基于LabVIEW的高速数据采集系统的软硬件设计

摘要

本文研究了一个用于实现雷达信号的高速采集和海量存储的数据采集系统。整个系统采用PCI、PCI-E架构;以Innovative Integration公司的双通道A/D采集卡为采集系统核心;使用High Point Rocket RAID 2320卡组建超大容量的磁盘阵列。系统采样频率最高可达250MSPS，存储容量达到4TB，采样精度为12bit。系统采样时，数据以DMA方式写入服务器内存，再以RAID0方式写入SATAⅡ盘阵，即将前端采集的原始数据实时地写入磁盘阵列。
　　 针对采集系统的实际需求，以LabVIEW为工具，设计完成了用户界面。界面设计以循环事件结构为整体框架;采用.EXE技术完成用户界面与采集程序的连接;以波形图表为显示工具，并针对采集系统存储数据的特点，编程实现了16位无符号双字节整型到双精度浮点数的转换，即波形图表显示的数据为实际的物理数值;此外，用户界面还具有当前样本数的显示、当前鼠标所在位置幅值的显示等辅助功能。
　　 整个数据采集系统进行了联试联调。使用该采集系统对毫米波脉冲调制雷达的测距信号进行采集;采集到的数据存入磁盘阵列，再由用户界面调用和显示;根据毫米波雷达测距的工作原理，对磁盘阵列中存储的相关测试数据进行分析计算。结果验证了整个数据采集系统的实用性。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 论文研究的背景

1．1．1 数据采集技术

1．1．2 虚拟仪器技术

1．2 本文的主要工作和论文结构

2 数据采集系统的硬件组成

2．1 数据采集的过程

2．2 数据采集系统的组成

2．2．1 计算机(PC)

2．2．2 传感器

2．2．3 信号调理电路

2．2．4 数据采集设备

2．2．5 数据采集设备的主要指标

2．3 数据采集系统的设计与实现

2．3．1 系统组成

2．3．2 超宽带数据采集卡

2．3．3 UWB的用户界面

2．3．4 高速记录控制器

2．3．5 32路数字I／O卡

2．3．6 PCI和PCI-E总线

3 数据采集系统的软件设计

3．1 LabVIEW简介

3．2 界面设计

3．2．1 系统结构与界面

3．2．2 LabVIEW事件结构

3．2．3 LabVIEW与采集系统的链接

3．2．4 LabVIEW文件操作

3．2．5 LabVIEW波形图表

3．2．6 数据显示程序

3．2．7 其他部分程序

4 数据采集系统的联试联调

4．1 毫米波脉冲雷达信号采集

4．2 测试结果分析

5 总结与展望

致谢

参考文献