ad信号处理
㈠ AD和DA的工作原理是什么作用是什么谢谢！
一、A/D转换器的工作原理：
主要介绍以下三种方法：逐次逼近法、双积分法、电压频率转换法
1、逐次逼近法
逐次逼近式A/D是比较常见的一种A/D转换电路，转换的时间为微秒级。采用逐次逼近法的A/D转换器是由一个比较器、D/A转换器、缓冲寄存器及控制逻辑电路组成。基本原理是从高位到低位逐位试探比较，好像用天平称物体，从重到轻逐级增减砝码进行试探。
逐次逼近法的转换过程是：
初始化时将逐次逼近寄存器各位清零；转换开始时，先将逐次逼近寄存器最高位置1，送入D/A转换器，经D/A转换后生成的模拟量送入比较器，称为 Vo，与送入比较器的待转换的模拟量Vi进行比较，若Vo<Vi，该位1被保留，否则被清除。
然后再置逐次逼近寄存器次高位为1，将寄存器中新的数字量送D/A转换器，输出的 Vo再与Vi比较，若Vo<Vi，该位1被保留，否则被清除。
重复此过程，直至逼近寄存器最低位。转换结束后，将逐次逼近寄存器中的数字量送入缓冲寄存器，得到数字量的输出。逐次逼近的操作过程是在一个控制电路的控制下进行的。
2、双积分法
采用双积分法的A/D转换器由电子开关、积分器、比较器和控制逻辑等部件组成。如图所示。基本原理是将输入电压变换成与其平均值成正比的时间间隔，再把此时间间隔转换成数字量，属于间接转换。
积分法A/D转换的过程是：
先将开关接通待转换的模拟量Vi，Vi采样输入到积分器，积分器从零开始进行固定时间T的正向积分，时间T到后，开关再接通与Vi极性相反的基准电压VREF，将VREF输入到积分器，进行反向积分，直到输出为0V时停止积分。
Vi越大，积分器输出电压越大，反向积分时间也越长。计数器在反向积分时间内所计的数值，就是输入模拟电压Vi所对应的数字量，实现了A/D转换。
3、电压频率转换法
采用电压频率转换法的A/D转换器，由计数器、控制门及一个具有恒定时间的时钟门控制信号组成，它的工作原理是V/F转换电路把输入的模拟电压转换成与模拟电压成正比的脉冲信号。
电压频率转换法的工作过程是：当模拟电压Vi加到V/F的输入端，便产生频率F与Vi成正比的脉冲，在一定的时间内对该脉冲信号计数，时间到，统计到计数器的计数值正比于输入电压Vi，从而完成A/D转换。
二、A/D转换的作用
将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号，因此，A/D转换一般要经过取样、保持、量化及编码4个过程。
在实际电路中，这些过程有的是合并进行的，例如，取样和保持，量化和编码往往都是在转换过程中同时实现的。
三、D/A转换器转换原理
D/A转换器数字量是用代码按数位组合起来表示的，对于有权码，每位代码都有一定的位权。为了将数字量转换成模拟量，必须将每1位的代码按其位权的大小转换成相应的模拟量，
然后将这些模拟量相加，即可得到与数字量成正比的总模拟量，从而实现了数字—模拟转换。这就是组成D/A转换器的基本指导思想。
D/A转换器由数码寄存器、模拟电子开关电路、解码网络、求和电路及基准电压几部分组成。数字量以串行或并行方式输入、存储于数码寄存器中，数字寄存器输出的各位数码，
分别控制对应位的模拟电子开关，使数码为1的位在位权网络上产生与其权值成正比的电流值，再由求和电路将各种权值相加，即得到数字量对应的模拟量。
四、D/A转换器的作用
D/A转换器基本上由4个部分组成，即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。模数转换器中一般都要用到数模转换器，模数转换器即A/D转换器，简称ADC，它是把连续的模拟信号转变为离散的数字信号的器件。
(1)ad信号处理扩展阅读：
D/A转换器构成和特点：
DAC主要由数字寄存器、模拟电子开关、位权网络、求和运算放大器和基准电压源（或恒流源）组成。
