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Design and implementation of 1 GHz high speed data acquisition system 被引量:3
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作者 Zou Lin Wang Xuegang Qian Lu 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2009年第1期55-59,共5页
With the development of current electronic technology, numerous high-speed data acquisition systems provide a variety of potential benefits. This article describes a high-speed data acquisition system which consists o... With the development of current electronic technology, numerous high-speed data acquisition systems provide a variety of potential benefits. This article describes a high-speed data acquisition system which consists of ECL logic and TTL logic devices, samples and stores data with a 1 GHz clock. This system is accomplished easily and works stably. A performance test of this system has been undertaken and the results show that the effective number of bits (ENOB) is more than 6.5 bits. 展开更多
关键词 A/D converter high-speed data acquisition system effective number of bits.
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高速铁路轨道不平顺动静态数据反演研究
2
作者 何庆 马玉松 +3 位作者 孙华坤 李晨钟 何红宇 王平 《铁道学报》 北大核心 2025年第4期94-102,共9页
依据轨道不平顺检测数据进行超限等级划分和扣分评定是铁路工务部门对轨道几何状态进行评价的重要管理办法。现有研究中针对动静态检测数据反演的模型较少且适用性相对较弱,利用动静数据间的映射关系,建立一种基于双向长短期记忆网络的... 依据轨道不平顺检测数据进行超限等级划分和扣分评定是铁路工务部门对轨道几何状态进行评价的重要管理办法。现有研究中针对动静态检测数据反演的模型较少且适用性相对较弱,利用动静数据间的映射关系,建立一种基于双向长短期记忆网络的峰值预测模型。模型以动态检测数据为输入,实现静态检测数据预测反演。同时,提出数据三步变换法和多步长匹配机制改进模型性能。结合某高速铁路线路不同区段的轨道几何检测数据进行案例分析,结果表明:改进后模型精度提高70%以上,可实现对不同区段的垂、横向检测数据的准确预测,预测结果的平均绝对误差和均方根误差分别降低了75.27%和71.21%。 展开更多
关键词 高速铁路 动静轨检数据 双向长短期记忆网络 多步长匹配机制 数据反演
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基于MPSoC的双通道超宽带高速采集测试系统
3
作者 郭广浩 刘志哲 +2 位作者 王波 赵晨旭 孟庆龙 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第7期74-77,83,共5页
