信号采集分析与智能处理实验室建设方案

《信号采集分析与智能处理实验室建设方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《信号采集分析与智能处理实验室建设方案（25页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、(完整)信号采集分析与智能处理实验室建设方案（一）信号采集分析与智能处理实验室建设方案信号采集分析与智能处理实验室是依托电子信息工程系建立的，而电子信息工程专业的核心任务是进行 信号的发射、采集、分析与处理。因此，在国家 5 日公布的总体方案指导下，以长沙理工大学十三五发展规 划为目标，以工程训练中心建设为契机，特建立信号发射、采集、分析与智能处理实验室。从而锻炼学生的 实践动手能力，提高创新能力，培养出满足电子专业特色和广受社会欢迎的优秀本科生和研究生人才。1 建设的必要性与紧迫性在近十几年来通信与信息技术迅猛发展形势下，高等院校的电子信息类专业取得了迅速的发展。近年来 在通信与信息行业人才

2、需求量激增，因而被称为朝阳专业。对于电子专业的高等类院校学生的培养 ,规范化 的专业性实践创新能力的训练是关键。在通信技术高速发展、实用性的电子类专业人才供不应求的大背景下， 电子类专业的实践教学内容的水平和创新能力的高低，直接关系到本专业人才培养的质量以及我校电子专业 的成长速度。但是本校电子信息工程专业实验室装备水平和规模，与其它高校的专业实验室条件比较存在相当大的差 距.现有实验设备比较陈旧，大多是十多年前的设备，已经处于淘汰状态,与当前的技术脱节比较严重。此外， 目前实验环节基本是验证性实验 ,只要学生按实验要求一步一步做即可，对学生最重要的创新能力缺少培养 和锻炼，这严重影响到了本专

3、业的教学质量和人才培养。本科生毕业后工作中使用的技术比学校实验室中的 先进很多,需要培训较长的时间才能适应工作，严重影响电子信息类专业毕业生的就业竞争力。预期通信工程专业将在未来五年内成长为电子信息工程系信息学科人才培养的主流方向 .因此有必要增 设通信方向的实验室，进行电子专业实验室的进一步整合升级和深度建设。但是本专业实验室的建设近些年 一直没有投入资金，大大影响了电子信息工程专业的发展 ,甚至会影响本专业的进一步招生，因而本专业实 验室的增建已迫在眉睫。2 建设的目标本实验室的建设将以长沙理工大学全体本科生和研究生为对象，重点为工科类学院学生.信号采集分析 与智能处理实验室主要包括 4

4、个方面的内容：信号发射、信号采集、信号分析与智能处理，重点放在信号分 析与智能处理部分。实验室建设好之后 , 整个实验室的所有单元之间都可以通过承载通信网络实现互联互通 ,从而使应用更 加便利。这将帮助学生加快从理论学习到实践动手能力的过度，从各个单元知识到整体知识的充分把握 ,并 培养学生的创新能力，充分发挥自主性和创造性，培养出备受社会企业青睐的优秀本科生和研究生人才 ,推 动电子信息工程专业的快速发展。实验系统建设的总体思路是根据各专业课程设置几个主体实验室,基于互联网、传感网等手段互联互通, 形成一个大的可开放共享的实验室 ,逐步实现实验室建设的智能化、网络化和系统化。按本方案建造后，

5、将 把该实验室建设成为电子类国内一流的工程训练平台。3 建设的整体方案根据不同的作用及功能，实验室建设又划分为 4 个单元：现代通信与传感网单元、信号虚拟实验仿真单 元、信号智能分析处理单元及电子工程与创新单元。如下图所示，学生通过各门专业理论知识的学习，将在 全天开放的信号采集分析与智能处理实验室进行实践动手能力的锻炼和创新能力的培养，从而成为拥有强劲 竞争力的优秀电子信息工程应用型及研究型人才。(完整)信号采集分析与智能处理实验室建设方案模拟电子技术 数字电子技术 高频电子线路电子产品制造技术概论 微波与电磁场技术 电子产品设计信号与系统 数字信号处理实时信号处理系统设计 信息获取与处理技

6、术 信号分析与处理基础DSP原理及其应用 单片机原理及应用 嵌入式Linux应用编程嵌入式系统非电量检测技术 通信原理理 论 学 习学生实 践 创 新信号采集分析与智能处理实验室信号虚拟实验 仿真单元现代通信与 传感网单元信号智能分析 处理单元电子工程与 创新单元3.1 现代通信与传感网单元现代通信与传感网单元包括两部分：现代通信网络部分及智能传感网部分。其中现代通信网络部分承担 将智能传感网、信号虚拟与仿真单元及信号智能分析处理单元连接为一个整体实验室功能。3。1。1 现代通信网络部分建设方案1)现代通信网络单元建设的必要性现代通信网络单元承载着整个实验室的有线和无线通信。现代通信网络单元是