用存于数字寄存器的数字量的各位数码，分别控制对应位的模拟电子开关，使数码为1的位在位权网络上产生与其位权成正比的电流值，再由运算放大器对各电流值求和，并转换成电压值。
根据位权网络的不同，可以构成不同类型的DAC，如权电阻网络DAC、R–2R倒T形电阻网络DAC和单值电流型网络DAC等。权电阻网络DAC的转换精度取决于基准电压VREF，以及模拟电子开关、运算放大器和各权电阻值的精度。
它的缺点是各权电阻的阻值都不相同，位数多时，其阻值相差甚远，这给保证精度带来很大困难，特别是对于集成电路的制作很不利，因此在集成的DAC中很少单独使用该电路。
它由若干个相同的R、2R网络节组成，每节对应于一个输入位。节与节之间串接成倒T形网络。R–2R倒T形电阻网络DAC是工作速度较快、应用较多的一种。和权电阻网络比较，由于它只有R、2R两种阻值，从而克服了权电阻阻值多，且阻值差别大的缺点 。
电流型DAC则是将恒流源切换到电阻网络中，恒流源内阻极大，相当于开路，所以连同电子开关在内，对它的转换精度影响都比较小，又因电子开关大多采用非饱和型的ECL开关电路，使这种DAC可以实现高速转换，转换精度较高。
参考资源来源：网络-数模转换器
网络-模数转换器
㈡ 进行高速信号采集时，使用两路AD是什么意思有什么作用
你说的两个AD是常见的正交采样，采得IQ两路正交信号，两路采样的相位是不一样的，可以保证在降低采样速率的前提下可以保留信号复包络的幅度、相位等信息不丢失。
你可以查一下正交采样，或正交双通道，或是I，Q两路这些关键词，看多了，就知道咋回事了。
下边是网上一些基本的知识：
信号是信息的载体，实际的信号总是实的，但在实际应用中采用复信号却可以带来很大好处，由于实信号具有共轭对称的频谱，从信息的角度来看，其负频谱部分是冗余的，将实信号的负频谱部分去掉，只保留正频谱部分的信号，其频谱不存在共轭对称性，所对应的时域信号应为复信号。
通信一般具有载波，早期通信的载波为正弦波，通过调制传输信息，发射和接收的都是实信号，接收后要把调制信号从载波里提取出来，通常的做法是将载频变频到零（通称为零中频）。我们知道，通常的变频相当于将载频下移，早期的调幅接收机将下移到较低的中频，其目的是方便选择信号和放大，然后通过幅度检波（调幅信号的载波只有幅度受调制）得到所需的低频信号，现代通信信号有各种调制方式，为便于处理，需要将频带内的信号的谱结构原封不动的下移到零中频(统称为基带信号)。很显然，将接收到的实信号直接变到零中频是不行的，因为实信号存在共轭对称的双边谱，随着载频的下移，正、负相互接近，到中频小于信号频带一半时，两部分谱就会发生混叠，当中频为零时混叠最严重，使原信号无法恢复，这时应在变频中注意避免正、负谱分量的混叠，正确的获取基带信号。
实际表示复数变量使用实部和虚部两个分量。复信号也一样，必须用实部和虚部两路信号来表示它，两路信号传输会带来麻烦，实际信号的传输总是用实信号，而在信号处理中则用复信号。《通信信号处理》张贤达 国防工业出版社J
对于虚数的难于理解，一定程度上是由于难以想像它究竟是个什么东西，就像4维以上的空间，难以在脑子里建立其形象的影像一样。对于j，这个-1的平方根，容易产生一种直觉的排斥，除了掌握能够解出数学题目的运算规则以外，一般人都不会去琢磨它有没有实际意义，有什么实际意义。在“达芬奇的密码”里，Langdon关于科学家对j的信仰以及教徒对宗教的信仰的类比，是对j之虚无缥缈和其重要性的绝妙诠释。 但是，对于一个搞通信或是信号处理的人来说，由于quadrature signal 的引入，j被赋予了确确实实的物理含义。下面说说我的一知半解。
从数学上说，虚数真正确立其地位是在十八世纪欧拉公式以及高斯复平面概念建立起来之后。欧拉公式告诉我们实数的正弦余弦与任意一个复数的关系；高斯复平面则给出了形象表示复数的方法，并暗示了实部与虚部的正交性。
