窄脉冲时域反射仪采集和存储系统的硬件设计和实现

其中:v为脉冲波在电缆中的传输速度;L为电缆故障点与脉冲波送入端的距离。

由以上分析可知,在对同一个固定障碍的线路上多次送入同一脉冲电压,其反射脉冲将f司样地在同一位置多次出现。高速数据采集系统把信号接收电路送来的模拟信号变为数字信号,对数字信号进行取点抽样,转换成数字量进行存储。仪器要求的分辨率较高,要实现1m的测距分辨率,在波速200m/us的情况下,有

即要求抽样的时间分辨率为10ns,对应的数据采集系统频率要求高达100MHz。

2 硬件设计

采集系统的硬件电路由CPU、A/D转换器、隔离器、存储器、地址发生器及相应的控制逻辑组成,其结构如图2所示。

脉冲波形产生和反射波形的形成,在同一测试电缆线上是多次可重复出现的,只要发射脉冲产生一次,反射脉冲就会产生一次,而且波形是相似的,当要求对波形进行100MHz的数据采集时,只要使用转换速率为25MHz的A/D转换器进行四次采集转换,每次的间隔是10ns就可以达到lOOMHz的时间分辨的效果,因此可以采用该方案进行数据采集,将系统设计的成本降到最低,满足电缆测试的高精度。