数据采集系统综述【文献综述】
数据采集系统论文
1绪论1.1课题的背景及研究意义随着数字化时代的来临，数字信号处理技术已经渗透到人们生活的方方面面，化工、医学、工业及科研的各个领域中，都必须对相应的信号进行检测和处理。
人们通常根据采样定理将传感器送来的模拟信号转换为数字信号，再对这些数字信号进行处理。
数据采集可以说是数字信号处理的核心，数据采集的好坏直接影响接下来的工作。
数据采集的目的在于检测电量或物理量，例如电压、电流、温度、压力、液位等。
一个完整的数据采集系统应该包括传感器、信号调理、数据处理芯片和软件等。
社会的发展和科技的进步使数字信号处理技术智能型越来越高，实时性也越来越好，数据采集的精度和速度也越来越高，对数据采集系统提出了更高的要求。
例如雷达测量系统、航天导航、医学影像等很多场合都需要进行高精度的数据采集。
在这些需要高精度测量的系统中测量结果可谓失之毫厘谬以千里。
除了对数据采集的基功能外，还必须针对不同行业领域、不同采集环境实现多种功能模式、多种量程范围、多种控制方法等。
另外，随着电子技术的飞速发展，便携式解决方案在数据采集中开始占据越来越大的比重，并越来越多的开始倾向于低电压、低功耗、微型化设计。
因此数据采集仪表的种类越来越得多，更新速度也越来越快。
通用的数据采集系统不能满足专门的场合，这就迫使许多公司开发出各种专用的数据采集系统。
1.2国内外研究现状及发展趋势传统的数据采集系统主要采用数据采集卡。
近年来，数据采集系统速度以及数字信号处理技术得到飞速发展，同时USB技术、以太网技术及无线通讯等技术在数据采集系统中的应用使其接口方式得到了拓展，便携式数据采集系统越来越受到用户的亲睐。
单片机、ARM、DSP、FPGA多种微处理器的应用使数据采集卡市场百家齐放。
目前国内的数据采集卡市场主要有国外公司主导，高速和高精度方面尤为突出。
日本东京测器研究所生产的TDS-150便携式数据记录仪是一种静态数据采集仪，测量通道达50个，具有休眠间隔定时和数据存储功能，可进行长期自动测量，配有USB和RS-233端口，可读取各种测量设置和测量数据并传输到电脑里。
基于MATLAB的数据采集与分析系统设计文献综述
基于MATLAB的数据采集与分析系统设计文献综述
摘要：MATLAB作为一款便捷灵活的工具，在数据采集、分析、展示等方面均发挥着重要作用。
本文对MATLAB在数据采集与分析系统上的应用进行了详细综述，总结了MATLAB在数字信号处理、信号分析、数据建模、图像处理、机器学习等方面的应用，并在此基础上将MATLAB用于建立数据采集与分析系统，全面提升系统的效率与效果。
关键词：MATLAB；数据采集；分析；系统设计
Introduction
MATLAB（Matrix Laboratory）是MathWorks软件公司开发的用于模拟数字信号采集、信号分析、数据建模、图像处理和机器学习的高级计算软件。
MATLAB在几乎所有的工程领域都有广泛的应用，其扩展性、全面性、独立性有效地协助实验人员完成实验过程，为控制系统的建立及应用提供了极大的方便。
本文对基于MATLAB的数据采集与分析系统设计文献进行了综述，以期得出有效的研究结果。
I. Digital Signal Processing
传统的数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）技术是一个重要的行业，它的应用包括声学信号的采集与处理，语音处理，视频处理，通信信号处理，脑电信号处理，仪器测量等等。
MATLAB提供的完善的工具包可以帮助研究人员快速完成DSP任务。
凭借MATLAB的直接访问特性，可以实现对实时信号的系统实现，并且简化了后期的数据处理。
数据采集系统毕业设计论文
数据采集系统毕业设计论文摘要：本论文研究了数据采集系统的设计与实现，旨在构建一个能够高效、准确地采集数据的系统。
本系统基于分布式架构，利用多个数据采集节点进行数据采集，并通过中心节点进行数据整合与分析。
系统使用了先进的数据采集技术和数据处理算法，提高了数据采集的效率和准确性。
