高速数据采集及信号处理

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随着无线通信与计算技术、信号处理与分析技术的发展,军事、卫星通信等信号不断向高频、宽带、数字化发展。高速采集成为制约信号处理的关键因素之一。今天高速数据采集技术已在雷达、通信、地震勘探、智能仪器、科学实验等各个方面有着广泛的应用。本文介绍了以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CPLD控制ADC转换,将采样数据储存到静态存储器(SRAM)中,再由单片机从SRAM中取出数据经MAX232串口上传到PC机,由PC机完成对数据的处理。由于实验条件,论文中实现的最高采样率为20MSPS。为实现更高速度的采集和处理,现在用得比较多的方法是采用USB接口技术,信号处理采用快速傅立叶等算法。但是USB成本高,设计复杂。鉴于本论文涉及的内容多且时间所限,采用MAX232串口的方式。数字信号处理方面主要实现了对采集两路信号的互相关分析以及各路信号的自相关分析。整个系统价格合理,高速、结构紧凑,具有良好的抗干扰性。本文是研究高速数据采集、高速数据存储和高速信号处理系统的一次尝试,也为以后做进一步扩展和研究提供技术参考。本论文介绍的高速数据采集系统设计主要包括的几个部分:(1)讨论了高速数据采集系统设计的意义和设计思想,着重讨论了高速数据采集和高速数据存储的实现。(2)对系统功能进行详细分析,提出系统总体结构和设计原则。(3)对高速数据采集系统电路、存储器电路等相关控制电路进行了设计、仿真和调试;(4)完成了数据采集、自相关和互相关算法等软件的设计;(5)完成了印制电路板的设计及电路调试。
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