对于一个时域复数信号，实部和虚部分别代表了正交的信息。就像QPSK的molating signal，这一点不难理解。 另一个时域的重要性质是两个complex exponential 的和，是一个实数余弦。
在考虑复频域的概念之前，先回忆一下傅利叶变换的物理意义：一个任意信号可以分解成谐波相加的形式。对于一个实数周期信号，可以直观的将其分解成多个不同相位的余弦谐波。但是，在傅利叶变换中，基本信号是complex exponential，也就是说，频域信号是在复频域上表现的。对于实数信号，复频域上的共轭对称，保证了所有基本信号的虚部抵消；当然，傅利叶变换是适用于所有复数信号的。
对于复频域，一个频率上的模的平方，表示这个频率分量能量的大小；相位，表示时域上初始相位；正负频率分别表示，在时域复平面内，向两个逆顺时针不同方向转动rotating phasor 所展现的频率。 复数信号处理的好处有：由于对相位的确定，使coherent detection 成为可能；对于数字通信，在基带处理带通信号，可以是有效带宽减少一半，进而对于AD 的采样率要求，FFT的处理能力等都有改善，比如在OFDM系统中transmitter中在基带完成的IFFT block等。 通过一个简单的QPSK系统，可以对以上理论有更深刻的了解。解析信号的实部和虚部是正交的，是希尔伯特变换对，实部就是原信号或者说是实际存在的信号。由此我们可以利用希尔伯特变换得到解析信号。在雷达信号中，对于中频信号需要变换成零中频的复信号，称为视频信号（不一定解析，但是实部和虚部是正交的），有正交变换法，希尔伯特变换法，多相滤波法，插值法等多种方法，可以根据具体要求选取适当的方法。这些方法在雷达原理、软件无线电、通信理论等书籍和文献中都能找到很多。用复信号表示信号，构造解析信号减少一半频带是一个优点；用来表示实信号时，运算简便也是一个很重要的优点。: 对于窄带信号
s(t)=a(t)cos(wt+fai(t))，正交形式为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)称为基带同相分量，sq(t)称为基带正交分量。指数形式和解析信号形式一样的条件是：wt>=wm，式中wm为信号si(t)=a(t)cos(fai(t))的最高频率。满足wt>=wm时信号s(t)的指数形式和解析信号形式都是a(t)exp(j*(wt+fai(t)))。不过在雷达信号中，相干视频信号一般都不是解析信号。
I Q两路信号仍然满足hilbert 的关系，实际中l两路信号满足hilbert变换知识理想的情况，而我们在工程中是很难实现的，因此就采用了I,Q两路的方式来做
就是说正交检波的话，得到I、Q两路信号，刚好 I路就是实部，Q路就是虚部。
在产生雷达信号是，得到两倍的带宽可以降低采样率的，这样就降低了对A/D的要求。
正交检波的接收机把信号的实部虚部都得到，这样就相当于把整个信号得到了，平方求模得幅度，相除反正切求相位，就是这样得。任何信号包括雷达信号实际上都是实信号，复信号是为了分析复解析信号而提出的，也为引入I,Q双通道的概念，因为在雷达系统中，信号的产生通常采用正交调制的方式产生，这可以获得一般调制的2倍带宽。
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问题来源：物理世界中的信号都是实信号，为什么信号处理理论要引入复信号？
探讨：
1、在信号处理中采用复信号表示法主要是为了数学处理的方便，因为若采用实信号表示法，当对信号进行处理时，将会产生大量的“交叉项”，这会给系统的分析带来一定的复杂性，而这个问题通过采用复信号表示法可以得到减轻，而且由于复信号的实部和虚部正好与接收机中的同相支路（I）和正交支路（Q）相对应，所以在系统中采用复信号表示法就是很自然的事。实信号的频谱是双边对称的，也就是说存在着负的频率，但是实际上负频率也是不存在的，而解析的复信号的频谱恰恰就是只有正频率的。