针对ADC在通信及雷达探测等领域的应用受到的带宽限制问题,以及对高速ADC芯片自身的测试需求,设计了一种超宽带高速数据采集系统。该系统以Xilinx MPSoC为控制核心,通过64-lane的JESD204B高速接口实现了双路各40 GSPS采样率的超高带宽... 针对ADC在通信及雷达探测等领域的应用受到的带宽限制问题,以及对高速ADC芯片自身的测试需求,设计了一种超宽带高速数据采集系统。该系统以Xilinx MPSoC为控制核心,通过64-lane的JESD204B高速接口实现了双路各40 GSPS采样率的超高带宽采样数据的传输,通过硬件同步时钟以及软件接收端释放延迟相结合的方式实现双通道数据同步,并将数据通过RAM缓存到外挂的DDR4阵列中,通过网口将数据回读到上位机的方式,实现对数据的精确分析和复杂的处理。经过大量的读写测试表明,该系统可以稳定完成高速率数据采集,无数据丢包,误码率为0。文中采用差异化乒乓RAM容量的方式使突发存储容量在系统固有的存储空间基础上提升约20%,采样总带宽可达80 GB/s,在高速采集领域具有参考价值。 展开更多
关键词 超高带宽 高速采集 数据同步 JESD204B FPGA
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机床数据采集芯片在纳米级精密加工的应用研究
4
作者 魏文锋 江丽珍 +1 位作者 彭冬伟 颜建 《机床与液压》 北大核心 2025年第6期89-95,共7页
针对纳米精密数控加工过程中对数控机床高速高精度数据采集的需求,研究了基于FPGA可编程芯片的数据采集系统设计方法及其在纳米加工中的应用。设计了机床数据采集和信号处理工作流程,运用Verilog HDL程序实现机床数据连续信号的快速傅... 针对纳米精密数控加工过程中对数控机床高速高精度数据采集的需求,研究了基于FPGA可编程芯片的数据采集系统设计方法及其在纳米加工中的应用。设计了机床数据采集和信号处理工作流程,运用Verilog HDL程序实现机床数据连续信号的快速傅里叶变换(FFT)运算,基于Quartus II软件设计了系统工作电路、管脚定义和数据信号波形输出,并采用可擦写高速大容量Flash芯片作为数据储存模块,能够快速将长序列的DFT分解为N个短序列的DFT蝶形数据结构,从而实现机床数据连续信号的快速分解运算;阐述了FPGA芯片进行数据高速采集和处理生成机床加工瞬时仿真信号波形的过程,通过增强的HRV滤波器抑制和削减机床切削振动,并运用FANUC开发的SERVO GUIDE软件进行伺服精度调整和前馈补偿,避免机械振动带来的欠切、过切和刀具偏置等偏离设定切削轨迹的误差,能够使纳米切削的闭环检测及伺服补偿效能更加智能快速,从而实现高精度、高质量的纳米切削加工。 展开更多
关键词 纳米级加工 高速高精度数据采集 信号处理 振动波形 伺服调整
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高速铁路轨道短波动态响应采集滤波装置设计
5
作者 夏承亮 张二永 +3 位作者 黄哲昊 程朝阳 吴奇永 李宏图 《铁道建筑》 北大核心 2025年第6期44-48,共5页
高速综合检测列车存在的高频噪声和高频电磁干扰会影响短波动态响应检测数据的精度,甚至造成数据失效。为了消除高频混叠干扰对检测数据的影响,本文设计了数据采集设备的前置滤波装置。该滤波装置结构简单,集成度高,可方便接入现有检测... 高速综合检测列车存在的高频噪声和高频电磁干扰会影响短波动态响应检测数据的精度,甚至造成数据失效。为了消除高频混叠干扰对检测数据的影响,本文设计了数据采集设备的前置滤波装置。该滤波装置结构简单,集成度高,可方便接入现有检测系统中。利用该滤波装置开展了滤波效果的静态试验和实际线路检测。结果表明:该滤波装置实用性好,可靠性高,可有效实现高速动态条件下轴箱振动加速度信号2.5 kHz低通滤波的功能,输出信号幅值显示通带内响应平坦,幅值特性最大偏差为1.039%,快速滚降带宽约200 Hz;加速度响应信号中耦合的高频干扰成分得到了有效滤除,信号混叠干扰现象基本消除,可满足检测系统对轨道短波不平顺准确评判的要求。 展开更多
关键词 高速铁路 轨道短波不平顺 轴箱加速度 数据采集 低通滤波器 高频干扰
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固体推进剂侵蚀燃烧状态下的动态燃速测试方法研究
6
作者 薛海峰 陈庆堃 +2 位作者 李晨阳 刘锐 武炎 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期729-736,共8页
为了测量固体推进剂在侵蚀燃烧状态下的动态燃速,设计了侵蚀燃速测试系统。该测试系统以透明窗发动机为主体,包括压力传感器、高速相机和数据采集系统。透明窗发动机用于构建推进剂试样产生侵蚀燃烧的高温高压横向燃气流条件,高速相机... 为了测量固体推进剂在侵蚀燃烧状态下的动态燃速,设计了侵蚀燃速测试系统。该测试系统以透明窗发动机为主体,包括压力传感器、高速相机和数据采集系统。透明窗发动机用于构建推进剂试样产生侵蚀燃烧的高温高压横向燃气流条件,高速相机用于采集试样表面燃烧退移过程。以某制式丁羟推进剂为测试对象,开展了侵蚀燃烧热试车试验,并结合数值研究,对所构建的侵蚀燃速测试方法及数学模型的准确性进行分析与验证。结果表明:该侵蚀燃烧测试方法具有低成本、高效率等一系列突出优点,能够实现单次试验获得多组数据,适用于多种固体推进剂的侵蚀燃速快速测量。 展开更多
