数据采集与采样练习卷(附答案)

免费可打印的数据采集与采样练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
f0fN​ = ?1 kHz

一个 ADC 以 1 kHz 采样。求奈奎斯特频率 fN,即它不产生混叠所能表示的最高信号频率。

fs = 1 kHz
fN = kHz
2.简单
126⋮6 ch∿01N = 2420 kHz? kbit/s

一台数据记录仪采样 6 个通道,每个通道 20 kHz、24 位分辨率。求原始数据速率 Rb,单位 kbit/s。

n = 6fs = 20 kHzN = 24
Rb = kbit/s
3.中等
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​57600 Bd, 8N1

一条 UART 以 57600 波特、8N1 格式发送字节:8 个数据位、无校验和 1 个停止位,外加起始位。求它每秒最多能传输多少个数据字节。

baud = 57600 Bd8N1
RB = B/s
4.中等
tTs​ = 1/fs​f = 1.7 kHzfs​ = 2 kHz

一个 1.7 kHz 的正弦波在没有抗混叠滤波器的情况下以 2 kHz 采样。它在采样中出现在哪个频率 fa?以 Hz 给出。

f = 1.7 kHzfs = 2 kHz
fa = Hz
5.困难
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​115200 Bd, 8N1

一个 10 位 ADC 通过 UART 以 115200 波特、8N1 格式(起始位、8 个数据位、1 个停止位)发送每个采样点。每个采样点以 2 个整字节发送,且链路一直处于忙碌状态。求能无混叠采样的最高信号频率 fmax,单位 Hz。

baud = 115200 BdN = 108N1
fmax = Hz
6.困难
f0fs​/2fs​100 Hz7f₁?

一个 100 Hz 方波在没有抗混叠滤波器的情况下以 1 kHz 采样。方波含有奇次谐波 3f₁、5f₁、7f₁、…… 它的谐波 7f₁ 在采样数据中出现在哪个频率 fa?以 Hz 给出。

f₁ = 100 Hzfs = 1 kHz谐波: 7f₁
fa = Hz

答案

  1. 1. fN = 0.5 kHz
  2. 2. Rb = 2880 kbit/s
  3. 3. RB = 5760 B/s
  4. 4. fa = 300 Hz
  5. 5. fmax = 2880 Hz
  6. 6. fa = 300 Hz

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