为了得到与某个实信号相对应的复信号，可以通过将实信号的正频率谱加倍，并令负频率谱等于零而得到，而这个过程的实际工程实现是通过希尔伯特变换进行的，这样的复信号是解析的。
有关这个问题的进一步的详细解释可以参考:
Richard L. Mitchell所著的Radar Signal Simulation. Artech House,INC. 1976 或者其中译本：陈训达译. 雷达系统模拟. 北京：国防工业出版社，1982
参考张贤达，保铮的《通信信号处理》
2、从信号与系统的角度，我认为这样理解也不错：
求系统的响应必须要要输入信号与系统进行卷积;
为了简化和便于数值处理，人们就需要寻找一类特殊的基本单元信号，这类特殊的信号有两大特点:（1）,可表达普遍的信号，（2）,此类信号的响应较为简单;
经过寻找，发现指数形式的信号很适合做这类基本单元信号;它的响应是常值与指数的积;并且，此类信号可表示大量的信号;
关键是要把普通的实信号表示成为指数形式，也需要引入虚数的概念（Euler公式）。
3、将实信号通过希尔伯特变换变换成复信号，一方面去掉了原实信号的负频率项，但并不会损失信息，因为正负频率项是对称的。另一方面，这种只保留正频率项的做法有利于消除信号运算中产生的大量“交叉项”。
4、我的理解:
去掉了负频率,使的带宽减倍,因而能够降低采样频率
正如上叙,减少了交叉项
使得时域里有了相位,从而易于定义瞬时频率
5、对于一个实信号，频频是共轭对称的，即负频可以完全有正频确定，是冗余的。对于最高频率为fm的基带信号，如果调制到载波上，则正频率部分的带宽为2fm；而如果对于基带信号构造其解析新后再调制到载波上，则带宽仅为fm，从这个意义上解析信号可以使带宽减半，可以降低带通信号的采样频率。
当然，从另外一个角度讲，实信号变为复信号后，实际上变为了两路信号，比如解析信号（实部为原信号，虚部为正交信号）。所以，对于采样来说，由一路采样变为了两路采样，实际采样率并未减少。
复信号的实现就是通过两个信号通道。复信号相乘，就不止是两个通道各自的运算，而还有交叉耦合相乘。复谐波x=xr+j*xi=cos(wit)+j*sin(wit)=exp(jwit)与复数a+jb的乘法如图所示。
6、一般情况下是两个实系数的数字滤波器，对实部和虚部分别处理。
不过，现在也有复系数滤波器，可以直接对复信号进行滤波处理。现在做的雷达仿真系统脉冲压缩中的匹配滤波采样的就是复系数滤波器，即卷积滤波的输入和系数以及输入都是复数。有时候从复信号流图的角度去考虑问题和处理问题，也能带来很多方便之处，比如在中频直接采样数字混频正交变换中。
推广一下，二元有复信号（两通道，用1,i表示单位），四元有超复信号（四通道，用1,i,j,k表示单位），相应的都有（超）复系数滤波器。感兴趣的可以去查看一些相关的文献。
7、以上论述，讲得很好，仍过于浮浅。事实上，我们引入解析信号，我个人认为，出于以下原因：
可以提高增益3dB，这在通信、雷达等应用中是很大的贡献。
可以利用相位信息。实信号存在相位模糊，而解析信号由于两通道正交，包含有冗余信息，不存在相位模糊现象。
很多先进的接收机采用了正交双通道，实现了相参积累，提高了信噪比。
事实上，利用的信号表示形式越复杂（抽象），包含的冗余信息越多，由此可以得到一些意想不到的结果。我们已经用到了解析信号，可以表示为a＋bi，三维空间a＋bi＋cj，四维空间a＋bi＋cj＋dk（四元数）。
8、本质以下几点:
信号处理的很大一部分内容和空间的基有关,至少在有限维空间内,实数基和复数基之间是一个可逆线性变换,基本属于同构的范畴.