实验结果表明，本系统在数据采集速度和准确性方面均具有较好的性能。
关键词：数据采集系统；分布式架构；数据整合；数据分析；数据采集技术；数据处理算法1.引言数据采集是现代科学研究和工业生产中不可或缺的一环。
随着信息化时代的发展，数据采集系统的需求越来越迫切。
本论文旨在设计一个能够高效、准确地采集数据的系统，利用现代的数据采集技术和数据处理算法，提高数据采集的效率和准确性。
2.数据采集系统的设计与实现2.1系统架构设计本系统采用了分布式架构，包括多个数据采集节点和一个中心节点。
数据采集节点负责采集数据并发送到中心节点进行处理和存储。
2.2数据采集技术本系统利用了先进的数据采集技术，包括传感器、网络通信和无线传输技术。
传感器负责采集各类数据，网络通信技术实现了节点之间的信息传递，无线传输技术实现了数据的远程传输。
2.3数据处理算法本系统采用了一系列数据处理算法，包括数据清洗、数据压缩和数据加密等。
数据清洗算法用于去除数据中的噪声和异常值，数据压缩算法用于减小数据的存储空间，数据加密算法用于保护数据的安全性。
3.实验结果与分析本系统经过实验验证，结果表明系统在数据采集速度和准确性方面具有良好的性能。
系统能够实时地采集数据，并能够处理和存储大量的数据。
同时，系统具有较低的误差率和较高的数据采集率。
4.总结与展望本论文主要研究了数据采集系统的设计和实现，旨在构建一个能够高效、准确地采集数据的系统。
通过分布式架构、先进的数据采集技术和数据处理算法，本系统提高了数据采集的效率和准确性。
未来，可以进一步优化系统的性能，提高系统的稳定性和可扩展性。
数据采集系统综述【文献综述】
毕业论文文献综述电子信息工程数据采集系统综述引言在计算机广泛应用的今天，数据采集在多个领域有着十分重要的应用。
它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。
20世纪90年代至今，在国际上技术领先的国家，数据采集技术已经在军事、航空电子设备及宇航技术、工业等领域得到广泛应用。
数据采集技术是信息科学的一个重要分支，研究信息数据的采集、储存、处理以及控制等，在雷达、通信、水声、遥感、地址勘测、振动工程、无损检测、语音处理、智能仪器、工业自动控制以及生物医学工程等领域有着广泛的应用[1]。
一、数据采集系统随着测控技术的迅猛发展，以嵌入式计算机为核心的数据采集系统已经在测控领域占据了统治地位[2]。
数据采集系统是将现场采集到的数据进行处理、传输、储存等操作的设备。
它涉及到以下技术：传感器技术、模拟信号处理技术、模拟转换和数模转换技术、信号处理技术、数据采集系统抗干扰技术、误差分析与处理、人机接口技术、数据存储与打印、数据传输技术、虚拟仪器技术等[3]。
二、数据采集系统发展方向随着科学技术的发展，数据采集和测控技术将向着高可靠性、高智能化方向发展。
近几年，新型信息处理技术如数据融合技术、模糊信息处理技术和神经网络技术等，在数据采集和现代测试系统中得到了广泛的应用。
在大规模集成电路发展的今天，采用软件编程可以有效降低成本，使系统更加简单。
由于互联网的普及，基于网络的数据采集系统，不仅能进行远程操作与控制，而且可以把数据采集结果通过网络显示在世界各地的WEB浏览器中，实现了数据采集和测试系统的资源和数据共享，大大拓展了数据采集系统的空间。
随着智能测试技术的发展，现代数据采集系统的通用化和标准化设计就变得十分重要，便于系统的组件、更改、升级和链接，实现大范围内的数据采集与处理。
三、数据采集系统的结构形式1.基于单片机的数据采集系统本文系统的结构如图1所示。
系统选用了A/D转换芯片,它包括了:多路切换电路,采样/保持电路,A/D转换器[4]。
数据采集系统
参考文献：
[1].沈兰荪.数据采集与处理[M].北京：能源出版社，1987.
[2].赵晓安,耿恒山,杨鹏等.MCS-51单片机原理及应用[M].天津：大学出版社,2001.
[3].赵伟强.Protel 99 SE教程[M].北京：人民邮电出版社,2004.
[4].池之恒. Protel DXP电路原理图与电路板设计教程[M].北京：海洋出版社,2004.
