采樣頻率決定了采樣信號(hào)的質(zhì)量和數(shù)量，采樣頻率太高，會(huì)使采得的信號(hào)數(shù)量劇增，占用大量的存儲(chǔ)單元，采樣頻率太低的話，會(huì)使模擬信號(hào)的某些信息丟失，恢復(fù)出的信號(hào)會(huì)出現(xiàn)失真。為了達(dá)到最佳效果，必須根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)選擇合適的采樣頻率。圖3為設(shè)計(jì)的采樣時(shí)鐘選擇模塊。

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　　設(shè)計(jì)可選采樣頻率有八種，如圖3中1 MHz～1 kHz，都是由FPGA的時(shí)鐘模塊分頻而來(lái)，可根據(jù)實(shí)際情況修改。S1、S2為環(huán)境選擇信號(hào);P0～P2、P3～P5、P6～P8三組信號(hào)分別是三個(gè)環(huán)境的采樣頻率控制字，在測(cè)試前根據(jù)環(huán)境采樣頻率的需要來(lái)編程設(shè)定;模塊mux8為8選1數(shù)據(jù)選擇器，根據(jù)輸入的三個(gè)控制字來(lái)選擇對(duì)應(yīng)的采樣頻率輸出。系統(tǒng)上電后，環(huán)境選擇信號(hào)S1、S2為“00”，模塊mux3將1環(huán)境的采樣頻率控制字P0、P1、P2輸入到模塊mux8中，系統(tǒng)自動(dòng)以1環(huán)境的采樣頻率進(jìn)行采樣;2環(huán)境的觸發(fā)信號(hào)到來(lái)時(shí)，S1、S2由“00”跳變?yōu)椤?0”，2環(huán)境的采樣頻率控制字P3～P5送到mux8中，以2環(huán)境的采樣頻率進(jìn)行采樣;當(dāng)3環(huán)境的觸發(fā)信號(hào)來(lái)臨，S1、S2由“10”跳變?yōu)椤?1”，3環(huán)境的采樣頻率控制字P6～P8被選中，系統(tǒng)以3環(huán)境的采樣頻率采樣。

　　3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

　　該實(shí)驗(yàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器輸出的正弦波信號(hào)進(jìn)行采集和存儲(chǔ)，采樣策略選擇為三環(huán)境采樣，1環(huán)境采樣頻率為1 MHz，2環(huán)境為100 kHz，3環(huán)境為50 kHz，外觸發(fā)進(jìn)入1環(huán)境，計(jì)數(shù)觸發(fā)進(jìn)入2環(huán)境，計(jì)數(shù)值128 kW，計(jì)數(shù)觸發(fā)進(jìn)入3環(huán)境，計(jì)數(shù)值32 kW。系統(tǒng)采樣完畢后，連接到計(jì)算機(jī)通過(guò)上位機(jī)軟件讀取數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)波形如圖4。

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　　設(shè)置為計(jì)數(shù)128 kW進(jìn)入2環(huán)境，計(jì)數(shù)32 kW進(jìn)入3環(huán)境，而系統(tǒng)負(fù)延遲為8 kW，分為4個(gè)通道，因此1、2環(huán)境的分界點(diǎn)為(128+8)·1024/4=34816點(diǎn)，2、3環(huán)境的分界點(diǎn)為(128+8+32)*1024/4=43008點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)波形與計(jì)算值相符。如表1所示：

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　　通過(guò)上表可以看出，系統(tǒng)變頻采樣模塊的設(shè)計(jì)滿足系統(tǒng)的要求，并且系統(tǒng)是完全按照設(shè)定的采樣策略進(jìn)行采樣的。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　介紹了一種用FPGA實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)測(cè)試存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，表明系統(tǒng)能對(duì)信號(hào)進(jìn)行不失真采樣存儲(chǔ)。證實(shí)了所設(shè)計(jì)的采樣策略對(duì)多種變化規(guī)律的信號(hào)采集具有通用性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)信號(hào)的變頻采樣，擴(kuò)展了系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。