一种高速顺序采样方法
一种超宽带等效采样接收机的设计与实现
一种超宽带等效采样接收机的设计与实现吴兵;夏浩淼;李武建【摘要】脉冲超宽带雷达回波信号由于带宽大而难以直接采样,通常采用等效时间采样方法来进行模数转换.传统的等效采样接收机大都是基于改变ADC采样时钟的时延来实现等效采样,采样时钟对触发信号会产生亚稳态时序,不可避免地会出现数据误对齐,必须添加辅助的在线或离线校正设计.针对这一问题,设计了一种基于FPGA内置延迟线的超宽带等效采样接收机,FPGA产生延时可调的发射触发信号去控制波形产生系统,基于高速采样保持器和ADC完成回波接收,实现了超宽带射频信号的等效采样,而无数据误对齐问题.接收机的等效采样速率为12.8 GS/s,-3 dB 采样带宽为6.4 GHz,满足脉冲超宽带雷达的应用需求.%It is hard to directly sample the ultra-wideband radar echoes due to its large bandwidth.The equivalent time sampling method is often used to carry out analog to digital conversion (ADC).Traditional equivalent sampling receivers are mostly based on changing the delay of ADC sampling clock to realize equivalent sampling.Due to the metastable state between sampling clock and trigger signal,the received da-ta is misaligned inevitably and the correction algorithm online or offline must be added.To solve this prob-lem,an ultra-wideband equivalent sampling receiver based on internal delay line of FPGA is designed.Based on the received echoes of high speed sample-and-hold and ADC,the equivalent sampling of ultra-wideband RF signal is realized without data misaligning when using the delay-tunable transmitting signal generating by FPGA to control the waveform generating system.The equivalent sampling rate is 12.8 GS/s and - 3 dBsampling bandwidth is 6.4 GHz,meeting the application requirements of UWB radar.【期刊名称】《雷达科学与技术》【年(卷),期】2017(015)004【总页数】6页(P443-448)【关键词】等效采样;数字延迟线;数字接收机;采样保持器【作者】吴兵;夏浩淼;李武建【作者单位】中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥 230088;中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥 230088;中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥 230088【正文语种】中文【中图分类】TN9570 引言脉冲超宽带雷达有着固有的高距离分辨率及良好的穿透特性，可实现对非金属障碍物后面隐藏目标的探测和定位，在军事、反恐、安检、救灾和医疗等领域有着重大的应用前景[1-2]。