关键词 固体推进剂 侵蚀燃烧 燃速测量 透明窗发动机 压力传感器 高速相机 数据采集系统
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数字示波器中FPGA间高速信号传输同步方法 被引量:3
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作者 高媛 赵禹 +1 位作者 王厚军 叶芃 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期219-226,共8页
数据采集系统是数字示波器(DSO)的核心组成单元,随着示波器带宽采样率的逐步提升,单片模数转换器(ADC)+现场可编辑门控阵列(FPGA)的架构难以满足超高速以及多通道的应用场景,因此,高端示波器中数据采集系统普遍采用“主从”FPGA控制架... 数据采集系统是数字示波器(DSO)的核心组成单元,随着示波器带宽采样率的逐步提升,单片模数转换器(ADC)+现场可编辑门控阵列(FPGA)的架构难以满足超高速以及多通道的应用场景,因此,高端示波器中数据采集系统普遍采用“主从”FPGA控制架构。在该架构下,多个FPGA之间信号的同步传输是实现采集系统的同步和精确采集的重要前提。针对多FPGA板卡之间的信号同步传输问题,提出了一种FPGA之间高速信号同步传输的方法,借助FPGA的IODELAY单元,通过测试数据训练找到最稳定的同步传输区间,实现多FPGA之间的同步传输。在自研的数字示波器上的实验表明,该方法能够有效实现FPGA之间高速信号的同步传输。 展开更多
关键词 超高速数据采集系统 现场可编辑门控阵列 传输同步 数字存储示波器
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高速数据采集系统中基于EMD的异常信号捕获方法研究
8
作者 李承阳 田书林 +2 位作者 杨扩军 叶芃 赵禹 《仪器仪表学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期98-106,共9页
高速采集系统面对数十GSa/s的高速数据时,由于实时处理速度的限制无法实现对偶发异常信号的实时检测,导致信号遗漏。传统异常捕获方法依赖于信号特征的先验知识,对特征不明确、形态不固定的异常信号,捕获效率较低。因此,提出基于经验模... 高速采集系统面对数十GSa/s的高速数据时,由于实时处理速度的限制无法实现对偶发异常信号的实时检测,导致信号遗漏。传统异常捕获方法依赖于信号特征的先验知识,对特征不明确、形态不固定的异常信号,捕获效率较低。因此,提出基于经验模态分解(EMD)的实时异常检测方法,以提高系统对异常信号的捕获能力。首先基于沿特征提取特征点并作为EMD分解起始点,以降低异常检测复杂度。其次,根据EMD分解得到的非噪声固有模态函数重构正常信号模板,并基于待测信号与正常信号模板的匹配程度进行异常检测。最后,在硬件实现并行EMD以提高异常捕获效率。通过对调制信号中异常信号检测,本方法实时异常捕获率达95%,比传统捕获方法有明显的提高。 展开更多
关键词 异常检测 经验模态分解 高速数据采集系统 模板匹配 并行EMD
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负离子源中性束注入系统打火瞬间关键信号高速数据采集系统设计
9
作者 班挺 吴斌 +3 位作者 赵远哲 崔庆龙 谢亚红 王泽 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期423-428,共6页
为了弥补负离子源中性束注入系统(NNBI)低速数据采集系统的打火瞬间对关键信号波形无法精确表征,设计了NNBI打火瞬间关键信号高速数据采集系统,由高速数据采集板卡、采集上位机和数据服务器组成,实现了对打火瞬间关键信号的微秒量级的... 为了弥补负离子源中性束注入系统(NNBI)低速数据采集系统的打火瞬间对关键信号波形无法精确表征,设计了NNBI打火瞬间关键信号高速数据采集系统,由高速数据采集板卡、采集上位机和数据服务器组成,实现了对打火瞬间关键信号的微秒量级的采集。针对打火事件具备瞬时性和随机性的特点,采用预触发和随机触发方式,对打火瞬间关键信号数据进行高精度测量,大幅节约了存储成本,解决了NNBI打火瞬间关键信号采样精度低、长脉冲采集存储成本高的问题。该系统在测试中安全稳定运行,采集结果达到实验要求,为投入NNBI长脉冲注入实验进行高精度数据采集奠定基础。 展开更多