复数简化了一些常见运算,比如,cosx+cos2x...+_cosnx,而这些是证明傅立叶级数的处处收敛等中的常见操作.可以说只要和正弦有关的运算,借助复数这个工具都能更快的得到结果.
复数进入之后,可以使用复变函数中共形,保角等映射知识,使分析系统稳定性和定性等方面的内容可以说是有了本质升华.
㈢ AD转换和AD采样有什么区别
1、过程不同
ad转换是先将模拟量转换成数字量，但ad转换需要时间。AD转换可以通过中断方法完成。数据也可以通过查询方法读取，例如将正弦波电压信号转换为一系列“步骤”。形成正弦波，然后由ad采样模块设定采样频率，从正弦波中选取若干点构成最终的采样信号。
2、意思不同
ad转换采样频率是完成从模拟到数字的ad转换所需时间的倒数。模拟量可以是电压或电流等电信号，也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号；ad分辨率是指当数字量变化最小时模拟信号的变化量。
3、不同的判断标准
AD转换采样频率的速度取决于转换电路的类型。不同模数转换器的采样频率不同。ad的分辨率仅取决于ad转换器的位数。例如，12位转换器的模拟信号为0v~满标度。数字信号输出范围为0~4095。
ad采样中的采样频率是采样周期的倒数。它以赫兹（赫兹）表示，赫兹是每秒的采样数。分辨率是采样的最小值。例如，参考电压为1V，8位采样，最小值。值是1/256。
(3)ad信号处理扩展阅读：
ad采样引起的干扰较小。如果在板上，就要注意接线和隔板。信号输入与前置滤波电路相连。一般来说，一阶rc电路较多，注意采样频率fc=1/1000~1/100，选择电容器的参数。
信号连接后，级联滤波电路优选为sinc滤波。注意，输入偏置电流限制了外部滤波电阻的大小。ad芯片的转换速率一般是以ksps或msps为单位的满标度电压，现在常用的是1v、5v的满标度芯片。
㈣ AD转换和D/A转换是什么
AD转换就是模数转换，就是把模拟信号转换成数字信号。D/A转换是把数字量内转变成模拟容的器件。
模拟信号只有通过A/D转化为数字信号后才能用软件进行处理，这一切都是通过A/D转换器（ADC）来实现的。与模数转换相对应的是数模转换，数模转换是模数转换的逆过程，接下来本文将主要介绍几种模数转换的方法以及模数转换器的参数等。
(4)ad信号处理扩展阅读：
软件无线电对模数变换的技术要求包括以下几个方面：
（1）采样方法应满足采样定理，适当加入抗混迭滤波器；
（2）宽带化，如在中频对模拟信号进行数字化，信号带宽通常在十几到几十兆赫兹；
（3）保持较高的信号动态范围；
（4）高采样率，应尽量在中频或射频工作，以尽可能保证整机的软件化处理；
（5）减少量化噪声。
㈤ 为什么做函数信号发生器时，对信号处理既可以用AD芯片又可以用DA芯片AD和DA芯片有什么区别
A/D是做信号的模拟量到数字量的转换，主要是将模拟信号按照一定的采样率进行数字量化之后，将采样点处的模拟值转换为对应的，有一定位数精度的二进制数字量并处送入相关的用于做数字信号处理的集成电路（如FPGA,DSP,单片机等）做信号的处理（如数字滤波，快速傅里叶变换FFT，存储显示等）。
D/A则是相反的过程，他是将数字逻辑电路送来的有一定位数的二进制数字量转换成对应的模拟量的过程，将转换得到的模拟信号经过适当的处理（如放大，滤波等）与调理（如U / I 变换等），用于传输或推动负载等！