采用电压加速度传感器，可测量振动信号的加速度，速度和位移，还可测量电压信
号和转速信号，采样频率为1Hz-10KHz。北京众人精密测控技术公司的产品F-5000
系列笔记本专用数据采集控制器，具有程控增益，通道扩展，0.2%的精度等特点，
但分立率不超过12位。
2.选题依据、主要研究内容、研究思路及方案。
显示部分，为了从单片机上直接了解当前采集信号的信息和机器状态，可在单片机上安装数码管或液晶屏。数码管只能显示一些数字信息，很难从这些数字了解机器的状态。液晶显示模块是一种常用的人机界面，其在单片机系统中应用极为广泛。液晶显示模块既可显示字符，又可显示简单图形。液晶屏种类繁多常用的液晶屏有只显示英语字母和数字的1602和能显示汉字和图形的12864和160128等。
数据库综述【文献综述】
文献综述通信工程数据库综述摘要：“数据库”概念最早出现在20世纪中叶，当时美军为作战指挥需要将收集到的各种情报存储在计算机中，并且称之为—数据库。
而DBMS是数据库主要的工作模式之一，下面我们会介绍他的工作方式，而基于VB的网络数据库将是我们这次课题的主要研究对象。
关键词：数据库；DBMS；Microsoft SQL Server1、引言数据库技术产生于20世纪60年代，经历了格式化数据库（以层次和网状数据库为代表），经典数据库（以关系数据库和后关系数据库为代表）和新型数据库（以对象数据库和XML数据库等为代表）的三代发展演变。
40多年来，数据库技术的重要性和意义已经被人们所认识与理解。
首先数据库技术已经形成相对完整成熟的科学理论体系，成为现代计算机信息处理系统的重要基础与技术核心，造就了C.W.Bachman、E.F.Codd和J.Gray三位图灵大奖得主；其次，数据库带动和形成了一个巨大的软件产业——数据库管理系统产品和相关技术工具与解决方案，对经济发展起着极大的冲击和推动作用，表现出非凡的生产力效应；再者，数据库研究和开发领域的各项成就推动了其他众多计算机理论与应用领域的进步，对于这些领域的发展起到了巨大的支撑作用，成为各种计算机信息系统的核心内容与技术基础。
进入新世纪，数据库系统及应用技术越来越得到人们的重视和关注，强化数据库基础教育与应用训练显得非常必要和十分迫切。
IEEE/ACM颁布的CC2005（Computing Curricula2005）将数据管理和实践列为大学计算机教学全部5个方向（计算机工程CE、计算机科学CS、信息系统IS、信息技术IT和软件工程RE）的必须内容。
2、数据库系统概述“数据库”概念最早出现在20世纪中叶，当时美军为作战指挥需要将收集到的各种情报存储在计算机中，并且称之为—数据库。
起初只是将其简单看作一个个存储数据文件的电子容器。
随着数据库管理技术的发展，人们沿用并逐步引申了数据库概念，给予这个名词以更为合理与深层的意义。
数据采集系统简介研究意义和应用
数据采集系统简介研究意义和应用一前言1.1 数据采集系统简介数据采集，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。
数据采集系统是结合基于计算机（或微处理器）的测量软硬件产品来实现灵便的、用户自定义的测量系统。
该数据采集系统是一种基于TLC549模数转换芯片和单片机的设备，能够把ADC采集的电压信号转换为数字信号，通过微处理器的简单处理而交予数码管实现电压显示功能，同时经过与PC的连接能够实现计算机更加直观化显示。
1.2 数据采集系统的研究意义和应用在计算机广泛应用的今天，数据采集的在多个领域有着十分重要的应用。
它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。
利用串行或红外通信方式，实现对挪移数据采集器的应用软件升级，经过制订上位机(PC)与挪移数据采集器的通信协议,实现两者之间堵塞式通信交互过程。
在工业、工程、生产车间等部门，尤其是在对信息实时性能要求较高或者恶劣的数据采集环境中更突出其应用的必要性。
例如：在工业生产和科学技术研究的各行业中，常常利用PC或工控机对各种数据举行采集。
这其中有非常多地点需要对各种数据举行采集，如液位、温度、压力、频率等。
如今常用的采集方式是经过数据采集板卡，常用的有A/D 卡以及422、485等总线板卡。
卫星数据采集系统是利用航天遥测、遥控、遥监等技术，对航天器远地方举行各种监测，并依照需求举行自动采集，通过卫星传输到数据中心处理后，送给用户使用的应用系统。