关键词 中性束注入 负离子源 高速数据采集 打火
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交流CMT动态电弧特征及熔滴过渡行为分析 被引量:22
10
作者 汪殿龙 张志洋 +2 位作者 梁志敏 胡云岩 王军 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期6-10,113,共5页
为了研究交流CMT焊接过程中的电弧形态及熔滴过渡过程,采用高速摄像技术结合焊接电参数采集系统,拍摄了清晰的交流CMT电弧及熔滴图像,同步采集了电参数的波形数据,将二者结合起来分析.结果表明,交流CMT电弧经历燃弧—形成熔滴—熄弧过程... 为了研究交流CMT焊接过程中的电弧形态及熔滴过渡过程,采用高速摄像技术结合焊接电参数采集系统,拍摄了清晰的交流CMT电弧及熔滴图像,同步采集了电参数的波形数据,将二者结合起来分析.结果表明,交流CMT电弧经历燃弧—形成熔滴—熄弧过程;正极性阶段焊丝端头电弧集中,工件表面电弧发散,形成"钟罩"形电弧;负极性阶段电弧有"上爬"现象,该现象会加速焊丝熔化;熔滴过渡经历冷—热—冷的转换,无缩颈形成;负极性阶段的焊丝熔化速度相对较快,熔滴过渡周期小于正极性阶段,熔滴直径比正极性阶段的略大. 展开更多
关键词 交流CMT 电弧行为 熔滴过渡 高速摄像 电信号采集
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内燃机高速数据采集与分析系统的设计与研究 被引量:10
11
作者 高印寒 刘长英 +2 位作者 程鹏 尹程秋 邢四海 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期617-620,共4页
介绍了内燃机高速数据采集与分析系统的结构、工作原理、功能和关键技术问题。采用基于计算机的PC -DAQ板和软件组成内燃机测试分析系统。在采集卡上采用数字信号处理器TMS32 0C32作为CPU ,实现了多通道数据的高速实时采集、处理和存储 ... 介绍了内燃机高速数据采集与分析系统的结构、工作原理、功能和关键技术问题。采用基于计算机的PC -DAQ板和软件组成内燃机测试分析系统。在采集卡上采用数字信号处理器TMS32 0C32作为CPU ,实现了多通道数据的高速实时采集、处理和存储 ;采用高速A/D及光电式曲轴角标器 ,使按曲轴转角采样分辨率为 0 .1°; 展开更多
关键词 内燃机 TMS320C32 高速采集 测试与分析
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基于FPGA的高速实时数据采集存储系统 被引量:28
12
作者 王强 文丰 任勇峰 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第1期50-52,共3页
设计了以FPGA器件XC5VLX50为核心处理芯片的高速数据采集存储系统。在XC5VLX50内部实现的高速状态机和相位延迟时钟作用下,采用4片高速A/D器件流水工作来提高数据采集速度,同时在XC5VLX50内实现的FLASHMEMORY控制器的作用下,实现了数据... 设计了以FPGA器件XC5VLX50为核心处理芯片的高速数据采集存储系统。在XC5VLX50内部实现的高速状态机和相位延迟时钟作用下,采用4片高速A/D器件流水工作来提高数据采集速度,同时在XC5VLX50内实现的FLASHMEMORY控制器的作用下,实现了数据在存储器阵列的高速存储,数据采集系统可实现百兆以上速度的实时采集存储。 展开更多
关键词 FPGA 高速数据采集 数据转存
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基于FPGA的多路高速数据采集系统的设计 被引量:22
13
作者 卓浩泽 龚仁喜 +1 位作者 谢玲玲 韦炯全 《电测与仪表》 北大核心 2011年第9期65-68,共4页
针对功率因数校正系统对实时数据处理要求,设计了一个高速数据采集系统,并将该系统应用于功率因数校正系统的数据前端采集中。该系统采用AD7874和高速FIFO,使用NiosII软核处理器实现SOPC设计,与现有方法比较,系统具有硬件结构紧凑,控制... 针对功率因数校正系统对实时数据处理要求,设计了一个高速数据采集系统,并将该系统应用于功率因数校正系统的数据前端采集中。该系统采用AD7874和高速FIFO,使用NiosII软核处理器实现SOPC设计,与现有方法比较,系统具有硬件结构紧凑,控制性能优良,工作可靠性高,可移植性好的特点。文中对其进行了较深入的仿真研究,表明检测效果良好。 展开更多
