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数据采集的基本理论

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对模拟信号用数字方法处理，应先将模拟信号数字化，即进行模/数(A/D)转换。模/数转换过程，包括三个内容：一是采样，二是量化，三是编码。一个模拟信号首先经过预采样滤波器，对信号进行调理，然后由采样器在每个采样时刻读出一个数据；再由模数转换器(ADC)量化为二进制数码，数据后保存到存储器用于数字信号处理。

超高速数据采集技术发展趋势

除了属于通用仪器的超高速数据采集系统以外，对于其它超高速数据采集系统而言，基于标准总线、具有海量数据存储深度、高速信号处理性能和超高速A/D所组成的超高速数据采集系统已经成为当今发展趋势。在设计和选用系统时，就要有这四方面的考虑，即不但要考虑超高速数据采集部分，还要考虑其标准总线接口、数据存储深度和处理器的性能，因为系统的整体性能已不单是超高速数据采集部分的性能，标准总线接口、数据存储深度和DSP也已成为评价系统整体性能的重要指标。对于不同应用领域或不同的应用环境和要求，系统的这四个组成部分会有所区别。

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超高速ADC采集板卡目前形势

在当下，数字系统和模拟系统已覆盖了生活和工业生产的方方面面，比如计算机就是非常典型的数字系统，在工业领域，很多工业检测多是连续变化的物理量，往往用与之对应的电压、电流或频率等进行模拟，因而这些都属于模拟系统。而高速ADC/DAC则是连接数字系统和模拟系统的桥梁和媒介——数字模拟转换器（DAC）是将数字信号转化为模拟信号，而模拟数字转换器（ADC）则反过来，将模拟信号转化为数字信号。至于ADC/DAC是如何发挥各自作用的，则以光纤通信为例。

在光纤通信中，由于电缆和光钎传输的都是模拟信号（同轴电缆传输的是模拟信号，光纤传输的是光脉冲信号，大多属于模拟信号），这就必须在发送端先把数字信号转化为模拟信号，在接受端把模拟信号转化成数字信号，也就是在发送端必须要有DAC，接收端安装ADC，而如果ADC/DAC芯片性能有限，则直接会影响到光纤通信的传输速率。

实际上，受制于ADC/DAC芯片的性能，现在的光纤通信根本没有达到理论性能的极限，还有很大的潜力可以挖掘，因此，的ADC/DAC对5G通信，以及大数据中心、以太网光互联、短距离互联通讯等领域有着重要意义。另外，在领域微电子所的该项技术突破也颇具意义——超高速ADC/DAC是雷达的重要器件，在电子战中，频率捷变也必须仰仗超高速ADC/DAC。

因此，超高速ADC/DAC无论对军事，还是民用工业都意义非凡，而如此关键的技术，其技术制高点却一直被美国、日本等发达***把持，对中国而言非常不利，前段时间，中兴通讯被美国制裁，据媒体声称超高速ADC/DAC也位列制裁名单之上。

超高速数据采集卡的起源

为了满足IBM-PC机及其兼容机用于数据采集与控制的需要，国内外许多厂商生产了各种各样的数据采集板卡(或I/O板卡)。这类板卡均参照IBM-PC机的总线技术标准设计和生产，用户只要把这类板卡插入IBM-PC机主板上相应的I/O扩展槽中，就可以迅速方便地构成一个数据采集与处理系统，从而大大节省了硬件的研制时间和***，又可以充分利用IBM-PC机的软硬件资源，还可以使用户集中精力对数据采集与处理中的理论和方法进行研究、进行系统设计以及程序的编制等。