ad信號處理
㈠ AD和DA的工作原理是什麼作用是什麼謝謝！
一、A/D轉換器的工作原理：
主要介紹以下三種方法：逐次逼近法、雙積分法、電壓頻率轉換法
1、逐次逼近法
逐次逼近式A/D是比較常見的一種A/D轉換電路，轉換的時間為微秒級。採用逐次逼近法的A/D轉換器是由一個比較器、D/A轉換器、緩沖寄存器及控制邏輯電路組成。基本原理是從高位到低位逐位試探比較，好像用天平稱物體，從重到輕逐級增減砝碼進行試探。
逐次逼近法的轉換過程是：
初始化時將逐次逼近寄存器各位清零；轉換開始時，先將逐次逼近寄存器最高位置1，送入D/A轉換器，經D/A轉換後生成的模擬量送入比較器，稱為 Vo，與送入比較器的待轉換的模擬量Vi進行比較，若Vo<Vi，該位1被保留，否則被清除。
然後再置逐次逼近寄存器次高位為1，將寄存器中新的數字量送D/A轉換器，輸出的 Vo再與Vi比較，若Vo<Vi，該位1被保留，否則被清除。
重復此過程，直至逼近寄存器最低位。轉換結束後，將逐次逼近寄存器中的數字量送入緩沖寄存器，得到數字量的輸出。逐次逼近的操作過程是在一個控制電路的控制下進行的。
2、雙積分法
採用雙積分法的A/D轉換器由電子開關、積分器、比較器和控制邏輯等部件組成。如圖所示。基本原理是將輸入電壓變換成與其平均值成正比的時間間隔，再把此時間間隔轉換成數字量，屬於間接轉換。
積分法A/D轉換的過程是：
先將開關接通待轉換的模擬量Vi，Vi采樣輸入到積分器，積分器從零開始進行固定時間T的正向積分，時間T到後，開關再接通與Vi極性相反的基準電壓VREF，將VREF輸入到積分器，進行反向積分，直到輸出為0V時停止積分。
Vi越大，積分器輸出電壓越大，反向積分時間也越長。計數器在反向積分時間內所計的數值，就是輸入模擬電壓Vi所對應的數字量，實現了A/D轉換。
3、電壓頻率轉換法
採用電壓頻率轉換法的A/D轉換器，由計數器、控制門及一個具有恆定時間的時鍾門控制信號組成，它的工作原理是V/F轉換電路把輸入的模擬電壓轉換成與模擬電壓成正比的脈沖信號。
電壓頻率轉換法的工作過程是：當模擬電壓Vi加到V/F的輸入端，便產生頻率F與Vi成正比的脈沖，在一定的時間內對該脈沖信號計數，時間到，統計到計數器的計數值正比於輸入電壓Vi，從而完成A/D轉換。
二、A/D轉換的作用
將時間連續、幅值也連續的模擬量轉換為時間離散、幅值也離散的數字信號，因此，A/D轉換一般要經過取樣、保持、量化及編碼4個過程。
在實際電路中，這些過程有的是合並進行的，例如，取樣和保持，量化和編碼往往都是在轉換過程中同時實現的。
三、D/A轉換器轉換原理
D/A轉換器數字量是用代碼按數位組合起來表示的，對於有權碼，每位代碼都有一定的位權。為了將數字量轉換成模擬量，必須將每1位的代碼按其位權的大小轉換成相應的模擬量，
然後將這些模擬量相加，即可得到與數字量成正比的總模擬量，從而實現了數字—模擬轉換。這就是組成D/A轉換器的基本指導思想。
D/A轉換器由數碼寄存器、模擬電子開關電路、解碼網路、求和電路及基準電壓幾部分組成。數字量以串列或並行方式輸入、存儲於數碼寄存器中，數字寄存器輸出的各位數碼，
分別控制對應位的模擬電子開關，使數碼為1的位在位權網路上產生與其權值成正比的電流值，再由求和電路將各種權值相加，即得到數字量對應的模擬量。
四、D/A轉換器的作用
D/A轉換器基本上由4個部分組成，即權電阻網路、運算放大器、基準電源和模擬開關。模數轉換器中一般都要用到數模轉換器，模數轉換器即A/D轉換器，簡稱ADC，它是把連續的模擬信號轉變為離散的數字信號的器件。
(1)ad信號處理擴展閱讀：
D/A轉換器構成和特點：
DAC主要由數字寄存器、模擬電子開關、位權網路、求和運算放大器和基準電壓源（或恆流源）組成。