基于单片机单通道八位高速(10MHz)数据采集系统设计课程设计
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y课程设计说明书（论文）课程名称：课程设计I设计题目：基于单片机单通道八位高速（10MHz）数据采集系统设计院系：班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：哈尔滨工业大学摘要：利用单片机及一种高速异步FIFO 芯片SN74ACT7808和高速A/D芯片的设计了一个高速不连续采样的数据采集系统，给出了该采集系统的接口电路，并阐述它的实现原理和具体实现流程。
关键词：高速异步FIFO；高速A/D芯片；高速不连续采样；数据采集一. 设计背景及相关知识：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非电量或者点亮信号，送到上位机中进行分析，处理。
数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。
在数字信号处理领域，数据采集一直是一项关键技术。
随着数字化技术的不断发展,数据采集技术也呈现出速度更快、通道更多、数据量更大的发展趋势。
而为了满足高速采集系统的要求，CPLD,DSP 等高速器件被运用于数据采集。
然而，在许多情况下，数据既不需要进行实时处理，也不需要进行连续采样，只需要分时地进行高速采样，此时可采用FIFO芯片和高速A/D转换器相结合，来实现数据的采集与存储自动的保持同步。
这样就降低了数据处理部分所需单片机的性能要求，降低了其成本。
二.系统的总体设计：该系统采用89C51单片机作为控制系统的核心，应用高速A/D转换芯片TLC5540实现模数转换,并利用FIFO芯片SN74ACT7808实现来实现数据的采集与存储自动的保持同步，单片机与上位机进行通讯,将采样数据存储在上位机中以便数据的查询和分析，从而实现高速地单通道8位数据的数据采集这些系统性能指标。
三．硬件系统设计：硬件电路包括了单片机模块、模数转换模块及数据通信模块。
硬件电路原理图：1.器件的性能介绍和选择原因：(1)高速A/D转换芯片TLC5540：A/D转换器主要是完成对模拟信号的采样、量化、编码，从而实现将模拟信号转变为数字信号。
各种临床检验标本正确采集方法
各种临床检验标本正确采集方法临床检验是医学诊断中至关重要的环节，而标本的正确采集是确保检验结果准确可靠的关键。
下面将介绍各种临床检验常用标本的正确采集方法。
一、血液标本的正确采集方法：1.静脉血：选择合适的静脉，用无菌消毒剂消毒皮肤，插入针头，顺利穿透血管后抽取血液。
采血时应注意采样管的填充量、采血顺序和采血管的顺序等。
2.动脉血：选择患者无血栓形成和其他并发症的动脉，同样消毒后，插入一个直径较小的针头，采集血液样本。
3.安静点血：消毒后，选择合适位置，安静静脉点压五秒以上，使用无菌采血毛细管收集点压时采集的静脉血液。
4.撕膜法：适用于幼儿或顽固肿块的患者，先使用消毒剂消毒皮肤，撕去无菌的凝胶填充管顶部的膜，直接将针头插入以采集血液。
二、尿液标本的正确采集方法：1.早晨第一次排尿：由于此时尿液浓缩，能够准确反映第一次排尿样本的特征。
2.中段尿：首先将外阴清洗干净，随后采用无菌容器收集尿液，避免污染。
3.取尿管尿：适用于无法排尿或无尿点尿的患者，通过尿管引流尿液。
三、粪便标本的正确采集方法：1.早晨第一次排便：用无菌容器收集早晨第一次排便的粪便标本。
2.新鲜粪便：及时收集新鲜排便的粪便标本，避免长时间暴露。
3.液便标本：用无菌容器收集液体状的粪便标本，避免与尿液等混合。
四、唾液标本的正确采集方法：1.情绪稳定时采集：避免在情绪激动、食后、用药等影响唾液分泌的情况下采集。
2.收集全天的唾液：采集各个时间段的唾液，通过混合后采样使分析结果更准确。
3.吸入早晨第一次唾液：利用无菌吸管吸入早晨第一次唾液。
五、组织标本的正确采集方法：1.找准位置：确定标本采集的位置，消毒皮肤。
2.高速摇杆法：用缝合针或刮匙迅速刮取病变组织标本，放入无菌容器中。
