(1)信号调节:信号调节包括模拟信号的放大,滤波,阻抗变换等,使得输入模拟信号 适合于模数变换。一般有如下几部分:文献综述

低通滤波:滤去高频噪声,提高信噪比 程控放大器:扩大数据采集系统的动态范围 信号变换:阻抗变换,电流一电压变换等

(2)多路切换:多路切换的主要作用是提高模数转换电路的效率。当多路信号同时输 入时,模数转换器分时复用,从而实现对多路模拟信号的处理。一般的,对信号变化慢, 数据高精度系统,模拟多路切换可用继电器实现,而信号变化快,数据精度又无特殊要求 的应用系统,采取模拟电子开关来切换较合适。

(3)采样/保持:对模拟信号采样并进行转换的过程中,为了保证输入信号在采样时刻 暂时稳定,在电路中加入保持电路。现常用的 A/D 转换芯片,都集成有该电路,无需单 独设计。

(4)模拟/数字转换:模拟/数字转换器(Analog Digital Converter)简称 ADC,是 数据采集系统的核心电路,采集速度,转换精度等关键技术指标取决于此。

(5)数据采集过程:模拟信号 f(t)通过开关 K,K 只在特定时刻瞬时导通(t=T,2T,3T,...)

这样开关输出端得到的采样信号 f * (t) , f * (t) ...。若 K 按周期闭合,即等周期采样,则

1 2

采样信号 f * (t) 为一脉冲序列 f(T),f(2T),f(3T)...,其中 T 为采样周期。当开关 K 导通 时间与采样周期相比可以忽略小计时,采样信号 f * (t) 可看成是模拟信号 f(T)对 开关 K 产生的理想脉冲序列进行幅度调制的结果。

(6)采样定理:从采样信号 f * (t) 中,要无失真的恢复原始信号 f(t),则采样频率 f  必需

满足以下条件:限带为 fm 的信号 f(t),若以 fs fm 进行均匀抽样,则可与失真的恢复原来.自/优尔·论\文'网·www.youerw.com/

信号 f(t)。这就是奈奎斯定理。理论上,采样频率为被采信号中最高频率的 2 倍时就不会 发生混叠,但是,实际应用中为了更好的还原波形,选用更高的倍数,一般为 5—10 倍。

2.5 声卡的工作原理

声卡作为语音信号与计算机的通用接口,其主要功能是获取模拟音频信号转换为数字 信号,经过 DSP 音效芯片处理,将该数字信号转换为模拟信号输出。声卡的基本工作流程 则可以表现为以下几个步骤:首先,通过麦克风或线路输入(Line In)获取的音频信号通 过 A/D 转换器转换为数字信号,送到计算机进行存储、滤波等处理。再经过计算机处理的 数字信号又通过功率放大器或线路输出(Line Out)送到音箱等设备转换为声波。而这次 的数据采集系统就是用到了声卡工作的第一个步骤。

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