用存於數字寄存器的數字量的各位數碼，分別控制對應位的模擬電子開關，使數碼為1的位在位權網路上產生與其位權成正比的電流值，再由運算放大器對各電流值求和，並轉換成電壓值。
根據位權網路的不同，可以構成不同類型的DAC，如權電阻網路DAC、R–2R倒T形電阻網路DAC和單值電流型網路DAC等。權電阻網路DAC的轉換精度取決於基準電壓VREF，以及模擬電子開關、運算放大器和各權電阻值的精度。
它的缺點是各權電阻的阻值都不相同，位數多時，其阻值相差甚遠，這給保證精度帶來很大困難，特別是對於集成電路的製作很不利，因此在集成的DAC中很少單獨使用該電路。
它由若干個相同的R、2R網路節組成，每節對應於一個輸入位。節與節之間串接成倒T形網路。R–2R倒T形電阻網路DAC是工作速度較快、應用較多的一種。和權電阻網路比較，由於它只有R、2R兩種阻值，從而克服了權電阻阻值多，且阻值差別大的缺點 。
電流型DAC則是將恆流源切換到電阻網路中，恆流源內阻極大，相當於開路，所以連同電子開關在內，對它的轉換精度影響都比較小，又因電子開關大多採用非飽和型的ECL開關電路，使這種DAC可以實現高速轉換，轉換精度較高。
參考資源來源：網路-數模轉換器
網路-模數轉換器
㈡ 進行高速信號採集時，使用兩路AD是什麼意思有什麼作用
你說的兩個AD是常見的正交采樣，採得IQ兩路正交信號，兩路采樣的相位是不一樣的，可以保證在降低采樣速率的前提下可以保留信號復包絡的幅度、相位等信息不丟失。
你可以查一下正交采樣，或正交雙通道，或是I，Q兩路這些關鍵詞，看多了，就知道咋回事了。
下邊是網上一些基本的知識：
信號是信息的載體，實際的信號總是實的，但在實際應用中採用復信號卻可以帶來很大好處，由於實信號具有共軛對稱的頻譜，從信息的角度來看，其負頻譜部分是冗餘的，將實信號的負頻譜部分去掉，只保留正頻譜部分的信號，其頻譜不存在共軛對稱性，所對應的時域信號應為復信號。
通信一般具有載波，早期通信的載波為正弦波，通過調制傳輸信息，發射和接收的都是實信號，接收後要把調制信號從載波里提取出來，通常的做法是將載頻變頻到零（通稱為零中頻）。我們知道，通常的變頻相當於將載頻下移，早期的調幅接收機將下移到較低的中頻，其目的是方便選擇信號和放大，然後通過幅度檢波（調幅信號的載波只有幅度受調制）得到所需的低頻信號，現代通信信號有各種調制方式，為便於處理，需要將頻帶內的信號的譜結構原封不動的下移到零中頻(統稱為基帶信號)。很顯然，將接收到的實信號直接變到零中頻是不行的，因為實信號存在共軛對稱的雙邊譜，隨著載頻的下移，正、負相互接近，到中頻小於信號頻帶一半時，兩部分譜就會發生混疊，當中頻為零時混疊最嚴重，使原信號無法恢復，這時應在變頻中注意避免正、負譜分量的混疊，正確的獲取基帶信號。
實際表示復數變數使用實部和虛部兩個分量。復信號也一樣，必須用實部和虛部兩路信號來表示它，兩路信號傳輸會帶來麻煩，實際信號的傳輸總是用實信號，而在信號處理中則用復信號。《通信信號處理》張賢達 國防工業出版社J
對於虛數的難於理解，一定程度上是由於難以想像它究竟是個什麼東西，就像4維以上的空間，難以在腦子里建立其形象的影像一樣。對於j，這個-1的平方根，容易產生一種直覺的排斥，除了掌握能夠解出數學題目的運算規則以外，一般人都不會去琢磨它有沒有實際意義，有什麼實際意義。在「達芬奇的密碼」里，Langdon關於科學家對j的信仰以及教徒對宗教的信仰的類比，是對j之虛無縹緲和其重要性的絕妙詮釋。 但是，對於一個搞通信或是信號處理的人來說，由於quadrature signal 的引入，j被賦予了確確實實的物理含義。下面說說我的一知半解。
從數學上說，虛數真正確立其地位是在十八世紀歐拉公式以及高斯復平面概念建立起來之後。歐拉公式告訴我們實數的正弦餘弦與任意一個復數的關系；高斯復平面則給出了形象表示復數的方法，並暗示了實部與虛部的正交性。
