徐 晴, 马月红

(石家庄铁道大学 电气与电子工程学院，河北 石家庄 050043)

0 引言

数据采集系统是电子工程中非常重要的部分，它与传感器技术、信号处理技术、计算机测量技术共同构成了现代化检测技术的基础[1-2]。高精度采样系统主要应用于通信、仪器控制、医疗设备等领域，随着科技的不断进步，数字系统对数据采样技术的要求不止是简单的数据采样，而是看重其采样速度、采样模式、采样精度、有效位数(ENOB)等参数。

在雷达系统中，传统的数据采集系统是由片外AD采样芯片组成的，目前FMCW雷达系统差频回波信号大都是差分信号，使用片外AD对差分信号进行差分采集不仅增加了电路的大小，而且成本增高，控制难度增大。由FMCW雷达测距原理可知，系统通过对差频信号进行FFT变换，计算出差频信号的频率，进而求出目标距离。如果IQ差分信号采样不同步，会使测得的频率出现问题，进而影响雷达系统测距精度，ADC的采样精度也会影响系统后续的距离定标精度。因此设计了一种基于ARM的双路差分同步采样电路系统，通过STM32F3系列单片机内部ADC实现对差频信号高精度同步差分采样，ADC采样率高达 5 MHz，可同时对多路信号实现高精度、高采样率、高速采样，采集的数据通过DMA传输，可以将采集的数据进行存储，通过RS232串口总线传输到PC上位机进行信号处理、画图、显示[3-7]。

1 差分同步采样系统整体设计

双路差分同步采样电路系统设计框图如图1所示，该系统由电源模块、差分信号模块、ARM电路、flash存储模块、串口通信电路、PC上位机组成[8]。……