3.空心针刺吸法：用无菌空心针横向刺穿病灶并迅速射入无菌容器中。
六、其他标本的正确采集方法：1.腹水标本：用注射器或无菌容器采集腹水标本。
2.胸腔积液标本：用无菌容器采集胸腔积液标本。
顺序等效采样与随机等效采样
等效采样一、等效采样的原理 等效采样是数字示波器核心技术之一，相比实时采样，等效采样技术可以大大提高等效采样率，减缓了硬件实时采样率及数据存储速率和存储容量的压力。
等效采样相对实时采样而言，等效采样和实时采样是交流数字采样技术的两种基本方式。
所谓实时采样就是对信号进行逐点顺序采样（一般为等间隔），只要采样速率满足奈奎斯特采样定理的要求，将采样点按照采样间隔顺序排列，即可还原被测信号的波形，可以实现实时波形显示。
采用实时采样技术，根据奈奎斯特采样定理，为了实现被测信号的重构，采样装置的奈奎斯特频率不得低于信号最高频率，或者说，采样频率不得低于信号最高频率的2倍。
这样，信号频率越高，对采样速率的要求也越高，对于数字存储示波器而言，对采样数据的存储速度和存储容量的要求也越高。
AD转换器的采样速率、数据存储速度、数据存储容量等等，都是有限制的，当这些参数不能满足采样要求时，如果被测信号是周期信号，可以采取一种变通的方式，将高频信号的波形变成低频信号的多次重复。
例如：周期信号的周期为20mS，若希望在一个周期内等间隔采样20个点，需要1000Sa/s的采样速率，采样间隔为1mS。
若采用实时采样技术，对信号的连续两个周期进行采样，共40个采样点，40个采样点的分布如图1所示。
图1 两个信号周期连续实时采样获取的采样点 由于被测信号为周期信号，第二个周期的数据与第一个周期的数据完全相同，两个周期的共40个采样点的信息，有一半是重复的，我们可以提取前20个采样点，就可掌握信号的全部信息。
这种方式，需要1000Sa/s的采样速率，这种方式，我们称为实时采样方式。
由于被测信号为周期信号，因此： 第21个采样点的幅值等于第1个采样点的幅值； 第22个采样点的幅值等于第2个采样点的幅值； …… 第40个采样点的幅值等于第20个采样点的幅值；图2 周期信号等效采样原理 如图2所示，我们也可以只提取红色采样点：第一个周期中取序号为奇数的10个采样点（1、3、5……19）和第二个周期中序号为偶数的10个采样点（22、24、26……40），再按照图3的顺序排列。
一种利用低频脉冲采集高频信号的算法研究
于频率 已知的周期信号 ， 使用这些方法效率反而下
降了。因此 ， 针对这类信号 ， 提出一种新的等效采样 方法 ， 可以不使用示波器 ， 而是通过 Ｐ ｃ机来模拟显 示， 通过实验证明该方法有效可行 。
由于实时采样是顺序采集 ， 易于显示波形 ， 但是 时间分辨率较差 ； 且样 点的采样 、 量化、 存储必须在 采样间隔内完成 ， 实现十分繁杂。对 于逐渐增高频
式 所示 ：
据此 得到相位 。
随机 采样 的 优点 是成 本 较低 ， 简单 的是 只加 最 上频 率测量 电路 ， 他都 可 由软 件实现 ， 复杂一点 其 再 的就是加上 时 间测 量 电路 。缺 点是必须使 采样 频率 和被测信号 频率 不 能成 整 数倍 关 系 ， 而是 要有 一个 较 小 的差值 。所 以说 ， 种 等 效采 样 方式 的局 限性 这
的模拟信号转换到离散 时间域上 的离散信号 的过 程， 一般通过专用采样设备实现。采样技术具有非 常广 泛 的应 用 ， 例如语 音 采样 、 图像采 样及 微波 测试 等 ¨ 。采样 结果 一 般 通 过 示 波 器 来 显 示 。在 数 字 Ｊ 示波器技术中， 常见的采样方法有实时采样和等效 采样 。实时采样需要采样频率远高于信号频率 ， 通 过逐点扫描进行采集 ， 适用于任何波形 ， 重复的或者
１ 信号为周期 的； ） ２ 信号 的周期 已知。 ） 由 Ｄ Ｐ生 成 的最 小 时 间 间隔 均 大于 信号 周 期 Ｓ
较大 。
（）＝ ｔ （ ） ｔ ）× ｔ
（） １
其中 ｔ为输出信号 ， ｔ为源信号 ， （） （） ｆ ） （ ６ ｔ为
激 励信 号 。 对（ ） １ 式进 行傅 立 叶 变换 ， 时 域关 系转 换 成 把
