝，想用戶之所想，急用戶之所急，以誠為本，講求信譽(yù)，以產(chǎn)品求發(fā)展，以質(zhì)量求生存，我們熱誠地歡迎各位同仁合作共創(chuàng)輝煌。

高速數(shù)據(jù)采集卡軟件設(shè)計(jì)，一般具備如下架構(gòu)：

1、硬件層

PCIe高速數(shù)據(jù)采集卡。

2、系統(tǒng)層

高速數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動(dòng)程序，處于操作系統(tǒng)層。運(yùn)行在操作系統(tǒng)內(nèi)核模式。我們?yōu)榭蛻籼峁┯蠸YS驅(qū)動(dòng)文件，及INF驅(qū)動(dòng)程序安裝文件。

驅(qū)動(dòng)程序主要功能是，定義了中斷模式，寄存器訪問控制等基本功能。

3、應(yīng)用層

應(yīng)用層分為API接口和應(yīng)用程序。API接口包括：驅(qū)動(dòng)API、圖形API、算法API。隨著行業(yè)深入，API庫會(huì)更加豐富，更加專業(yè)化。

驅(qū)動(dòng)API接口以動(dòng)態(tài)運(yùn)行庫DLL形式提供，DLL運(yùn)行在用戶模式的應(yīng)用層，API為用戶提供定義明晰的接口函數(shù)，便于理解，能夠充分發(fā)揮出用戶的主觀能動(dòng)性，便于用戶二次開發(fā)，創(chuàng)建屬于自己更的更專業(yè)化的應(yīng)用軟件。

圖形API，封裝了曲線圖控件。便于用戶對(duì)數(shù)據(jù)分析的曲線表示。

算法API，封裝了數(shù)據(jù)分析中常用算法，便于用戶數(shù)據(jù)分析。