板卡研制技术简介

1、技术简介数据采集数据采集信号合成信号合成总线技术总线技术数据处理及控制数据处理及控制系系成成统统集集数据采集数据采集 历史与现状 将模拟信号转换为数字信号，并进行存储和计算机处理显示的过程称为数据采集，而相应的系统则为数据采集系统。数据采集技术是信息科学的一个重要分支，它研究信息数据的采集、存储、处理及控制等内容。它是研究瞬间物理过程的有力工具，也是后期进行数据处理的重要基础。 数据采集始于20世纪50年代的美国军方，大约在60年代后期，国外开始有成套的的数据采集设备进入市场。70年代后期，随着微机的发展，诞生了采集器、仪表、和计算机融为一体的数据采集系统。90年代至今，数据采集技术已经在军事

2、、航空电子、宇航技术、工业领域被广泛应用。目前DAS产品精度已经达到了16位，采样率接近10GSa/s。基于标准总线和高速DSP超高速数据采集系统对不断发展的雷达、通信、电子对抗、航天测量、图像以及多媒体等领域的应用需求具有重要意义。 数据采集卡的技术指标，如采样率、分辨率、存储深度、数字信号处理速度及抗干扰能力等方面的要求越来越高，需要科研人员不断的提高技术实现水品。数据采集卡也在向小型化、智能化和一体化的方向发展，特别是移动技术、云计算、光纤传感及超高速全光采样等技术的引入，数据采集领域将会有进一步革新。数据采集数据采集1. 重庆会凌电子新技术有限公司: 从事各种无线接收机、频率源、射频源

3、、射频微波组件、滤波器和滤波器组件等产品的研发、生产和销售数据采集相关行业：2. 阿尔泰科技有限公司：研发、生产USB、PCI、ISA总线数据采集板卡及十余种总线的数据采集产品（如CPCI、PXI、PCI-E、PC104、PC104+等）、分布式采集产品、嵌入式主板、X86主板和系统。3.成都玄极科技有限公司：主要研发1553B,Arinc429,HDLC卫星接口测试系统、卫星数传测试系统等产品。公司总部：国防军工的嵌入式系统测试产品及技术服务、嵌入式信心安全产品和嵌入式行业智能移动终端产品、航空总线测试技术及产品。 4.北京坤驰科技，台湾研华科技，美国凌华科技，NI（美国国家仪器有限公司），

4、德国Spectrum，瑞典SP Devices， 美国Conduant（数据记录），意大利Active Technologies（产线测试仪器），国际知名仪器公司：安捷伦，泰克，力科，RS罗德斯瓦茨等等信号合成信号合成锁相频率合成数字频率合成频率、相位调制信号功率信号合成-发射机幅度调制信号信号合成频率综合理论形成于 20 世纪 30 年代，经历了 4 个阶段第第 1 代代：直接频率综合技术（DS）。这种方法得到的信号长期和短期稳定度高，频率切换速度快，但频率分辨率低，通常只有几个离散的频率分量输出，调试难度大，杂散抑制不易做好。第第 2 代代：锁相频率综合技术（PLL）。这种方法能达到很高的

5、输出频率，具有低相位噪声、低杂散、易于集成、体积小、生产相对简单、成本低等特点。但其难以实现很小的输出频率间隔以及较宽的频带的输出，频率转换时间较长。第第 3 代代：直接数字频率综合（DDS）。20 世纪 70 年代以来，随着数字集成电路和微电子技术的发展而出现的一种综合方法。第第 4 代代：混合式频率综合，DDS 激励 PLL 和 DDS 内插 PLL。方案1中，利用 DDS 的高分辨率来提高 PLL 输出的频率分辨率，而用 PLL 的宽频带特性来保证频率覆盖范围，还可以选用较高的参考信号频率来缩短频率转换时间，且设计简单，容易实现。 DDS失去了快速转换的优势，使分辨率和跳频速率成为一对矛

6、盾。方案2中是在环路中插入混频器，使DDS 和 PLL 的输出相加，既可以保证高分辨率，又可以得到高的频率输出，由于DDS 的输出不经 PLL 倍频，因而 DDS 输出的相位噪声和杂散不会在输出端恶化，所以该方案具有低的相位噪声和优良的杂散特性。其缺点在于 BPF 设计困难，因为 BPF 需要滤除混频器产生的多余分量，保证系统的杂散性能不能变坏，而本身又会影响环路参数，具有一定的设计难度。一、计算机总线二、仪器总线三、工业总线四、航空总线1. 板内总线：板上各原件之间的数据传送，I2C、SPI、SCI；2. 系统总线：ISA、EISA、VESA、PCI、PCIe、3GIO、IDE、SATA、S

7、CSI；3. 外部总线：SPP（并口）、RS232、USB、RJ45（网口），IEEE-1394；1. 系统总线：i. VME(1980-VITA），VPX(2007-VITA)； ii. VXI(1987-HP、Tek等建立)、 LXI(2005-VXI、agilent)； iii. VI(1986-NI)，PXI(1998-NI)，PXIe(2005-NI)； iv. CPCI(1994-PICMG)，CPCIe(2005-PICMG)；2. 外部总线：GPIB、 MXI-2、 USB、 Ethernet；1. 工业以太网Ethernet、 485网络、HART网络、 FieldBus、C

8、AN；1. 1553B、1773、LTPB、SCI、ARINC-429、ARINC-629、FC总线；总线技术微机系统总线架构工作站系统总线架构服务器系统总线架构仪器总线的发展及应用计算机系统总线总线技术工业总线航空总线FC总线工业以太网RS485、CAN总线技术数据处理及控制大数据时代 定义：数据的采集、存储、检索、加工、变换和传输的过程。 主要对所输入的各种形式的数据进行加工整理，其过程包含对数据的收集、存储、加工、分类、归并、计算、排序、转换、检索和传播的演变与推导全过程。重要性：数据处理是系统工程和自动控制的基本环节。二进制数据符号数据数据处理及控制数据处理及控制 数据处理是从大量的原

9、始数据抽取出有价值的信息，即数据转换成信息的过程。如雷达信号处理、图像信息处理、图像编码、模式识别、语音编码、语音识别、智能语音合成、各种传感器信息数据的获取及处理等。 现代计算机数据处理的过程也是数字信号处理的过程，数字信号处理技术是以数字信号处理理论、硬件技术、软件技术为基础组成的研究数字信号处理算法及其实现方法的高技术性学科。硬件的实现方式：FPGA、CPLD及专用数字信号处理器DSP；软件的实现方式： Matlab， Mathmatica、 Maple、 计算机编程语言等。 数字信号处理理论常见方法有：FFT、DFT、数字滤波、窗函数、压缩、解压缩、编码、解码等大量的数字处理算法保证信息快速、高效、准确的提取。对象对象传感器电信号调理A/D转换器MCU处理平台D/A转换器电信号调理I/O控制信号计算机显示器物理信号物理信号电信号电信号电信号电信号数字信号数字信号数字信号数字信号数字信号数