對於一個時域復數信號，實部和虛部分別代表了正交的信息。就像QPSK的molating signal，這一點不難理解。 另一個時域的重要性質是兩個complex exponential 的和，是一個實數餘弦。
在考慮復頻域的概念之前，先回憶一下傅利葉變換的物理意義：一個任意信號可以分解成諧波相加的形式。對於一個實數周期信號，可以直觀的將其分解成多個不同相位的餘弦諧波。但是，在傅利葉變換中，基本信號是complex exponential，也就是說，頻域信號是在復頻域上表現的。對於實數信號，復頻域上的共軛對稱，保證了所有基本信號的虛部抵消；當然，傅利葉變換是適用於所有復數信號的。
對於復頻域，一個頻率上的模的平方，表示這個頻率分量能量的大小；相位，表示時域上初始相位；正負頻率分別表示，在時域復平面內，向兩個逆順時針不同方向轉動rotating phasor 所展現的頻率。 復數信號處理的好處有：由於對相位的確定，使coherent detection 成為可能；對於數字通信，在基帶處理帶通信號，可以是有效帶寬減少一半，進而對於AD 的采樣率要求，FFT的處理能力等都有改善，比如在OFDM系統中transmitter中在基帶完成的IFFT block等。 通過一個簡單的QPSK系統，可以對以上理論有更深刻的了解。解析信號的實部和虛部是正交的，是希爾伯特變換對，實部就是原信號或者說是實際存在的信號。由此我們可以利用希爾伯特變換得到解析信號。在雷達信號中，對於中頻信號需要變換成零中頻的復信號，稱為視頻信號（不一定解析，但是實部和虛部是正交的），有正交變換法，希爾伯特變換法，多相濾波法，插值法等多種方法，可以根據具體要求選取適當的方法。這些方法在雷達原理、軟體無線電、通信理論等書籍和文獻中都能找到很多。用復信號表示信號，構造解析信號減少一半頻帶是一個優點；用來表示實信號時，運算簡便也是一個很重要的優點。: 對於窄帶信號
s(t)=a(t)cos(wt+fai(t))，正交形式為s(t)=si(t)cos(wt)-sq(t)sin(wt)，式中si(t)=a(t)cos(fai(t))，sq(t)=a(t)sin(fai(t)),si(t)稱為基帶同相分量，sq(t)稱為基帶正交分量。指數形式和解析信號形式一樣的條件是：wt>=wm，式中wm為信號si(t)=a(t)cos(fai(t))的最高頻率。滿足wt>=wm時信號s(t)的指數形式和解析信號形式都是a(t)exp(j*(wt+fai(t)))。不過在雷達信號中，相干視頻信號一般都不是解析信號。
I Q兩路信號仍然滿足hilbert 的關系，實際中l兩路信號滿足hilbert變換知識理想的情況，而我們在工程中是很難實現的，因此就採用了I,Q兩路的方式來做
就是說正交檢波的話，得到I、Q兩路信號，剛好 I路就是實部，Q路就是虛部。
在產生雷達信號是，得到兩倍的帶寬可以降低采樣率的，這樣就降低了對A/D的要求。
正交檢波的接收機把信號的實部虛部都得到，這樣就相當於把整個信號得到了，平方求模得幅度，相除反正切求相位，就是這樣得。任何信號包括雷達信號實際上都是實信號，復信號是為了分析復解析信號而提出的，也為引入I,Q雙通道的概念，因為在雷達系統中，信號的產生通常採用正交調制的方式產生，這可以獲得一般調制的2倍帶寬。
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問題來源：物理世界中的信號都是實信號，為什麼信號處理理論要引入復信號？
探討：
1、在信號處理中採用復信號表示法主要是為了數學處理的方便，因為若採用實信號表示法，當對信號進行處理時，將會產生大量的「交叉項」，這會給系統的分析帶來一定的復雜性，而這個問題通過採用復信號表示法可以得到減輕，而且由於復信號的實部和虛部正好與接收機中的同相支路（I）和正交支路（Q）相對應，所以在系統中採用復信號表示法就是很自然的事。實信號的頻譜是雙邊對稱的，也就是說存在著負的頻率，但是實際上負頻率也是不存在的，而解析的復信號的頻譜恰恰就是只有正頻率的。