1.3 系统的要紧研究内容和目的本课题研究内容要紧包括：TLC549的工作时序操纵，常用的单片机编辑Ｃ语言，VB 串口通信COMM控件、VB画图控件的运用等。
本课题研究目的要紧是设计一具把TLC549（ADC）采集的模拟电压转换成八位二进制数字数据，并把该数据传给单片机，在单片机的操纵下在实验板的数码管上实时显示电压值同时与计算机上运行的软件示波器连接，实现电压数据的发送和接收功能。
二数据采集系统开辟相关技术介绍2.1 TLC549结构及工作原理2.1.1 TLC549的概述TLC549 是以8 位开关电容逐次逼近A/D 转换器为基础而构造的CMOS A/D 转换器。
毕业论文：数据采集系统
通常被检测的物理量有很多个，如果每一通道都要有放大和ADC几个环节就很不经济。而且电路也复杂。采用模拟多路开关就可以使多个通路共用一个放大器和ADC，采用时间分割法使几个模拟开关通道轮流接通。这样既经济，又使电路简单。模拟多路开关的选择主要考虑导通电阻的要求，截止电阻的要求和速度要求。常用的模拟多路开关有CD4501，CD4066，AD7501，AD7507等。为降低截止通道的负载影响，提高开关速度，降低通道串扰，采用多级模拟多路开关来完成通道切换。
完成任务书所要求的功能的系统框图如下图1-1-5所示 图1-1-5系统框图
1.2方案论证
1.2.1模数转换的选择
A/D转换器的种类很多，就位数来分，有8位，10位，12位和16位等。位数越高分辨率就越高，价格也就越贵。A/D转换器的型号很多，在精度和转换速度上差异很大。
（a）双积分A/D转换器：双积分式是一种间接式A/D转换器，优点是转换精度高，速度快缺点是转换时间长，一般要40～50ms，适用于转换速度不快的场合。
现在市面上的LCD显示器多以模块化形式出现，模块由LCD控制器、LCD驱动器、LCD显示装置三部分组成，它与CPU之间是通过LCD控制器直接进行沟通的，使用方便。
所以在本系统中采用低功耗的SDEC厂生产的2A16DRG0809
2.1.1模数转换器原理介绍
在我们所测控的信号中均是连续变化的物理量，通常需要用计算机对这些信号进行处理，则需要将其转换成数字量，A/D转换器就是为了将连续变化的模拟量转换成计算机能接受的数字量。
（4）信号滤波：几乎所有的数据采集系统都会不同程度的受到来自电源线或机械设备的50Hz噪声干扰，因此大多数信号调理电路包含低通滤波器，最大限度的剔除50Hz或60Hz的噪声。交流信号（如振动）则往往需要防混淆滤波器，防混淆滤波器是一种低通滤波器，具有非常陡峭的截止频率，几乎可以将频率高于采集板输入信号带宽的信号全部剔除；若不除去，这些信号将会错误的显示为数据采集系统输入带宽内的信号。
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电子信息工程
数据采集系统综述
引言
在计算机广泛应用的今天，数据采集在多个领域有着十分重要的应用。
它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。
20世纪90年代至今，在国际上技术领先的国家，数据采集技术已经在军事、航空电子设备及宇航技术、工业等领域得到广泛应用。
数据采集技术是信息科学的一个重要分支，研究信息数据的采集、储存、处理以及控制等，在雷达、通信、水声、遥感、地址勘测、振动工程、无损检测、语音处理、智能仪器、工业自动控制以及生物医学工程等领域有着广泛的应用[1]。
一、数据采集系统
随着测控技术的迅猛发展，以嵌入式计算机为核心的数据采集系统已经在测控领域占据了统治地位[2]。
数据采集系统是将现场采集到的数据进行处理、传输、储存等操作的设备。
它涉及到以下技术：传感器技术、模拟信号处理技术、模拟转换和数模转换技术、信号处理技术、数据采集系统抗干扰技术、误差分析与处理、人机接口技术、数据存储与打印、数据传输技术、虚拟仪器技术等
[3]。
二、数据采集系统发展方向
随着科学技术的发展，数据采集和测控技术将向着高可靠性、高智能化方向发展。
近几年，新型信息处理技术如数据融合技术、模糊信息处理技术和神经网络技术等，在数据采集和现代测试系统中得到了广泛的应用。
在大规模集成电路发展的今天，采用软件编程可以有效降低成本，使系统更加简单。