7、电子信息类专业学生对系统的通信网络的基础知识的理解及实践教学中必不可 少的部分。2）现代通信电路综合应用与创新实验室的建设目标现代通信网络单元面向全校本科生和研究生,重点为工科学院的学生，主要体现在以下目标中： 对现代通信系统架构进行深入地解剖和分析，对应到专业课程的学习和教学，让学生在实践学习中建立专业体系的概念，并深入理解专业课程及知识在实际工作中的应用。不仅能“知其所以然,还能激发学习兴 趣。3）拟购置的设备现代通信网络单元拟购置的设备如表 7 所示。序号12345设备名称现代通信模块 Zigbee 网关模块 Zigbee 节点模块 Wifi 网关模块 Wifi 节点模块单位套套套套套数

8、量303010032100单价2000015006001500600总金额（万 元）604.564.86推荐生产厂家武汉凌特武汉凌特武汉凌特武汉凌特武汉凌特合计 4）设备主要参数A、现代通信模块81。3(完整)信号采集分析与智能处理实验室建设方案实验模块采用“通信积木”式的模块化设计思路,将我们专业课程中所涉及到的知识点进行抽象和归纳， 并用一个独立的通信积木模块来实现，通过每一个积木模块，学生可以对相应的知识点进行透彻地理解和掌 握。这些模块种类很多,涵盖了专业课程中的关键知识点,包括信源编码、调制解调、信道编译码、基带传输、 时分复用、光收发、扩编与解扩、放大、振荡器、滤波、谐振、变频、音

9、频信号处理等。当学生对各知识点 完全理解后，还可以用这些积木模块通过互联来构成各种典型的通信系统，如基带传输系统、载波传输系统、 帯限传输系统等。除了能很好地应对本科生的常规实验之外，值得一提的是，这些积木模块均采用了“软核硬架构”的设 计思路，完全可以支持学生进行定制开发，将模块的功能定制成自己所设计的功能，整个通信信号的数字处 理过程均开放给学生，很好地支持了学生的创新，也不用担心学生在创新过程中损坏产品的原有功能，通过 重新上电复位，模块可以立即恢复出厂时的功能。主要配置及参数：正弦波： 频率范围：02MHz 三角波： 频率范围：0100KHz幅度范围：05V 幅度范围：05V方波： 频

10、率范围：0100KHz 幅度范围:05V音乐信号： 真人真唱。被抽样信号：1KHz+3KHz 正弦波DSB 信号: 载波频率:20KHz30KHzSSB 信号： 载波频率：20KHz30KHzFM 信号： 载波频率:20KHzPN 序列： 码长 15 位 码速率范围：1kbp/s2048kbp/s时钟信号速率范围： 1KHz2048KHz信源编译码种类：PCM 编译码、ADPCM 编译码、简单增量调制、CVSD 编译码 信道编译码类型：汉明码、循环码、BCH 编译码、卷积及交织基带编码类型: AMI 码、HDB3 码、CMI 码、BPH 码数字调制类型: ASK、FSK、BPSK/DBPSK、

11、QPSK/OQPSK信道类型： 白噪、低通信道、带通信道抽样定理包含孔径失真现象观测及反 sinc 滤波器对孔径失真补偿实验内容 B、网关模块C8051F320 处理器，集成 USB 2.0 接口，可通过 USB 供电。 采用模块化设计,底版和射频板分离，方便。灵 活支持节点模块热插拔，通过标准接口与节点连接,ANTc3 节点可以在网关板上热拔插.网关板可以功过 USB 链接 PC，并可以下载程序至节点网关板具有 RS-232 接口,可用作调试接口，可以用于调试节点程序AGT 网关板可以接所有的 ANTc 系列节点信号 ,网关板自带节点可以充当基站节点，也可充当 Sniffer 节点,捕获网络

12、中的数据包，并且通过 RS232 接口发送到 PC 上,作数据分析用。AGT 网关板提供调试口，可以通过 PC 上相应软件调试节点上程序。提供 4 个 LED 灯，方便调试。AGT 网关板提供多种供电方案，支持 USB 接口直 电，外接 5V 电源，支持 3.32.7V 电电。接 供池 供C、节点模块CC2430128 Soc 射频芯片,内置 8 位单片 具有丰富的扩展口，支持模拟信号、数 采集，同时可兼容 I2C、SPI、UART 等接口。 通信标准：IEEE802。15。4传输速率：250Kbps频 段 :2 。 4G ， RF 传 输 模 块 兼 容机据信号的(完整)信号采集分析与智能处