為了得到與某個實信號相對應的復信號，可以通過將實信號的正頻率譜加倍，並令負頻率譜等於零而得到，而這個過程的實際工程實現是通過希爾伯特變換進行的，這樣的復信號是解析的。
有關這個問題的進一步的詳細解釋可以參考:
Richard L. Mitchell所著的Radar Signal Simulation. Artech House,INC. 1976 或者其中譯本：陳訓達譯. 雷達系統模擬. 北京：國防工業出版社，1982
參考張賢達，保錚的《通信信號處理》
2、從信號與系統的角度，我認為這樣理解也不錯：
求系統的響應必須要要輸入信號與系統進行卷積;
為了簡化和便於數值處理，人們就需要尋找一類特殊的基本單元信號，這類特殊的信號有兩大特點:（1）,可表達普遍的信號，（2）,此類信號的響應較為簡單;
經過尋找，發現指數形式的信號很適合做這類基本單元信號;它的響應是常值與指數的積;並且，此類信號可表示大量的信號;
關鍵是要把普通的實信號表示成為指數形式，也需要引入虛數的概念（Euler公式）。
3、將實信號通過希爾伯特變換變換成復信號，一方面去掉了原實信號的負頻率項，但並不會損失信息，因為正負頻率項是對稱的。另一方面，這種只保留正頻率項的做法有利於消除信號運算中產生的大量「交叉項」。
4、我的理解:
去掉了負頻率,使的帶寬減倍,因而能夠降低采樣頻率
正如上敘,減少了交叉項
使得時域里有了相位,從而易於定義瞬時頻率
5、對於一個實信號，頻頻是共軛對稱的，即負頻可以完全有正頻確定，是冗餘的。對於最高頻率為fm的基帶信號，如果調制到載波上，則正頻率部分的帶寬為2fm；而如果對於基帶信號構造其解析新後再調制到載波上，則帶寬僅為fm，從這個意義上解析信號可以使帶寬減半，可以降低帶通信號的采樣頻率。
當然，從另外一個角度講，實信號變為復信號後，實際上變為了兩路信號，比如解析信號（實部為原信號，虛部為正交信號）。所以，對於采樣來說，由一路采樣變為了兩路采樣，實際采樣率並未減少。
復信號的實現就是通過兩個信號通道。復信號相乘，就不止是兩個通道各自的運算，而還有交叉耦合相乘。復諧波x=xr+j*xi=cos(wit)+j*sin(wit)=exp(jwit)與復數a+jb的乘法如圖所示。
6、一般情況下是兩個實系數的數字濾波器，對實部和虛部分別處理。
不過，現在也有復系數濾波器，可以直接對復信號進行濾波處理。現在做的雷達模擬系統脈沖壓縮中的匹配濾波采樣的就是復系數濾波器，即卷積濾波的輸入和系數以及輸入都是復數。有時候從復信號流圖的角度去考慮問題和處理問題，也能帶來很多方便之處，比如在中頻直接采樣數字混頻正交變換中。
推廣一下，二元有復信號（兩通道，用1,i表示單位），四元有超復信號（四通道，用1,i,j,k表示單位），相應的都有（超）復系數濾波器。感興趣的可以去查看一些相關的文獻。
7、以上論述，講得很好，仍過於浮淺。事實上，我們引入解析信號，我個人認為，出於以下原因：
可以提高增益3dB，這在通信、雷達等應用中是很大的貢獻。
可以利用相位信息。實信號存在相位模糊，而解析信號由於兩通道正交，包含有冗餘信息，不存在相位模糊現象。
很多先進的接收機採用了正交雙通道，實現了相參積累，提高了信噪比。
事實上，利用的信號表示形式越復雜（抽象），包含的冗餘信息越多，由此可以得到一些意想不到的結果。我們已經用到了解析信號，可以表示為a＋bi，三維空間a＋bi＋cj，四維空間a＋bi＋cj＋dk（四元數）。
8、本質以下幾點:
信號處理的很大一部分內容和空間的基有關,至少在有限維空間內,實數基和復數基之間是一個可逆線性變換,基本屬於同構的范疇.
