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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。

超高速采集板卡——关于ADC采样率

由于实际使用的模拟数字转换器不能进行完全实时的转换，所以对输入信号进行一次转换的过程中必须通过一些外加方法使之保持恒定。常用的有采样-保持电路，在大多数的情况里，通过使用一个电容器可以存储输入的模拟电压，并通过开关或门电路来闭合、断开这个电容和输入信号的连接。许多模拟数字转换集成电路在内部就已经包含了这样的采样-保持子系统。

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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***，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、日本等发达国家把持，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投资，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。