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第一章 绪论 1

1.1 数据采集的基本概念 1

1.2 数据采集系统基本组成 1

1.3 数据采集系统的主要性能指标 3

第二章 数据采集的理论基础 5

2.1 信息论基础知识 5

2.1.1 有关信息的基本概念 5

2.1.2 信息的描述 7

2.2 微弱信号检测基础知识 13

2.2.1 微弱信号检测的概念 13

2.2.2 噪声及其抑制方法概述 13

2.2.3 接地的基本原则 15

2.2.4 微弱信号检测方法概述 18

2.2.5 相关函数和相关检测 19

2.2.6 取样积分器原理 25

2.3.2 采样定理 31

2.3.1 采样过程概述 31

2.3 采样理论 31

2.3.3 采样定理的几种基本形式 35

2.3.4 采样方式 36

2.3.5 量化与量化误差 37

2.3.6 编码 41

第三章 模拟通道电路 44

3.1 集成运算放大器的种类及作用 44

3.1.1 集成运算放大器的发展概况 44

3.1.2 集成运算放大器的分类 44

3.1.3 常用集成运算放大器型号对比 45

3.1.4 集成运算放大器使用选择原则 45

3.2 测量放大电路 46

3.2.1 测量放大器电路原理 46

3.2.2 测量放大器主要技术指标 48

3.2.3 测量放大器集成芯片简介 49

3.2.4 测量放大器集成芯片的使用示例 52

3.3.1 有源滤波器的分类和基本参数 53

3.3 有源滤波器的设计 53

3.3.2 组成典型二阶有源滤波器的基本方法 55

3.3.3 二阶有源滤波器传递函数的分析与设计 56

3.3.4 有源滤波器的设计 59

3.4 频率合成器电路 65

3.4.1 CC4046单片锁相环电路 65

3.4.2 用L562单片锁相环构成的频率合成器 68

4.1.1 模拟多路开关的种类 70

4.1 模拟多路开关(Analog Multiplexer,MUX) 70

第四章 模数转换电路 70

4.1.2 多路开关工作原理 71

4.1.3 多路开关的主要技术指标 73

4.1.4 多路开关的选用 73

4.2 采样保持电路 74

4.2.1 采样/保持器的基本原理 74

4.2.2 采样/保持器的基本结构 75

4.2.3 采样/保持器的性能参数 77

4.3.1 A/D转换器的主要性能指标 78

4.3 A/D转换器 78

4.3.2 A/D转换器分类 79

4.3.3 高速A/D转换器 81

4.3.4 高精度A/D转换器--∑△型ADC 86

4.4 浮点放大器 94

4.4.1 基本概念 94

4.4.2 IFP的结构 95

4.4.3 IFP的增益比较器 98

4.4.4 循环浮点放大器原理 100

4.5 A/D转换器的应用问题 105

4.5.1 A/D转换器的选择原则 106

4.5.2 模拟信号的极性转换问题 106

4.5.3 A/D转换器的接口方法概述 109

4.5.4 A/D转换器接口方法实例 109

第五章 数据记录系统 119

5.1 磁表面存储器记录原理 119

5.1.1 磁记录的基本原理 120

5.1.2 评价记录品质的主要指标 121

5.1.3 数字磁记录编码方式 122

5.2.1 硬磁盘工作原理 126

5.2 磁盘存储器 126

5.2.2 硬盘驱动器的基本结构 127

5.3. 数字磁带机 134

5.3.1 概述 134

5.3.2 基本组成 135

5.3.3 基本工作原理 137

5.3.4 磁带记录格式 138

5.4. 光盘存储器 140

5.3.5 磁带机的主要技术指标 140

5.4.1 光盘存储器的种类及特点 141

5.4.2 光盘存储原理 142

5.4.3 光盘驱动器组成简介 147

第六章 数据采集系统设计 148

6.1 系统设计的基本原则 148

6.2 数据采集系统的基本结构 149

6.3.2 测量误差的合成 152

6.3 误差的合成与分配 152

6.3.1 误差的基本概念 152

6.3.3 测量误差的分配 154

6.3.4 最佳测量方案的选择 155

6.4 总线 155

6.4.1 总线的基本概念 155

6.4.2 总线的分类 157

6.4.3 总线控制与总线接口 157

6.4.4 VXI总线 160

6.4.5 PXI总线简介 163

6.5 虚拟仪器 164

6.5.1 基本概念 164

6.5.2 虚拟仪器的组成 165

6.5.3 仪器驱动器基本概念 166

6.6 数据采集系统的标定 169

6.6.1 标定的基本概念 169

6.6.2 静态标定 170

6.6.3 传感器的动态标定 171

第七章 数据采集系统软件设计方法 173

7.1 应用程序的设计步骤 173

7.1.1 设计任务书的编写 173

7.1.2 硬件电路设计 173

7.1.3 软件任务分析 174

7.1.4 数据类型和数据结构规划 175

7.1.5 资源分配 175

7.2.1 程序流程图 176

7.2 程序流程图与子程序设计 176

7.1.6 编程及调试 176

7.2.2 子程序设计 180

7.3 系统监控程序设计 186

7.3.1 监控程序的任务 186

7.3.2 监控程序的结构 187

7.3.3 监控程序的设计方法 190

7.4 抗干扰设计 199

7.4.1 干扰的作用机制及后果 199

7.4.2 数字信号输入输出中的软件抗干扰措施 200

7.4.3 数字滤波 203

第八章 数据采集系统实例 210

8.1 地震勘探对数据采集系统的要求 210

8.1.1 地震勘探的基本概念 210

8.1.2 地震波的基本特性 210

8.1.3 地震勘探对数据采集系统的要求 211

8.2 I/O SYSTEM 2000地震数据采集系统 213

8.2.1 硬件组成 214

8.3 数据采集站典型部件原理分析 215

8.2.2 软件操作 215

8.3.1 ∑-△型24位A/D转换器的应用 216

8.3.2 频谱整形滤波器 221

8.3.3 可预测陷波器 224

8.4 地震数据处理简介 227

8.4.1 地震资料处理的基本流程 227

8.4.2 预处理 229

8.4.3 基本处理 232