关键词 FPGA 高速采集 A/D转换
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电力系统雷击远程在线监测系统 被引量:11
14
作者 李涵 周文俊 +4 位作者 周世平 喻剑辉 张胜发 盛博杰 余英 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期125-127,133,共4页
电力系统雷击远程在线监测系统是一种自然雷击电流波形数据采集装置,它利用Rogowski线圈电流传感器将雷电流转化为电压信号,并实现了雷电流波形数据的高速采集和远程无线传输;系统通过服务器专用软件实现雷电流波形浏览和电力系统雷击... 电力系统雷击远程在线监测系统是一种自然雷击电流波形数据采集装置,它利用Rogowski线圈电流传感器将雷电流转化为电压信号,并实现了雷电流波形数据的高速采集和远程无线传输;系统通过服务器专用软件实现雷电流波形浏览和电力系统雷击类型、故障方式等判定。系统安装于输电线路和塔式避雷针上,经过2年野外运行,已经成功获取4组自然雷击电流波形数据。与实验室常规冲击电流试验波形相比,这4组雷击电流波形数据中存在波头时间小于1μs和波形幅值激烈振荡的特性。 展开更多
关键词 雷击电流 远程在线监测 高速数据采集 无线数据传输
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电磁脉冲的范数探测及其应用 被引量:10
15
作者 谢彦召 孔旭 +2 位作者 和少寅 金印斌 李启 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1221-1227,共7页
电磁范数作为一种定量表征脉冲波形特征的工具,已被美军标和IEC等多个国际标准所采纳,可应用于高功率电磁环境效应机理和评估技术研究。首先简要分析了不同电磁范数的物理意义及其内在关系,然后介绍了基于高速数字采样与存储技术研制的... 电磁范数作为一种定量表征脉冲波形特征的工具,已被美军标和IEC等多个国际标准所采纳,可应用于高功率电磁环境效应机理和评估技术研究。首先简要分析了不同电磁范数的物理意义及其内在关系,然后介绍了基于高速数字采样与存储技术研制的范数探测器。范数探测器把测试信号直接数字化并存储到探测器内部,而不再需要传输线缆或光缆,其实时采样频率可配置为1 GHz或2 GHz,存储深度为4 k B,可拓展。编制了上位机数据软件用于在电脑上显示波形并快速计算给出波形的常用电磁范数。该范数探测器可以解决密闭腔体内耦合场全波形的测量,计算给出的电磁范数可用于效应的敏感参数分析和效应评估,以及响应定界、电磁辐射源的时间反演定位等领域。 展开更多
关键词 范数探测 电磁脉冲 高速数据采集 现场可编程门阵列 电小天线 高速模数转换器
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超高速数据采集技术研究与系统实现 被引量:5
16
作者 周智敏 李悦丽 梁甸农 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1998年第11期5-7,共3页
本文较深入地探讨了超高速数据采集技术中的关键问题,并以雷达应用为背景,研制了200MHz数据采集系统。经FFT分析表明系统对100MHz输入正弦波采集,有效位可达到6.8位以上。
关键词 数据采集 系统设计 信号处理
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焊接过程高速图像和工艺参数的同步记录与分析 被引量:11
17
作者 陈志翔 张军 +1 位作者 宋永伦 丁永忠 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期69-72,76,共5页
高速摄像和数据采集是研究焊接过程中电弧、熔滴过渡或熔池等动态行为的重要技术手段.采用同步控制拍摄高速摄像和数据采集的技术,建立了高速图像和工艺参数同步记录与分析系统.系统包括高速摄像机、同步信号发生器、高速数据采集装置... 高速摄像和数据采集是研究焊接过程中电弧、熔滴过渡或熔池等动态行为的重要技术手段.采用同步控制拍摄高速摄像和数据采集的技术,建立了高速图像和工艺参数同步记录与分析系统.系统包括高速摄像机、同步信号发生器、高速数据采集装置及图像与波形同步播放软件.同步信号发生器可适用于20~200000帧/s的高速摄像同步与触发控制.基于PC的数据采集装置,在200kHz采样频率下可实现4路焊接参数的同步采集.结果表明,系统可作为焊接材料、工艺性能、过程控制等研究中对动态过程进行记录与分析的有力工具. 展开更多
