频分复用技术提升多通道数据采集同步性

"本文探讨了频分复用技术在多通道同步数据采集中的应用，旨在解决传统方法在数据采集同步性和资源效率上的问题。通过引入频分复用，设计了一种新的多通道数据采集系统方案，该方案尤其适用于二通道信号的采集。系统设计包括低通滤波器和加法电路等关键部分，实现了信号的调幅、A/D转换和D/A转换，从而提高了信号采集的同步性，降低了硬件成本和复杂性。实验结果展示了系统的有效性和可行性，证实了频分复用在数据采集领域的潜力。" 频分复用（FDM）是一种通信技术，它允许多个信号在同一信道内传输，通过将每个信号搬移到不同的频率段来避免信号之间的干扰。在多通道数据采集系统中，传统的异步采集方法可能造成同步性不足，而同步采集则可能导致硬件资源的大量消耗。文章提出了一种创新的解决方案，即利用频分复用技术，减少了对模拟多路选择器和多个ADC（模数转换器）芯片的依赖，提高了数据采集的同步性。 系统设计分为总体结构设计和电路设计两部分。总体结构设计中，两个信号首先通过调幅合并成单一信号，然后经过放大，通过A/D转换器转化为数字信号，再经过D/A转换回模拟信号。这个过程中，低通滤波器用于筛选特定频率范围内的信号，确保信号的纯净；加法电路则用于合成多个输入信号，形成调幅信号。 文章还详细介绍了电路设计，特别是二阶压控电压源巴特沃斯低通滤波器和同相求和运算电路。低通滤波器确保了信号的频率特性，而加法电路则实现了信号的合成，这对于频分复用的实现至关重要。 实验结果证明了该系统能够有效地采集不同频率的信号，并保持良好的同步性。以2MHz和3MHz的正弦信号作为调制信号，系统成功地采集了100kHz频率的正弦波信号，显示了该系统在实际应用中的潜力。 频分复用技术在多通道同步数据采集中的应用，不仅解决了同步性问题，还优化了软硬件资源的利用，对于提高数据采集系统的性能和效率具有重要意义。这一研究为未来多通道数据采集系统的设计提供了新的思路和方法。