復數簡化了一些常見運算,比如,cosx+cos2x...+_cosnx,而這些是證明傅立葉級數的處處收斂等中的常見操作.可以說只要和正弦有關的運算,藉助復數這個工具都能更快的得到結果.
復數進入之後,可以使用復變函數中共形,保角等映射知識,使分析系統穩定性和定性等方面的內容可以說是有了本質升華.
㈢ AD轉換和AD采樣有什麼區別
1、過程不同
ad轉換是先將模擬量轉換成數字量，但ad轉換需要時間。AD轉換可以通過中斷方法完成。數據也可以通過查詢方法讀取，例如將正弦波電壓信號轉換為一系列「步驟」。形成正弦波，然後由ad采樣模塊設定采樣頻率，從正弦波中選取若干點構成最終的采樣信號。
2、意思不同
ad轉換采樣頻率是完成從模擬到數字的ad轉換所需時間的倒數。模擬量可以是電壓或電流等電信號，也可以是壓力、溫度、濕度、位移、聲音等非電信號；ad解析度是指當數字量變化最小時模擬信號的變化量。
3、不同的判斷標准
AD轉換采樣頻率的速度取決於轉換電路的類型。不同模數轉換器的采樣頻率不同。ad的解析度僅取決於ad轉換器的位數。例如，12位轉換器的模擬信號為0v~滿標度。數字信號輸出范圍為0~4095。
ad采樣中的采樣頻率是采樣周期的倒數。它以赫茲（赫茲）表示，赫茲是每秒的采樣數。解析度是采樣的最小值。例如，參考電壓為1V，8位采樣，最小值。值是1/256。
(3)ad信號處理擴展閱讀：
ad采樣引起的干擾較小。如果在板上，就要注意接線和隔板。信號輸入與前置濾波電路相連。一般來說，一階rc電路較多，注意采樣頻率fc=1/1000~1/100，選擇電容器的參數。
信號連接後，級聯濾波電路優選為sinc濾波。注意，輸入偏置電流限制了外部濾波電阻的大小。ad晶元的轉換速率一般是以ksps或msps為單位的滿標度電壓，現在常用的是1v、5v的滿標度晶元。
㈣ AD轉換和D/A轉換是什麼
AD轉換就是模數轉換，就是把模擬信號轉換成數字信號。D/A轉換是把數字量內轉變成模擬容的器件。
模擬信號只有通過A/D轉化為數字信號後才能用軟體進行處理，這一切都是通過A/D轉換器（ADC）來實現的。與模數轉換相對應的是數模轉換，數模轉換是模數轉換的逆過程，接下來本文將主要介紹幾種模數轉換的方法以及模數轉換器的參數等。
(4)ad信號處理擴展閱讀：
軟體無線電對模數變換的技術要求包括以下幾個方面：
（1）采樣方法應滿足采樣定理，適當加入抗混迭濾波器；
（2）寬頻化，如在中頻對模擬信號進行數字化，信號帶寬通常在十幾到幾十兆赫茲；
（3）保持較高的信號動態范圍；
（4）高采樣率，應盡量在中頻或射頻工作，以盡可能保證整機的軟體化處理；
（5）減少量化雜訊。
㈤ 為什麼做函數信號發生器時，對信號處理既可以用AD晶元又可以用DA晶元AD和DA晶元有什麼區別
A/D是做信號的模擬量到數字量的轉換，主要是將模擬信號按照一定的采樣率進行數字量化之後，將采樣點處的模擬值轉換為對應的，有一定位數精度的二進制數字量並處送入相關的用於做數字信號處理的集成電路（如FPGA,DSP,單片機等）做信號的處理（如數字濾波，快速傅里葉變換FFT，存儲顯示等）。
D/A則是相反的過程，他是將數字邏輯電路送來的有一定位數的二進制數字量轉換成對應的模擬量的過程，將轉換得到的模擬信號經過適當的處理（如放大，濾波等）與調理（如U / I 變換等），用於傳輸或推動負載等！