由于互联网的普及，基于网络的数据采集系统，不仅能进行远程操作与控制，而且可以把数据采集结果通过网络显示在世界各地的WEB浏览器中，实现了数据采集和测试系统的资源和数据共享，大大拓展了数据采集系统的空间。
随着智能测试技术的发展，现代数据采集系统的通用化和标准化设计就变得十分重要，便于系统的组件、更改、升级和链接，实现大范围内的数据采集与处理。
三、数据采集系统的结构形式
1.基于单片机的数据采集系统
本文系统的结构如图1所示。
系统选用了A/D转换芯片,它包括了:多路切换电路,采样/保持电路,A/D转换器[4]。
多路切换电路主要是针对被测物理量有多个,传统的做法是采用模拟开关来选择通道,而现在多根据软件设置对通道进行选择。
采样/保持电路是为了保证模拟信号高精度转换为数字
信号的电路。
在模拟数字变换电路中,如果变换期间输入电压是变化的,那么就可能产生错误的数字信号输出。
采样/保持电路就是将快速变化的模拟信号进行“采样”与“保持”,以保证在ADC转换过程中模拟信号保持不变。
模/数转换器是计算机同外界交换信息所必须的接口器件,因为它能把自然界和生产过程中的模拟量转换成计算机存储和处理的数字量[5]。
单片机主要完成系统数据的读取,处理,逻辑控制,数据传输等任务。
串行通信主要是将单片机与PC机联系起来,以实现两者之间的通信。
PC机主要是对数据进行处理分析,以达到实时控制的目的[6]。
图1：基于单片机数据采集系统的结构框图
2.基于DSP数据采集系统
该数据采集系统的总体结构如图2所示，主要包括DSP、数据采集电路、数据存储器、JTAG仿真接口以及与计算机的通信接口，其中数据采集电路由如下几部分组成：电压跟随器、模拟通道开关、AD7663[7]。
系统通过MAX232驱动RS-232标准通信，将转化的数字信号进行数据处理后，通过通信接口将数据定时发送给主机。
在系统的结构设计中，为了保证各自的信号稳定，在多路模拟通道开关前设置了电压跟随器。
系统工作时，模拟电压输入信号经过电压跟随器输入给模拟通道开关，当其中的某一个通道开关打开时，与之相连的那一路电压信号便得以通过，然后该路电压信号通过一个电压跟随器，进入由DSP控制的AD7663的模拟信号输入通道，由AD7663将输入的模拟信号转化为数字信号。
AD7663将转化的数字信号进行数据处理后，通过通信接口将数据定时发送给主机。
该数据采集系统最多可扩展至16路模拟信号采样[9]。
图2：基于dsp数据采集系统的结构框图
3.基于FPGA的数据采集系统
如图3所示，是整个设计的原理框图，首先从外面接入一个5V电压信号，给A/D芯片供电，然后再通过电压转换芯片，分别将其转换成1.5V的电压信号和3.3V的电压信号[10]。
其中1.5V电压只供给FPGA使用，而3.3V电源同时为FPGA和EPROM提供电压。
其次，将一个模拟信号在A/D芯片的一端输入，经过A/D芯片将其转换成数字信号输入到FPGA中，通过对FPGA编程，使其对输入的数字信号进行采集及其存储，并输出一些控制信号对A/D芯片的模数转换进行控制，最后再将处理完的数据对外设进行输出。
程序通过插件以PS或JTAG的方式下载到FPGA芯片中，FPGA掉电数据会丢失，所以用一个EPROM来存储数据，这就是系统的基本原理[11]。
在FPGA芯片内部设计程序是根据AD芯片的转换时序，来控制AD芯片的转换，以及从AD芯片中读取数据并将其存储在FPGA内部的双口RAM中，再对外部设备引出地址线和读使能线，使后面的DSP芯片对数据进行读取或处理。
图3：基于fpga数据采集系统的原理框图
总结
方案1具有精度高、体积小、速度快、处理能力强、可靠性高以及功耗低等优点。
方案2具有体积小、可靠性高、功能强大、灵活方便，成本低等优点，现已成功应用于工业现场。
方案3具有高速、高精度、稳定性强、使用方便等优点。
我们可以根据不同的需要选择合适的数据采集系统进行数据采集任务，以达到最佳效果。
基于单片机的数据采集系统因其高效、体积小、功耗低等优点已经成为数据采集方面的主流。
随着科技地不断进步，数据采集也向着更小、更快、更精确、成本更低的方向发展，数据采集的运用也将越来越广泛。
参考文献
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2002.
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