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利用12比特数字化仪实现高频数据采集

Teledyne SP Devices，www.spdevices.com

在高频数据采集中，精度和性能至关重要。Teledyne SP Devices公司的ADQ35-WB 12比特数字化仪是一款多功能、功能强大的解决方案，可满足从雷达系统到科学仪器等各种应用的苛刻要求。ADQ35-WB是一款高性能数据采集模块，提供双通道和单通道配置。在单通道模式下，采样率高达10GSPS；在双通道模式下，每通道采样率高达5GSPS，为不同的应用提供了极大的灵活性。表1显示了一些典型的性能，以及双通道模式下每通道5GSPS的动态性能。

其突出特点之一是具有9GHz的可用仿真带宽，使该设备成为精确捕捉高频信号的理想之选。ADQ35-WB具有12比特垂直分辨率，可确保数据采集的高精度，从而实现详细而准确的信号表示。这种分辨率对于需要细粒度数据分析和解释的应用至关重要。图1显示了5.9GHz下典型的双音快速傅立叶变换(FFT)性能。此外，数字化仪还配备了8GB板载内存，为大型数据集提供了充足的存储空间，并实现了高效的数据处理。该数字化仪还支持点对点数据流，速度高达14Gbyte/s，便于将数据快速传输到GPU、CPU或SSD。这种高速流功能确保了数据处理和分析不会出现瓶颈，使ADQ35-WB适用于时间敏感型应用。

图1：5.9GHz频率下的FFT典型双音性能。

ADQ35-WB的核心是开放式板载AMD Kintex UltraScale KU115现场可编程门阵列(FPGA)。这种功能强大的FPGA为定制实时数字信号处理(DSP)提供了广泛的资源，使用户能够直接在硬件上实现定制的算法和处理。这一功能尤其适用于需要实时数据分析和决策的应用。

高频数据采集的挑战之一是处理仿真缺陷，如与温度相关的基线漂移和噪声。ADQ35-WB通过先进的纠错和性能增强技术解决了这些问题。ADQ35-WB可解决仿真缺陷问题并提供广泛的定制选项，从而确保能以最高精度采集和分析数据。通过利用基于FPGA的实时DSP，数字化仪可以纠正基线漂移并提高信噪比，从而获得更纯净、更准确的数据。利用这些技术，ADQ35-WB可以实现图2所示的频率响应，其中0dB为1.4V_pp的标称输入电压范围。

图2：线性刻度上的频率响应。

ADQ35-WB可轻松集成到现有系统中。其PCIe外形可确保与标准PC接口兼容，而随附的Digitizer Studio软件则为控制和配置提供了一个用户友好型平台。该软件简化了设置过程，使用户能够快速配置数字化仪以满足其特定需求。易于集成和用户友好的软件进一步增强了它的吸引力，使其成为任何数据采集系统的重要补充。

Teledyne SP Devices提供多种固件选项，以增强ADQ35-WB的功能。默认数据采集固件(FWDAQ)始终包含在内，为标准数据采集任务提供了坚实的基础。对于更专业的需求，可添加波形平均(FWATD)和脉冲检测(FWPD)等可选固件。此外，DEVDAQ FPGA开发套件允许用户根据自己的具体要求创建定制固件。

ADQ35-WB专为广泛的应用而设计。在雷达系统中，它的高采样率和高带宽可实现对快速移动目标的精确检测和分析。对于科学仪器，数字化仪的高分辨率和实时处理能力对于捕捉和分析复杂信号至关重要。其他应用包括扫描声学显微镜、激光雷达、粒子物理学和飞行时间质谱分析。

总之，ADQ35-WB是一款功能强大、用途广泛的高频数据采集工具。它结合了高采样率、宽仿真带宽和先进的DSP功能，是各种应用的理想之选。