將模擬信號轉換成數字信號的電路，稱為模數轉換器（簡稱A/D轉換器或ADC,Analog to Digital Converter）；將數字信號轉換為模擬信號的電路稱為數模轉換器（簡稱D/A轉換器或DAC,Digital to Analog Converter），也就是你說的AD和DA晶元，A/D轉換器和D/A轉換器已成為信息系統中不可缺少的介面電路。
至於你說的函數信號發生器，就從函數信號產生的功能來看，應該用不到A/D過程。但是現在的一些函數信號發生器，往往集成一些像頻率計這樣的功能，就是從外部向其內部輸入一定頻率的信號，然後由儀器的顯示面板顯示對應輸入信號的頻率！如果這款儀器的內部是採用數字信號的處理方式的話，那就一定有A/D變換。
但是如果用函數信號發生器產生一個波形，假如某款信號發生器是採用數字集成電路（如FPGA，單片機等）作為控制器件，那就一定會用到D/A過程。就比如你需要得到一個一定頻率的正弦信號，信號發生器的內部電路會根據你輸入的頻率控制信息，由預先存儲在控制器內部的一組正弦信號的數據（這里的這些數據都是數字量），按照一定的順序和速度輸出到D/A轉換器，並將其轉換為對應的模擬量。當這個過程的速度足夠快的時候，就可以得到一個基本上連續的波形。之後再經過濾波放大等一些處理之後，就得到了需要的模擬波形！同理，要得到方波，三角波或者是其他波形，也基本上這個道理！
這個解釋清楚嗎？
㈥ AD採集信號的問題
AD轉換器的採集通道壞掉了，可能是被燒壞或者其它原因導致。你的程序應該沒有問題（不過也應該檢查一下程序有沒有被誤改動），因為曾經可以輸出，而其它三路也可以輸出，這一點可以說明你的單片機以及AD的輸出端子是好的。可以將能夠輸出數據的採集通道中一路與不能採集數據的通道採集的數據交換一下，如果仍然是那一路採集不了，可以確認是AD轉換器的採集通道壞掉了，建議更換一個AD轉換器試一下。
㈦ 什麼是AD和DA轉換為什麼要進行AD和DA轉換（不要胡亂復制粘貼謝謝，要點臉，不會就不要亂寫）
AD是「模擬量信號」轉「數字量信專號」
DA是「數字量信號」轉「模擬量信號」
舉例：溫度信號、屬壓力信號、流量信號、液位（料位）、距離信號等
很多都是模擬量類型的信號，例如：0~10VDC, 0~5VDC, 0~20mA,4~20mA等這些都是標準的模擬量信號。
這些信號需要送入控制器中，然後通過編程，就可以控制或顯示當前的溫度值，壓力值等。
因為控制器內部的信號處理都是數字格式（二進制數0,1）,CPU只認識0或1這樣的二進制數，不能識別模擬量信號。
所以需要將模擬量信號轉換為數字量信號，才能進行編程處理。
為啥要DA轉換？
控制器通過編程對輸入的溫度、壓力、流量等信號處理後，需要輸出一個控制信號，這個由控制器輸出的信號開始是一個數字量信號。
但是很多執行器沒有數字介面，只有模擬量介面，所以需要將數字量信號轉換為模擬量信號(DA).
舉例：變頻器的頻率給定信號，閥門執行器的控制信號，等很多都是模擬量信號介面。當然也有數字量通訊介面。
歡迎繼續提問：
一下子很難說的很全面，如果有疑問歡迎繼續提問。
㈧ ADC信號採集前的信號處理。
ADC電路前期設計的5個步驟
http://wenku..com/view/236a89f8941ea76e58fa0496
㈨ 多通道的AD轉換器同一時刻也僅能對一路信號進行處理嗎
是的，它就是在A/D轉換器前加了個多路復用（Multiplex）；完全同時的多路採集用多路A/D轉換器。