关键词 高速摄像 数据采集 同步记录与分析 焊接
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DMA在高速实时数据采集系统中的应用 被引量:16
18
作者 何琼 陈铁 程鑫 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第3期49-52,共4页
提出了一种应用于高速数据采集系统的DMA控制器设计方案,用以提高数据传输速率和微处理器效率。该DMA控制器具备PCI总线接口;设计了数据FIFO优化了数据采集存储及向上位机交互方式;支持多通道且制定了相应优先级仲裁策略;设计传输描述... 提出了一种应用于高速数据采集系统的DMA控制器设计方案,用以提高数据传输速率和微处理器效率。该DMA控制器具备PCI总线接口;设计了数据FIFO优化了数据采集存储及向上位机交互方式;支持多通道且制定了相应优先级仲裁策略;设计传输描述序列机制以增强DMA传输的可编程性,进一步减少微处理器对底层单元的参与。该方案具有良好的移植性,可应用于采样速率高、数据采集量大、数据实时性要求的数据采集系统。 展开更多
关键词 DMA 高速 实时 数据采集系统
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一种多通道高速数据采集系统软件 被引量:6
19
作者 周文渊 呼义翔 +2 位作者 尹佳辉 罗维熙 张信军 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期50-56,共7页
多通道高速数据采集软件面临:被测信号多样化,通道设置及管理难度大;传输数据并发量大,传输稳定性和瞬时传输速度要求高;测量数据量大,后处理及速度快;实验数据重要性高,测试软件必须稳定可靠的挑战。软件采用模块化+图形化设计,使用SCP... 多通道高速数据采集软件面临:被测信号多样化,通道设置及管理难度大;传输数据并发量大,传输稳定性和瞬时传输速度要求高;测量数据量大,后处理及速度快;实验数据重要性高,测试软件必须稳定可靠的挑战。软件采用模块化+图形化设计,使用SCPI命令对设备及通道进行设置;测试了75台示波器同时上传数据的传输速度;对比了LabVIEW波形显示和GDI+波形绘制的区别;完成了上位机故障情况下数据获取功能设计。结果表明:该数据采集软件可完成75台示波器的管理,实现300通道数据的上传、处理、显示、存储。100 kpts存储深度300通道数据上传时间为9.7 s,300通道波形刷新时间为0.91 s。 展开更多
关键词 多通道高速数据 数据采集 数据传输 波形显示 波形刷新时间
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高速多路实时数据采集处理系统设计 被引量:13
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作者 肖金球 冯翼 仲嘉霖 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第24期180-182,共3页
 介绍了以CPLD为核心处理芯片的多路数据采集系统的实现方法。该系统通过高速状态机直接将采样数据储存到高速缓冲SRAM阵列中,然后再转存至低速存储器(SDRAM)中,再由CPLD构成的滤波器进行数据处理,整个系统由CPLD和单片微控制器进行联...  介绍了以CPLD为核心处理芯片的多路数据采集系统的实现方法。该系统通过高速状态机直接将采样数据储存到高速缓冲SRAM阵列中,然后再转存至低速存储器(SDRAM)中,再由CPLD构成的滤波器进行数据处理,整个系统由CPLD和单片微控制器进行联合控制。采用3块TI公司的8位80MSPS的高速单流水线A/D芯片TLV5580采集数据,通过延迟流水采样技术可实现对24路通道,最高采样率为240MHz的模拟信号的采集和处理;采用ALTERA公司的CPLD芯片EPF10K10AFC256-1实现数据处理。通过仿真和调试运行,验证了复杂的数据处理过程被大大简化了,整个系统高速、紧凑,具有良好的抗干扰性。 展开更多
关键词 CPLD 滤波器 SRAM缓冲阵列 高速数据采集
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