隨著科技的進步，數(shù)字通訊在生活中的應(yīng)用日漸普及，如計算機間的數(shù)據(jù)交換、電話語音、電視節(jié)目轉(zhuǎn)播、GPS 全球定位系統(tǒng)，到氣象或地貌衛(wèi)星的信息傳遞的搜集，都與數(shù)字通訊有直接的聯(lián)系。
以衛(wèi)星通訊為例，衛(wèi)星通訊中通常利用 C 或 Ku 波段的高頻電磁波做為載波，在載波上調(diào)變一高速的序列化數(shù)字數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的速率約在數(shù)百 Mbps 到數(shù)個 Gbps。地面衛(wèi)星站在收到衛(wèi)星訊號后，將高頻訊號進行解調(diào)變，再將序列化的數(shù)字數(shù)據(jù)還原成有用的數(shù)據(jù)形式。為了確保在傳輸過程中數(shù)據(jù)的完整性與可靠性，我們必須有一套有效的機制來記錄通訊過程中傳遞的數(shù)字數(shù)據(jù)，以便事后的檢測與分析。由于計算機系統(tǒng)中硬盤速度的瓶頸、PCI 頻寬的限制，以及檔案系統(tǒng)的 overhead，如何去采集并持續(xù)記錄如此大量而高速的數(shù)據(jù)，一直是一項極大的挑戰(zhàn)。
凌華科技的 DAQStreaming 是一套用于高速數(shù)據(jù)擷取與紀錄的系統(tǒng)。有別于傳統(tǒng)上利用昂貴的特殊硬件裝置進行高速數(shù)據(jù)記錄的做法，DAQStreaming 系統(tǒng)利用先進的軟件技術(shù)搭配商用的數(shù)據(jù)采集裝置與 SCSI 儲存裝置來達成 40MB/s 的高速數(shù)據(jù)記錄。透過精確的 DMA 控制與直接存取 SCSI 硬盤的能力，DAQStreaming 可以實現(xiàn)實時的數(shù)據(jù)采集與記錄，最長可以在 40MB/s 的數(shù)據(jù)量下持續(xù)記錄 90 分鐘。
DAQStreaming 系統(tǒng)提供數(shù)種不同的配置以適用于不同的訊號種類與操作環(huán)境，包括了用于高速模擬訊號記錄的 A1 系列、用于多信道同步訊號記錄的 S1 系列，以及用于高速數(shù)字訊號記錄的 D1 系列。在平臺的選擇上，則有適合在戶外使用的便攜式機箱，以及適用于高溫、潮濕、震動等惡劣環(huán)境的 PXI 機箱。
PXI 結(jié)合 CompactPCI 強固的的機構(gòu)設(shè)計以及量測應(yīng)用所需的同步及觸發(fā)電氣訊號，儼然成為下一代量測平臺的新標(biāo)準(zhǔn)。在接下的應(yīng)用范例討論中，客戶利用 PXI-based 的 DAQStreaming 系統(tǒng)進行衛(wèi)星訊號的記錄，并且透過 DAQStreaming波形重放的功能在實驗室中重新產(chǎn)生所記錄的衛(wèi)星訊號。
在這個應(yīng)用中，我們要記錄一組調(diào)變于載波上的高速序列化數(shù)字訊號，數(shù)字訊號的頻率為 300Mbps。DAQStreaming D1 系列的數(shù)據(jù)采集模塊提供高速數(shù)字采樣的功能，可以使用 10MHz 的頻率采樣 32 個信道的數(shù)字訊號，或是以 20MHz 的頻率采樣 16 個信道的數(shù)字訊號。在接收衛(wèi)星訊號后，首先進行解調(diào)變的動作，去除訊號中的載波成分，得到一組 300Mbps 的序列化數(shù)字訊號。接下來客戶透過一個自制的模塊將這一組序列化的訊號轉(zhuǎn)為 30 通道并列 (parallel) 的訊號，然后輸入到 DAQStreaming 的數(shù)據(jù)采集模塊。DAQStreaming 會以 10MHz 的頻率進行采樣，透過精確的 DMA 控制將采樣數(shù)據(jù)傳至主存儲器中，并透過直接控制 SCSI 硬盤存取的方式，將 300Mbps (37.5MB/s) 的數(shù)據(jù)實時儲存至硬盤中。數(shù)據(jù)記錄的流程如下圖所示：
除了高速的數(shù)字數(shù)據(jù)記錄之外，DAQStreaming D1 系列同時支持波形回放的功能。用戶可以將 DAQStreaming D1 的數(shù)字數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)定為 32-CH @ 10MHz 或 16-CH @ 20MHz 的高速數(shù)字輸出。透過相反的流程，所有接收并儲存在 DAQStreaming 系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可以在實驗室中重現(xiàn)，用來檢測接收設(shè)備的品質(zhì)，或?qū)邮盏降臄?shù)據(jù)作后續(xù)的分析。
DAQStreaming 提出了一套實行高速數(shù)據(jù)記錄的全新架構(gòu)。有別于傳統(tǒng)透過特殊硬盤控制卡的方式，DAQStreaming 使用先進的軟件技術(shù)搭配商用的數(shù)據(jù)采集卡及 SCSI 裝置，提供一套高達 40MB/s 數(shù)據(jù)記錄解決方案。同時配合 DAQStreaming 內(nèi)完整的軟件架構(gòu)，用戶可以輕易執(zhí)行數(shù)據(jù)記錄儲存/檢視的功能，或是透過 API 及 ActiveX 組件的協(xié)助，開發(fā)特殊的數(shù)據(jù)記錄或后續(xù)處理的應(yīng)用程序。在本文的應(yīng)用范例中，用戶選擇 PXI-based 的 DAQStreaming 系統(tǒng)用于惡劣的工作環(huán)境中。針對其它的操作環(huán)境，DAQStreaming 亦提供了便攜式的機箱，可以在戶外或?qū)嶒炇覂?nèi)操作。DAQStreaming 的出現(xiàn)，為需要高速數(shù)據(jù)記錄應(yīng)用的客戶，提供一套完整而經(jīng)濟的解決方案。
