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怎么能不知道关于数据采集的相关知识呢

2022-11-21

 

    先介绍一下关于数据采集的原理,在计算机广泛应用的今天,数据采集的重要性是十分显著的,它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。各种类型信号采集的难易程度差别很大,实际采集时,噪声也可能带来一些麻烦。数据采集时,有一些基本原理要注意,还有更多的实际的问题要解决。

    假设对一个模拟信号xt)每隔Δt时间采样一次,时间间隔Δt被称为采样间隔或者采样周期,它的倒数1/Δt被称为采样频率,单位是采样数/每秒。t=0,Δt,2Δt,3Δt……等等,xt)的数值就被称为采样值,所有x0,xΔt,x2Δt)都是采样值。根据采样定理,最低采样频率必须是信号频率的两倍。反过来说,如果给定了采样频率,那么能够正确显示信号而不发生畸变的最大频率叫做奈奎斯特频率,它是采样频率的一半,如果信号中包含频率高于奈奎斯特频率的成分,信号将在直流和奈奎斯特频率之间畸变。

    采样率过低的结果是还原的信号的频率看上去与原始信号不同。这种信号畸变叫做混叠(alias),出现的混频偏差(aliasfrequency)是输入信号的频率和最靠近的采样率整数倍的差的绝对值。采样的结果将会是低于奈奎斯特频率(fs/2=50Hz)的信号可以被正确采样,而频率高于50HZ的信号成分采样时会发生畸变,分别产生了304010Hz的畸变频率F2F3F4。计算混频偏差的公式是,混频偏差=ABS(采样频率的整数倍-输入频率)其中ABS表示“绝对值”,为了避免这种情况的发生。通常在信号被采集(A/D)之前,经过一个低通滤波器,将信号中高于奈奎斯特频率的信号成分滤去,这个滤波器称为抗混叠滤波器。

    采样频率应当怎样设置,也许可能会首先考虑用采集卡支持的最大频率。但是,较长时间使用很高的采样率可能会导致没有足够的内存或者硬盘存储数据太慢,理论上设置采样频率为被采集信号最高频率成分的2倍就够了,实际上工程中选用510倍,有时为了较好地还原波形,甚至更高一些。

    以上,就是对数据采集的相关功能的一个简要介绍,我相信,小伙伴们一定都明白了。其中关于数据采集的知识还有很多小编没有讲到的,所以,一起来期待一下我们的下次相遇吧。

 

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