基于虚拟仪器技术的传感器实验的探索

以“传感器”实验为切入点,介绍电子类课程实验利用虚拟仪器技术搭建实验平台和软件设计。其中包括利用虚拟仪器技术开发的传感器实验、电子电路实验和仿真实验的操作界面。实验分为虚实结合实验和虚拟仿真实验。该平台具有数据自动采集、数据存储、数据处理、快速绘制曲线、实验报告自动生成、点击即可发送邮件等功能。利用平台进行了光纤传感器实验、频率特性实验和PID直流电机控速实验,结果表明：实验自动化、无纸化,网络化,打造了“以学生为中心”的教学平台,让学生有更多时间自主学习；实验资源网络化,实验报告规范化,解决了昂贵的实验资源不足的问题,提升了实验老师的工作效率。     

网络实验室的实验调度系统设计与实现

介绍了网络实验室的实验调度系统的设计与实现.采用同步实验和异步实验两种实验模式,并提供同步实验的预约机制.实验安排的优先级从高到低为,预约实验、同步实验、异步实验.利用JVMTI接口和JProfiler有效实现了系统的性能分析和优化.     

基于3DMAX与EON Studio的力学虚拟实验室设计

力学虚拟实验实现了实验结果的仿真以及实验仪器三维模型及操控的真实再现,补充了现实的实验设备与技术,使得实验力学问题可以进行预实验和数据处理方法分析,大大提高了力学实验的高效性。根据仿真实验的实验原理,发展相应的实验模拟算法进行计算,将实验结果转化为图像或曲线显示出来。虚拟实验仪器的实现,首先用3DMAX软件建立实验仪器的三维仿真模型,然后将结果输入到EON Studio软件中进行模型操控的逻辑关系编辑和脚本语言控制。虚拟仪器的操控方式与实验结果仿真统一设计,这样参数计算时可以通畅高效的进行。     

推动高校普及EMC知识的有力工具

北京大泽科技有限公司针对各高校电子、电气专业最新推山了一套EMC教学突验系统,以达到普及EMC知识和培养EMC人才的目的。这套系统可以完成传导敏感度实验、辐射敏感度实验、传导干扰实验、辐射干扰实验和小屏蔽体的屏蔽效能测量实验等五个基础实验。每个实验均配有单独的实验任务指导书,明确了实验目的、实验方法、操作步骤、注意事项和实验结果。     

均匀设计在微波效应实验研究中的应用

均匀实验设计是对微波效应研究现行的全面实验方法的改进,从实验参数空间中挑选有代表性的实验点进行实验,以减少实验所需样本量,降低实验成本。对低噪声放大器的微波效应实验进行两因素六水平的均匀设计,与同条件下的全面实验方法相比理论上节省75%的实验样本量。经仿真实验证明,采用均匀设计结合实验后数据处理,可达到与全面实验类似的效果,预测平均相对误差小于5%。     

电视接收实验设备的设计与实现

电视接收机实验是电视原理实验的重要组成部分。在分析比较几种常见的实验用电视接收机设计思路的基础上,根据中国传媒大学电视原理课程特点和实验要求,设计并实现了新的电视接收实验设备。利用该设备所开发的实验与课程重点紧密结合,电路简单,实验原理明确,步骤简洁明了,含盖了电路设计、调试和测试等实验环节。电视接收实验设备的开发填补了国内高校在接收机实验方面的空白。     

基于工控组态软件的PLC虚拟实验系统设计与实现

针对职业院校PLC实验硬件设备不足,实验项目有限,实验教学力度不断增强这种现状,提出了利用MCGS组态软件,设计并开发PLC虚拟实验系统的方法。包括虚拟实验系统的组成、实验项目的设计流程,PLC实验在虚拟实验平台的实现。     

蓝牙模块在传感器实验设计中的应用

阐述物联网中的传感器原理课程教学实践、蓝牙模块的教学实验，设计了蓝牙模块实验平台和实验内容，进一步了解和掌握蓝牙模块传感器实验的原理及实验性质。实验内容包括使用App inventor软件制作手机App的初始实验、蓝牙控制LED灯的基础实验、蓝牙控制App采集数据的进阶实验。     

互感实验中电路变量和实验步骤的选择

本文以电路实验中的互感实验为例,在分析实验误差的基础上,说明可以利用该实验引导学生学习正确地选择实验时电路变量的值和实验步骤,以及重视实验中的数据选择和步骤选择。     

基于模拟电路实验的虚拟应用

模拟电路实验按内容大致可分为:基本放大电路、集成运算放大器、波形产生电路、功率放大电路和直流电源电路等。系统就各单元内容分别设计若干典型的实验题目,并提供一个开放的多媒体实验平台,也可以进行其它相关的一些实验。每个典型实验的结构都包括五个部分:准备实验、预习实验原理、实验步骤、仿真实验平台和实验报告。     

基于FPGA的DES加密算法的高性能实现

在分析DES算法原理的基础上,详细阐述一种基于VHDL描述、FPGA实现的DES加密算法系统的设计和仿真结果。该系统采用了一种基于子密钥预先计算的新型流水线设计方案,克服了传统DES流水线实现方式的缺点,使系统的密钥可动态刷新,并在硬件资源消耗有所降低的情况下,进一步提高系统的处理速度,系统最高时钟频率为222.77MHz,信息加密的速度为14.26Gb／s,是最快软件实现方式的112倍。同时系统还具有设计灵活,可靠性高,可重用性强,升级方便等特点。     

