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数据采集是水声信号通信与处理的重要部分，其能完成对水声系统各部分子系统的信号测试。一个性能良好、使用方便的数据采集设备，将有利于水声系统各试验的顺利完成。本论文源于“虚拟仪器”的思想，利用计算机充足的软硬件资源，设计实现了基于PCI总线结构的数据采集系统。本论文设计完成的数据采集系统，采样频率高达625kHz，能满足现有所有可能的水声设备数据采集的采样率要求。该数据采集系统可实现最多8个通道的并行采样，且其采样精度高、电噪声小、实时采集、操控方便。本采集系统通过PCI总线与上位机进行通信与数据传输，数据传输速率快而且稳定，这能保证采集系统实现多通道、高采样率、实时采集数据。本采集系统结构上主要包括3个部分：PCI采集板卡、PCI采集板卡基于Windows操作系统下的驱动程序、采集系统显示控制界面。其中，PCI采集板卡实现了AD数据采集与PCI总线接口通信。AD数据采集选用芯片AD7763实现，其采样率和采样精度较高，自噪声低，很适合水声信号的数据采集。PCI总线接口通信选用芯片PCI9054实现，其包含的DMA数据传输功能很适合本采集系统。而本PCI采集板卡采用FPGA实现本地逻辑控制，从而完成了AD7763与PCI9054的接口控制、FIFO数据缓存的实现与存取控制。FPGA芯片选用Altera公司的EP3C25，其性价比高，且其丰富的逻辑资源，充足的I/O端口与内部存储单元满足本PCI采集板卡的需求。另外，PCI采集板卡在Windows操作系统下的驱动采用WDM式驱动程序实现。其满足PCI采集板卡的即插即用，且通过中断及中断响应实现PCI采集板卡与计算机的通信。而使用Labview实现的采集系统显示控制界面，美观、友好，方便采集系统的数据采集。本采集系统的性能测试主要包括：可靠性测试、频率与幅度准确度测试、各通道一致性测试。测试的结果显示其性能较理想。