弹载数据测试系统(15)

时间:2025-04-27

占用大量的内存,严重时将影响计算机的正常运行;Ts太大,采样数据减少,会使模拟信号的某些信息丢失,使得在由采样数据恢复模拟信号时出现失真。因此,必须按照采样定理来确定采样周期。

采集定理:设有连续信号x(t),其频谱为X(f),以采样周期Ts采得的周期Ts采得的离散信号为xS(nTS)。如果频谱X(f)和采样周期满足下列条件:

(1) 频谱X(f)为有限频谱,即当|f|≥fC(fC为截止频率)时,X(f)=0

1/(2*fc)或2fC≤1/T(2) Ts=fS s=

则连续信号

x(t)=

n= ∞

∑xS(nTS)*sin[

+∞

ππ

(t nTS)]/(t nTS) TSTS

条件(1)的物理意义是:连续模拟信号x(t)的频率范围是有限的,即信号的频率f在0≤f≤fC之间。

条件(2)的物理意义是:采样周期Ts不能大于信号周期Tc的一半。 采样定理是指导确定采样频率的基本原则,只要严格遵守采样定理,就能不失真地把采样信号还原成模拟信号。但是在高速目标测量或长时间测量的数据采集系统中,将产生一大批数据,需要很大的数据存储空间。由于单片机的数据存储空间是有限的,所以,它的大小将对数据采集系统的工作造成影响。下面将介绍三种采样技术,可用来解决高速目标测量或长时间测量中数据存储空间不足的问题,并使测速精度在测量过程中近似不变。

(1)常规采样

设模拟信号的最高频率为fDmaz,根据采样定理,为使采样后的采样信号能不失真地还原成原来的模拟信号,采样频率必须大于模拟信号的最高频率的2倍,若采样频率用fS表示,则

fS=KfDmaxt

由于数据采集和数据处理是分开进行的,故需要将采样后的数据保存起来,这就需要一个足够大的数据存储空间来保存所有的采样数据。

设测量时间为t,采样周期为TS,则所需的数据存储容量为 S=

tt

==fSt=KfDmaxt TSfS

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