信号采集速度采样率和采样速率

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信号采集速度采样率和采样速率

2019-12-16 21:23:26 来源：朵拉利品网

1, 采样率和采样速率

数字滤波器的采样速率指数字滤波器采取数据样本的速率。输入信号的频率越大，则数字滤波器的采样速率越快。数字滤波器由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种算法或装置。数字滤波器的功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理，以达到改变信号频谱的目的。
数字滤波器对信号滤波的方法是：用数字计算机对数字信号进行处理，处理就是按照预先编制的程序进行计算。数字滤波器的原理如图所示，它的核心是数字信号处理器。
数字滤波器的原理：
应用数字滤波器处理模拟信号（对应模拟频率）时，首先须对输入模拟信号进行限带、抽样和模数转换。数字滤波器输入信号的数字频率（2π*f/fs,f为模拟信号的频率，fs为采样频率，注意区别于模拟频率）。
按照奈奎斯特抽样定理，要使抽样信号的频谱不产生重叠，应小于折叠频率（ws/2=π），其频率响应具有以2π为间隔的周期重复特性，且以折叠频率即ω=π点对称。为得到模拟信号，数字滤波器处理的输出数字信号须经数模转换、平滑。
数字滤波器具有高精度、高可靠性、可程控改变特性或复用、便于集成等优点。数字滤波器在语言信号处理、图像信号处理、医学生物信号处理以及其他应用领域都得到了广泛应用。
数字滤波器有低通、高通、带通、带阻和全通等类型。它可以是时不变的或时变的、因果的或非因果的、线性的或非线性的。应用最广的是线性、时不变数字滤波器，以及f.i.r滤波器。
参考资料来源：百度百科-数字滤波器
参考资料来源：百度百科-滤波器

2, 如何将采集到的加速度信号转换成速度

GSA/S 为每秒千兆采样，1G=1000M, Sa为sample的缩写，为避免与S（秒）混淆，取了头两个字母。
可读为X千兆采样每秒。这个单位多用于高采样速率的示波器或ADC,2.5GSA/S 即为2千五百兆采样每秒。
采样频率只能用于周期性采样的采样器，对于非周期性采样的采样器没有规则限制。
采样频率的常用的表示符号是fs。
通俗的讲采样频率是指计算机每秒钟采集多少个声音样本，是描述声音文件的音质、音调，衡量声卡、声音文件的质量标准。采样频率越高，即采样的间隔时间越短，则在单位时间内计算机得到的声音样本数据就越多，对声音波形的表示也越精确。采样频率与声音频率之间有一定的关系，根据奈奎斯特理论，只有采样频率高于声音信号最高频率的两倍时，才能把数字信号表示的声音还原成为原来的声音。这就是说采样频率是衡量声卡采集、记录和还原声音文件的质量标准。
音频
在数字音频领域，常用的采样率有：
8,000 Hz - 电话所用采样率，对于人的说话已经足够
11,025 Hz
22,050 Hz - 无线电广播所用采样率
32,000 Hz - miniDV 数码视频 camcorder、DAT (LP mode)所用采样率
44,100 Hz - 音频CD，也常用于MPEG-1 音频（VCD, SVCD, MP3）所用采样率
47,250 Hz - Nippon Columbia (Denon)开发的世界上第一个商用 PCM 录音机所用采样率
48,000 Hz - miniDV、数字电视、DVD、DAT、电影和专业音频所用的数字声音所用采样率
50,000 Hz - 二十世纪七十年代后期出现的3M 和Soundstream 开发的第一款商用数字录音机所用采样率
50,400 Hz - 三菱 X-80 数字录音机所用所用采样率
96,000 或者 192,000 Hz - DVD-Audio、一些 LPCM DVD 音轨、BD-ROM（蓝光盘）音轨、和 HD-DVD （高清晰度 DVD）音轨所用所用采样率
2.8224 MHz - SACD、索尼和飞利浦联合开发的称为Direct Stream Digital的1位sigma-delta modulation 过程所用采样率。
总之当前声卡常用的采样频率一般为44.1KHz（每秒采集声音样本44.1千次）11KHz、22KHz、和48KHz。11KHz的采样率获得的声音称为电话音质，基本上能让你分辨出通话人的声音；22KHz称为广播音质；44.1KHz称为CD音质。采样频率越高，获得的声音文件质量越好，占用磁（光）盘的空间也就越大。一首CD音质的歌曲会占去45M左右的盘空间。

3, 数据采集中,有说采集速率可以达到80Mhz,也有说采样频率能达多少...

滚动轴承因其固有的特性、制造条件、使用情况的不同，其振动可能是低频或高频振动，但更多情况下是同时包含了低频和高频两种振动成分。
因此，检测的振动速度和加速度分别覆盖两个频带，必要时也可用滤波器取出所需的频率成分。
如果是较宽的频带上检测振动级，则低频振动的轴承检测振动速度，高频振动的轴承检测振动加速度。
根据所监测频带的不同，可将滚动轴承故障的振动诊断划分为低频诊断和高频诊断，其中低频诊断主要是针对轴承中各元件的故障进行的；而高频诊断则着眼于滚动轴承存在的缺陷进行的。
他们在原理上没有太大的区别，都是要通过频谱分析等手段，找出不同元件（外圈滚道、内圈滚道、滚动体等）各种异常形式对应的故障特征，加以判断滚动轴承故障部位及其故障严重程度。

4, 关于数据采集卡采集速度

采样速度是够快了，早已满足工程上Fs>4f，一般取本信号的4-5倍就可以了，不过越高也无碍！
任何采集系统，如果没有足够好的滤波电路来滤除的话，干扰还是挺大的！
即使有了很好的滤波效果，但是还是有些毛刺，那是因为数字电路中在采样频率足够快时，有时候因为干扰出现了竞争与冒险的现象，所以会出现毛刺，要想消除毛刺就是除了屏蔽干扰，还得进行对采回来的数据经过缓冲器，这样得到的数据就是很好的，没有毛刺的，像你的采用速度是60M，估计得告诉缓冲器才可以！
希望可以帮到你吗，如果满意请采纳！

名词解释

滤波器

电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。

数字

数字，系玄幻类网络小说《登天奇缘》里的门派名称，掌教至尊是宙神，最出名的三种武功绝学分别是灵化之术、高速移动、怪力术。

频率

在相同的条件下，进行了n次试验，在这n次试验中，事件A发生的次数m称为事件A发生的频数。比值m/n称为事件A发生的频率，用文字表示定义为：每个对象出现的次数与总次数的比值是频率。某个组的频数与样本容量的比值也叫做这个组的频率。有了频数（或频率）就可以知道数的分布情况。