一种高速顺序采样方法
! 系统触发
实际的波形显示或用 ! " # 技术对信号进行 处理时， 需要一个有效的系统触发对重构波形的 起始位置进行定位$ 利用周期信号与 % & ’ 的输出信号频率偏差 比较小的特点， 触发脉冲可以用图 ( 所示的传统 移位寄存器来实现，图 ) 是相应的数字混频波形
［ ］沈兰荪$ 高速数据采集系统的原理与应用$ 北京： 人民 4 邮电出版社， 4 5 5 ( $ 图 ( 触发信号产生电路 ［ ］7 电子测量仪器： 原理与使用$ 何小平译$ 北 6 8 , , 9:3$ 京： 清华大学出版社， 4 5 5 ( $ ［ ］王福昌， 鲁昆生$ 锁相技术$ 武汉： 华中理工大学出版 ; 社， 4 5 5 < $ ［ ］曹志刚， 钱亚生$ 现代通信原理$ 北京： 清华大学出版 = 社， 4 5 5 6 $
顺序采样是一种常用的等效采样方法， 它利 用信号的周期性， 以增加采集时间为代价， 降低对 高速 采 样 电 路 的 压 力， 通过重组恢复原始信
［ ， ］ & ! 号
［"8 ／ （ 8 ） ］ （ ） ". %$ "+ & 9 : , 9 :’" + , - " - ! 由式（ ，."( ／ ， 所以 ）可知： 因为 ( !( & 8 9 : + , + , -( -$ 顺序采样在获得很高的时间分辨率 ! " 的同时可 以大大降低采样速率!
［ ］ 5 借鉴通信原理中产生单边带信号的方法 ，
［! （ ） ］ ， （ ） 2 6 + &. " & ’ ( 的输出信号 % " # / & :& ! $ ［! ［! （ ） ］ ； （ ） ’2 2 6 + &." , &. % % 3 & : & !’ 2+ % （ ） ］ ， 分频后在 0点和2点的输出分别为： " 3& ［! （ ） ／ （ ） ］ ； 2 6 + & # *" % 0 & ( ’0 " # 1& $ ［! （ ） （ ） ／ （ ） ］ + , & # *" % 2 & (% 0 & ( ’0 " # 1& ! $ 与% （ ） 相乘后在 4点和#点的信号分别为： *& （ ） （ ）0 （ （ ／） &） ) ( % % 4 & () / *& % /1 ・ ｛ ［ （ ／ （ ） 1 （ ］ ’* ’0 #） ! &*" &） 2 6 + /+/ * " # / & +" $ （ ） 1 （ ］ ｝ ； ［ （ ／ #） ! &*" &） 2 6 + /*/ " # / & *" $ （ ） （ ）（ ） （ / ／ ） ・ 1 % % # & () / *& % 2& ( ) ｛ ［ （ ／ （ ） 1 （ ］ ’* ’0 #） ! &*" &） + , /*/ * " # / & *" $ ［ （ ／ （ ） 1 （ ］ ｝ #） ! &*" &） + , /+/ ! " # / & +" $ 通过计算 ;点和,点的信号， 可以得到<点的 信号 （ ） （ ） （ ） （ / ／） ) % ; & +% ,& ( ) 15 , <& ( % ｛ ［ （ ／ ’* ’0 ’2 #） ! &+! &* 1 2 6 + /+/ " # % $ （ ） 1 （ （ ） ］ 2 ［ （ ／ ・ " &） #） 6 + /*/ +" / & +" 3 & *1 （ ） 1 （ （ ） ］ ｝ ! &*! &*" &） ! *" " # % / & *" 3& $ 通过上面的计算， 可见达到锁定状态时 （此时 （ 7/ ／ ） ， 环路滤波器的输入端仅剩 ! #） ! %! / " # $ ， /， ［ （/./ ／ 下三 种 频 率 成 分： ! % !% ! 1! = 而式（ ）中的镜像频率 ］ 1 #） ! .! ! ! 1 " # % != " # $ $ （ ／ 改 #） ! 7! 1 $ > 1 ! / . / " 已经被消去了! " # %! $ 进前后的环路滤波器的输入波形如图 5 所示， 其 中的虚线表示所需环路滤波器的频率特性， 改进
三角波信号参数分析方案
三角波信号参数分析仪（A题）孟宁、石文斌、张磊图1. 设计示意图本题的核心为：1.三角波产生电路满足条件:要求频率、占空比、幅度连续可调，波形无明显失真。
