多通道信号采集测试系统的设计与实现

      随着计算机和微电子技术的发展，雷达、通信等众多应用领域对于数据采集系统提出了更高的要求，数据采集正在向着多通道、高采样率、高分辨率、大容量存储和高速传输速率方向快速发展。

通用的数据采集卡多为八通道或者十六通道，但有一些大型监测项目，比如多台数控机床的监测，需要采集几十个点的数据，这不是叠加几块采集卡那么简单，需要提出具体的解决方案。

首先采样点数多，数据量很大，一款采集卡很难达到测试需求，一般会选择级联多块采集卡的方案。再有通道数的确定，通道数原则上要多于计划通道数的的1/3，以便不时之需。比如一共有六台设备，每个设备有五个点，比较合适的方案是选择六块八通道的采集卡，为什么是六块呢，就是出于测试结果可信性和余量的考虑。
      再有数据采集卡通讯方式的确定，USB通讯比较适合一块或者两块采集卡同时采集，像现在这种情况，推荐以太网通讯，一是级联方便，二是可以远距离通讯。
      采集软件要下一番工夫，包括采集，读取，保存，数据分析等功能，同时控制六块卡还是有一定挑战性的。

本文根据当前国内外的研究现状,针对纳米软件为某军工单位定制开发的多路微波测量系统项目中，数据采集系统的指标要求，向大家介绍一款多通道高速数据采集系统——NSAT-4000多通道信号采集测试系统，该系统可完成对若干采集终端高速重复频率信号的波形与数据的实时采集，并完成更好的分析实验现象，且同时满足对测量通路时延的独立调节，并实时保存实验波形数据。以上位机作为整个系统的控制、处理核心，通过数据采集模块实现数据的采集，并将采集到的数据通过数据传输模块传输回上位机，通过上位机中安装的NSAT-4000进行数据和信号的分析、预警提醒和实时监控。

下图是纳米软件为某军工单位定制开发的多路微波测量系统项目的硬件组成：硬件设计包括各器件的选型、原理分析、外围电路设计等等。包括PICO示波器、光电转换器、光电耦合器、电源模块、USB以太网服务器以及各种线缆。