将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器（简称A/D转换器或ADC,Analog to Digital Converter）；将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器（简称D/A转换器或DAC,Digital to Analog Converter），也就是你说的AD和DA芯片，A/D转换器和D/A转换器已成为信息系统中不可缺少的接口电路。
至于你说的函数信号发生器，就从函数信号产生的功能来看，应该用不到A/D过程。但是现在的一些函数信号发生器，往往集成一些像频率计这样的功能，就是从外部向其内部输入一定频率的信号，然后由仪器的显示面板显示对应输入信号的频率！如果这款仪器的内部是采用数字信号的处理方式的话，那就一定有A/D变换。
但是如果用函数信号发生器产生一个波形，假如某款信号发生器是采用数字集成电路（如FPGA，单片机等）作为控制器件，那就一定会用到D/A过程。就比如你需要得到一个一定频率的正弦信号，信号发生器的内部电路会根据你输入的频率控制信息，由预先存储在控制器内部的一组正弦信号的数据（这里的这些数据都是数字量），按照一定的顺序和速度输出到D/A转换器，并将其转换为对应的模拟量。当这个过程的速度足够快的时候，就可以得到一个基本上连续的波形。之后再经过滤波放大等一些处理之后，就得到了需要的模拟波形！同理，要得到方波，三角波或者是其他波形，也基本上这个道理！
这个解释清楚吗？
㈥ AD采集信号的问题
AD转换器的采集通道坏掉了，可能是被烧坏或者其它原因导致。你的程序应该没有问题（不过也应该检查一下程序有没有被误改动），因为曾经可以输出，而其它三路也可以输出，这一点可以说明你的单片机以及AD的输出端子是好的。可以将能够输出数据的采集通道中一路与不能采集数据的通道采集的数据交换一下，如果仍然是那一路采集不了，可以确认是AD转换器的采集通道坏掉了，建议更换一个AD转换器试一下。
㈦ 什么是AD和DA转换为什么要进行AD和DA转换（不要胡乱复制粘贴谢谢，要点脸，不会就不要乱写）
AD是“模拟量信号”转“数字量信专号”
DA是“数字量信号”转“模拟量信号”
举例：温度信号、属压力信号、流量信号、液位（料位）、距离信号等
很多都是模拟量类型的信号，例如：0~10VDC, 0~5VDC, 0~20mA,4~20mA等这些都是标准的模拟量信号。
这些信号需要送入控制器中，然后通过编程，就可以控制或显示当前的温度值，压力值等。
因为控制器内部的信号处理都是数字格式（二进制数0,1）,CPU只认识0或1这样的二进制数，不能识别模拟量信号。
所以需要将模拟量信号转换为数字量信号，才能进行编程处理。
为啥要DA转换？
控制器通过编程对输入的温度、压力、流量等信号处理后，需要输出一个控制信号，这个由控制器输出的信号开始是一个数字量信号。
但是很多执行器没有数字接口，只有模拟量接口，所以需要将数字量信号转换为模拟量信号(DA).
举例：变频器的频率给定信号，阀门执行器的控制信号，等很多都是模拟量信号接口。当然也有数字量通讯接口。
欢迎继续提问：
一下子很难说的很全面，如果有疑问欢迎继续提问。
㈧ ADC信号采集前的信号处理。
ADC电路前期设计的5个步骤
http://wenku..com/view/236a89f8941ea76e58fa0496
㈨ 多通道的AD转换器同一时刻也仅能对一路信号进行处理吗
是的，它就是在A/D转换器前加了个多路复用（Multiplex）；完全同时的多路采集用多路A/D转换器。