变化范围要求如下：频率范围1KHz～300KHz；占空比(即图2中AO/AB)范围20％～80％；幅度范围(即图2中OC)0.5V到4V。
并能与三角波测量电路连接后测量参数。
图22.三角波测量在周期信号频率范围为1KHz～300KHz，占空比变化范围为20％～80％，幅度变化范围为0.5V～4V的情况下，能完成以下参数测试：（1）三角波幅度测试：要求测试电路完成三角波幅度的测量并显示出测量结果。
测量误差不大于10%（5%）；（2）三角波频率测试:要求测试电路完成三角波频率的测量并显示出测量结果。
测量误差不大于10%（5%）；（3）三角波斜率测试:要求测试电路完成三角波斜率的测量(即图2中CO/AO)并显示出测量结果。
测量误差不大于10%（5%）；（4）方波频率和幅度测试：要求测试电路完成方波幅度和频率的测量并显示出测量结果。
测量误差不大于10%（5%）。
任务(4)设计显示电路，能够完成波形和测量数据的显示。
注：三角波测量电路与三角波发生电路的连接只允许存在信号线与地线，不允许在两个模块之间存在其他连线。
方案：1. 三角波产生电路(待完善)2.三角波测量采用高速、时钟精准的DSP芯片TMS320LF2407数字信号处理器作为主处理器2.1系统硬件设计系统主要由主处理器（TMS320LF2407）、信号变换电路、键盘显示电路（由HD7279芯片和LED数码管组成）等部分组成，系统结构框图如图3图3测量系统结构框图系统工作原理是：先由信号变换电路对待测信号进行相关变换，当键盘有键按下，主处理器接收到键值，由ＤＳＰ的捕获单元对频率进行测量，之后用其内部Ａ／Ｄ对信号进行采样、处理，完成对被测信号的幅值和斜率的测量，由８位ＬＥＤ数码管显示相应的参数值。
2.1.1信号变换电路设计频率测量时所用TMS320LF2407芯片捕获单元的Sehmitts触发捕捉输入引脚CAPx只能捕捉到输入引脚上的电平跳变信号（上升沿、下降沿、或者上升下降沿），所以在信号测量前端需把输入的三角波信号进行等周期处理，采用过零比较器，使其等效成正方波信号进行有效的触发。
一种100MHz采样频率CMOS采样_保持电路
Abstract: T he fundamenta l theor y of the sample and hold circuit is analyzed. A fully differential CM OS sample-
and- hold amplif ier ( SH A ) is desig ned using a gain- boo st er cir cuit, for which a sampling rate of 100 M H z has been achiev ed. T he circuit is simulated and analyzed, tog ether with it s blo cks, based on Char ter s 0. 35 m standard CM O S process.
间, 使运放能够稳定地工作, 要求自举运放的单位增 益频率 3 满足 2 < 3 < 5 的条件( 其中, 5 是整个 运放的第二极点) 。为了满足设计要求, 在半个时间 周期( 5 ns) 之内完全建立, 需要对自举运放进行电 容补偿, 使其带宽满足上述要求, 从而消除由自举运 放引入的零点和极点问题。
92
谭 等: 一种 100 M H z 采样频 率 CM OS 采样/ 保持电路
2006 年
图 2 自举电路中采样开关的栅源电压
4 套筒式增益增强运算放大器的设计
采样保持电路中的核心部件是运算放大器, 其 性能直接决定了采样保持电路是否可以实现功能。 运算放大器的整体电路如图 3 所示。
度和输入输出电压的指标要求。对于自举运放, 并 不需要很高的增益, 但是希望得到较大的动态范围。 在设计的过程中, 要考虑自举运放和整体运放直接 带宽的相互关系[ 4] 。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。