基本步骤：网络采集优化方案

基本的数据采集过程分为多个步骤，并且锤击法测试和激振器测试又稍微有些不同，在这将分别介绍。

不管是锤击法还是激振器法，第一步都是仪器连接、调试仪器，然后再设置一系列参数，包括通道参数、分析带宽、频率分辨率等。待仪器连接、参数设置正确后才开始采集数据。

对于锤击法测试，用力锤或其他一些类型的冲击设备对结构进行激励，此时作用在结构上的力信号是可测的。通常使用加速度计，但有时也用激光传感器或者其他类型的测量传感器测量结构的响应。通常，数采系统的第一通道测量作用到结构上的激励力。虽然这对大多数采集系统来说不是必要条件，但如今，许多测试工程师仍然遵循这个习惯。其余通道测量响应信号（依赖使用的采集系统的通道数和使用的传感器个数）。

为了开始数据采集，通常对力锤所在通道加触发条件。开始测量前，必须为数采系统指定一个最小的触发电压。对于大多数模态测试，通常触发标准为激励力对应的最大电压的5%～50%。对于大多数采集系统，为了捕捉到整个冲击设备的瞬时力脉冲信号，必须为力信号所在通道指定预触发。使用预触发，不会遗漏部分冲击力脉冲信号。

传感器采集到的数据，在进行任何数字化之前，总是要通过一个低通、模拟滤波器（抗混叠滤波器）。这样做的目的是滤掉信号中不感兴趣的高频成分，防止出现混叠。

然后数据传送到模数转换器（ADC），在此采集数据并转换成数字信号。采样必须按一定的速率进行，以便将时域数据转换到频域时充分描述其特征。通常，采样频率至少为关心的最高频率的2倍。为了正确地表征信号的幅值特征，模数转换器必须设置合适的电压量程。如果设置不合理，那么量化误差将可能成为新的问题。模数转换器的电压量程如果是手动设置量程，必须不断尝试设置，以确保所有的采集通道设置都合适。也可以用自动量程，软件系统会根据测量信号的大小自动设置合适的电压量程。如果量程设置不合适：设置太高，信号会遭受量化误差；设置过低，会因过载而削波。(www.xing528.com)

根据实际信号的时域特征，可能需要加窗，以便将其他原因产生的任何泄漏减少到最小程度。锤击法测试数据采集过程中没有完全捕捉到整个瞬态信号，那么将会出现泄漏。如果锤击通道存在显著的噪声，那么可能需要加力窗，以减少噪声的输入。如果响应信号在采样周期末端还没有充分衰减到零，那么需要为响应信号加指数窗，以避免因傅里叶变换引起的信号失真。如果发现响应信号需要加指数窗，那么应该考虑采集更长的时域信号使得响应信号自然地衰减到零，因而可以最小化指数窗的应用，实现无泄漏的测量。

对于激振器测试，通常数据采集系统的第一通道测量激振器的激励信号（这不是必需的），其余通道测量响应信号。依据使用的激励技术，采集控制模式（触发）也将不同。对于随机激励，通常使用“自由触发”模式。然而，其他的激励技术，如猝发随机通常采用猝发模式。另外，需要为猝发信号指定渐入渐出时间，以保证信号满足FFT变换要求。

对于大多数激振器的激励技术，不需要加窗，因为这些激励信号本身满足FFT变换要求，能提供无泄漏的测量。然而，如果采用任意的激励技术，如随机激励，那么就需要加窗（如汉宁窗），以最小化泄漏。

无论是锤击法测试还是激振器测试，都需将捕捉到的时域数据通过FFT转换到频域。FFT变换为输入和输出信号提供线性傅里叶频谱（注意这些函数都是复值函数）。这将进一步得到输入自谱（G_xx），输出自谱（G_yy）和输入-输出的互谱（G_yx）。这三个谱使用各自的时域数据进行平均。一旦得到G_xx、G_yx和G_yy，那么就可计算频响函数和相干了。虽然频响函数估计可以使用不同的形式，但H₁估计是当今大多数单输入模态测试最常用的形式。