采集卡解析数据及例程（Python）

采集卡数据解析流程图

采集卡有UDP网络协议的，也有PCIE接口的。所以从采集卡读取连续字节流每张卡会有一点差异。解析DAS数据的逻辑流程基本一样，以下是以GY-DAQ-2480这张卡为例说明。

示例代码(Python)

• 采集卡的输出数据，是按交替方式存储的：
  • sel=1（双通道原始数据）：ch1, ch2, ch1, ch2, ...
  • sel=2（通道 1 幅度相位）：幅度1, 相位1, 幅度1, 相位1, ...
  • sel=3（双通道相位数据）：相位1, 相位2, 相位1, 相位2, ...
• 数据类型：
  • 原始 / 相位：short（有符号 16 位）
  • 幅度：unsigned short（无符号 16 位）
• 相位数据需 /512.0 归一化，才能得到弧度值，也可直接当音频用。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import os
import wave

# ========== 1. 配置参数 ==========
samples_per_frame = 2560   # 单帧采样点数（你之前的配置）
sel_mode = 3               # 采集卡模式：1/2/3，根据实际使用的模式修改
play_rate = 20000          # 音频采样率，和采集卡保持一致
file_name = '2026-03-06_10-41-36.bin'  # 你的bin文件名从采集卡保存的文件。

# 获取脚本路径
current_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
file_path = os.path.join(current_dir, file_name)

# ========== 2. 读取原始二进制数据 ==========
with open(file_path, 'rb') as f:
    buffer = f.read()

# ========== 3. 根据sel_mode解析数据 ==========
if sel_mode == 1:
    # 模式1：双通道原始数据，交替存储：ch1, ch2, ch1, ch2...
    data = np.frombuffer(buffer, dtype=np.int16)  # 原始数据是short类型
    ch1 = data[0::2]  # 取偶数索引（0,2,4...）
    ch2 = data[1::2]  # 取奇数索引（1,3,5...）
    print(f"模式1解析完成：ch1长度={len(ch1)}, ch2长度={len(ch2)}")

elif sel_mode == 2:
    # 模式2：通道1幅度相位，交替存储：幅度1, 相位1, 幅度1, 相位1...
    data_u16 = np.frombuffer(buffer, dtype=np.uint16)  # 幅度是unsigned short
    data_i16 = np.frombuffer(buffer, dtype=np.int16)   # 相位是short
    amp1 = data_u16[0::2]  # 幅度：偶数索引
    phase1 = data_i16[1::2] / 512.0  # 相位：奇数索引，除以512归一化到弧度
    print(f"模式2解析完成：amp1长度={len(amp1)}, phase1长度={len(phase1)}")

elif sel_mode == 3:
    # 模式3：双通道相位数据，交替存储：相位1, 相位2, 相位1, 相位2...
    data = np.frombuffer(buffer, dtype=np.int16)
    phase1 = data[0::2] / 512.0  # 通道1相位
    phase2 = data[1::2] / 512.0  # 通道2相位
    print(f"模式3解析完成：phase1长度={len(phase1)}, phase2长度={len(phase2)}")

else:
    raise ValueError("sel_mode 只能是 1/2/3")

# ========== 4. 抽取指定帧位置的数据（对应你之前的pos=128） ==========
# 以模式1为例，抽取ch1的pos=128列（和你之前的逻辑对齐）
pos = 128  # 你之前设置的播放位置
if sel_mode == 1:
    # 重塑为[帧数, 单帧采样点数/2]，因为每帧是ch1+ch2交替
    # 注：samples_per_frame 是原始每帧的总点数（含ch1和ch2）
    ch1_frames = ch1.reshape(-1, samples_per_frame // 2)
    # 自己解调的代码.....

elif sel_mode == 3:
    # 模式3，抽取phase1的pos=128列（相位数据直接当音频用）
    phase1_frames = phase1.reshape(-1, samples_per_frame // 2)
    phase1_pos_data = phase1_frames[:, pos]
    s_normalized = phase1_pos_data / np.max(np.abs(phase1_pos_data))
    audio_int16 = (s_normalized * 32767).astype(np.int16)

# ========== 5. 保存为WAV文件（可选） ==========
def save_wave(filename, data, rate):
    with wave.open(filename, 'wb') as wf:
        wf.setnchannels(1)        # 单声道
        wf.setsampwidth(2)       # 16位
        wf.setframerate(rate)    # 采样率
        wf.writeframes(data.tobytes())

# 示例：保存抽取后的音频
if 'audio_int16' in locals():
    save_wave('output.wav', audio_int16, play_rate)
    print("音频已保存为 output.wav")

# ========== 6. 绘制波形（可选） ==========
plt.figure(figsize=(12, 4))
if sel_mode == 1:
    plt.plot(ch1_pos_data, label='ch1 pos=128')
elif sel_mode == 3:
    plt.plot(phase1_pos_data, label='phase1 pos=128')
plt.legend()
plt.title("Extracted Waveform")
plt.show()