基于直角棱镜的气体传感器在能见度测量中的应用

用基于两个相同直角棱镜构成的气室,以不同的灵敏度分时测量气室的输出光强度,来测定大气消光系数,再根据科施米德(Koschmieder)定律计算大气能见度。测试结果表明,用基于直角棱镜的气室测量的数值与直接透射法所测的数值具有很好的相关性,相关系数为0.98;直角棱镜底面的轻度污脏对测量的影响可不考虑,该方法抵抗环境污染影响的能力较强,提高了长期可靠性。气室输出光束被聚焦后,用光纤束接收并传输到光电探测器,有效抑制了旁轴光束的干扰,光纤分布的不均匀性产生的附加误差小于2.0%。将暴露大气中的光学元件加热,控制了结露现象产生的影响。     

基于视频流的运动人体检测和跟踪的研究实现

运动人体的检测和跟踪一直视频监控的核心部分。提出一种将检测和跟踪实时结合的跟踪方法,检测时采用背景帧差法和帧间差分法得到背景模型,跟踪时采用Kalman跟踪,将跟踪得到的人体和检测到的人体匹配。如果正确,则更新背景模型,否则继续搜索跟踪,及时更新背景模型。     

基于BP神经网络辅助的车载组合导航算法研究

针对INS/GPS组合导航系统在GPS信号被遮挡时,GPS接收机失锁导致导航精度迅速下降的问题,提出了基于BP神经网络辅助的组合导航算法。即在GPS信号锁定的时候,采用卡尔曼滤波对INS/GPS信号进行数据融合得到实时的精确位置,同时利用组合导航输出信息对BP神经网络进行实时在线训练;一旦GPS失锁,利用之前训练好的神经网络对INS系统进行误差补偿,解决精度迅速下降问题。通过跑车实验证明,速度精度在0.2m/s以内,位置精度为25m以内,该算法对INS/GPS组合导航系统有效。     

激光等离子体的非线性逆轫致吸收

:在激光与等离子体相互作用且激光的功率密度很高时 ,激光的强电场将使电子的热速度分布发生扭曲 ,从而改变了碰撞频率并导致吸收系数与激光强度相关 ,即出现非线性吸收。当激光强度较高时 ,非线性逆轫致吸收是对等离子体的加热起重要作用的机制。本文通过量子力学方法得出了非线性逆轫致吸收系数的公式 ,并对非线性逆轫致吸收系数进行了讨论。     

准恒频电流滞环控制的死区补偿

详细分析了逆变器的死区效应,结合变环宽准恒频滞环控制的特点,本文采用按电流极性对脉冲给予补偿的方法,并对环宽进行修正。另外针对零电流箝位现象和滞环控制本身造成的过零点附近电流极性难以检测的问题,采用零电流附近极性给定策略;针对峰值处占空比为1的情况,通过对环宽进行限幅,减小电压波形的畸变。仿真和实验验证了该方案的可行性...     

基于区间数的基本概率指派生成方法及应用

应用证据理论的一个关键问题是生成基本概率指派 (BPA),目前如何生成BPA仍然是一个有待解决的问题.本文提出一种基于区间数的BPA生成方法,首先建立样本属性的区间数模型,然后用区间数的距离表示样本属性之间的差异性,在此基础上提出了一种相似度,最后对相似度进行归一化得到BPA.通过鸢尾花数据集 (Iris Data Set) 的分类实验验证了该方法的有效性,结论表明整体识别率为96%.本文方法简单实用,数据样本较少情况下也能有效确定BPA.     

碳基吸收体被动锁模大功率皮秒激光器

采用垂直蒸发法分别在玻璃和石英衬底上淀积单壁碳纳米管和氧化石墨烯材料来制作碳基可饱和吸收体。利用单壁碳纳米管作为饱和吸收体,实现了Nd:YVO4激光器被动锁模,最高输出功率为3.6 W,斜率效率为31%,脉冲宽度为7.6ps,重复频率为75MHz。利用氧化石墨烯作为可饱和吸收体,实现了Nd:GdVO4激光器被动锁模,最大输出功率为1.1W,斜率效率为11.3%,脉冲宽度为4.5ps,重复频率为70MHz。     

一种新型光子晶体结构的微带天线

提出了一种新型的基于二维光子晶体基底的微带天线,光子晶体结构是人造的周期性电介质结构,本文采用的方法是在电介质中引入周期性分布的空气孔洞,孔洞的分布是三角形点阵,然后在中心孔洞引入缺陷,但只是在中心孔洞的下半部分引入缺陷,即中心孔洞的深度为周围孔洞深度的一半,天线的贴片放在孔洞的底部,即将天线贴片放在了光子晶体内部。我们采用HFSS仿真软件对该结构进行了模拟,数值仿真结果表明该结构对天线的方向性有明显改善。     

一种0.8V衬底驱动轨对轨运算放大器设计

采用衬底驱动技术设计低压低功耗轨对轨运算放大器。输入级采用衬底驱动MOSFET,有效避开阈值电压限制,将电源电压降至0.8V,实现低压下轨对轨共模输入范围。增加衬底驱动冗余差分对及反折式共源共栅求和电路实现恒定跨导控制,消除共模电压对输入级跨导的影响,输出采用前馈式AB类输出级,以提高动态输出电压范围。基于标准0.18μmCMOS工艺仿真运放,测得输出范围0.4～782.5mV,功耗48.8μW,电源抑制比58dB,CMRR65dB,直流开环增益63.8dB,单位增益带宽2.4MHz,相位裕度68°。版图设计采用双阱交叉空铅技术,面积为97.8μm×127.6μm。