13、理实验室建设方案IEEE802.15。4/Zigbee，可在全球免费频段 2。4 至 2.4835GHz 间传输数据,可自由在 16 个频段间切 换。操作系统：运行无线传感器网络业界公认标准操作系统 TinyOS 2,硬件抽象,组件编程，可构建实 时传感器网络.具有完整的 TinyOS 组件库，将相应的硬件抽象成易于使用的组件,在进行应用编程时只需调用相应 的组件进行逻辑编程即可，无需处理复杂的硬件操作，大大提高效率。具有新增节点或缺失节点时，自动修复，完善路由功能。具有 Atosenet（ZegBee/Xmesh）协议栈，集成 TDMA、CSMA 的 ZMAC 协议和网状路由,可使大量节点

14、(1000+）自动组成网络，可靠，高效。提供的路由协议为完善的、开放的、可靠的协议，您只需定义欲传输的应用数据，就可实现数据的 可靠无线传输,无需去处理底层传输协议。可接各类传感器模块板，以采集温、湿、压、光、加速度等各类信息。支持所有 Atosenet 的传感器模块板，自动识别，即插即用.超低功耗，可大量数据的高速无线传输，又可以极低功耗运行，空闲时节点处于睡眠状态，仅在需 要时唤醒进行数据传输。NecC 编程语言使用电源：1.5V AA 2ea5）具体课程与面向对象课程名称通信原理实验项目1、 语音编码技术； 2、 数字调制解调实验 3、 基带传输编译码； 4、 信道编译码；学时数16面向

15、专业控制工程、电气工 程、电子科学与技 术、仪器仪表、通信 工程5、 同步技术；6、 时分复用解复用实验;7、 信道模拟；8、 HDB3 线路编码通信系统综合实验；移动通信1、 数字调制与解调技术;2、 扩展频谱技术；3、 语音模数转换和压缩编码； 4、 移动信道传播;12控制工程、电气工 程、电子科学与技 术、仪器仪表、通信 工程光纤通信5、 通信系统实验；6、 移动通信网络实验；1、 光器件认知; 16 2、 光发射机与光接收机；3、 模拟信号光纤传输；4、 数字信号光纤传输；5、 光纤综合传输系统实验;6、 二次开发实验（PN 序列程序设计、CMI 编解码程序设计、5B6B 码程序设计、

16、 4B1P 和 4B1C 程序设计、HDB3 编解码 程序设计、扰码、解扰码程序设计、 数字锁相环（ DPLL）程序设计、固定 速率时分复用程序设计)控制工程、电气工 程、电子科学与技 术、仪器仪表、通信 工程程控交换1、 程控交换系统模块； 16 2、 交换机参数设置;3、 信号交换方式与状态显示;4、 交换网络；5、 中继接口实验；6、 综合设计实验；7、 系统管理实验（话务监视实验、计费实验、程控交换原理）(完整)信号采集分析与智能处理实验室建设方案 控制工程、电气工程、电子科学与技术、仪器仪表、通信工程无线传感器网络1、 CC2530 基础实验； 2、 CC2530 高级实验;10控制

17、工程、电气工 程、电子科学与技术、仪器仪表、通信工程3。1.2 智能传感网建设方案（1） 建设的必要性最近 20 年，传感器与检测技术发生了翻天覆地的变化.以智能传感器、网络传感器、无线传感器为代表 的新技术已广泛应用。现有的传感实验仪器都是单个基本传感器试验台，没有数据采集、数据处理，也没有 通讯接口，更不具备网络功能，已经远远落后于时代发展，现代传感器技术无法进行实验验证、研究探索。这次实验室采购的设备都带有 TCP/IP 接口、ZIGBEE、WIFI 接口。可将它与系统里的其它实验室联合成 整体进行实验，增进学生系统知识及系统分析能力。（2） 建设目标智能传感实验室面向全校学生，重点为工

18、科学院的学生。该实验室体现现代传感与检测水平，全程覆盖 传感器原理、结构、设计、补偿、标定与传感信号的转换、处理“，虚拟仪器”、“现场总线与网络仪器”、“智 能仪器、“过程控制与仪表”、“生物医学仪器”、“图像处理与检测应用 、“信息融合”、“智能信息处理 等 专业课，还可以为大学生毕业设计、课程设计、创新实验、学科竞赛提供实践平台.（3） 拟购置的设备智能传感网络单元拟购置的设备如下表所示.序号 设 备 名 称 生产厂家 数量 单价（万元) 合计(万元）1234567光纤压力传感智能模块 PSD 位移传感智能模块超声位移传感智能模块 扭矩传感智能模块 CCD 电荷耦合传感智能模块 长光栅位移

19、传感智能模块 圆光栅传感智能模块中科鸥鹏中科鸥鹏中科鸥鹏中科鸥鹏中科鸥鹏中科鸥鹏中科鸥鹏303030303030300。220.270。180。250.290.40.326.68.15。47.58.7129.6总计（4） 具体课程与面向对象57.9课程名称传感与检测技术实验项目1、了解常见工业用传感器2、探究常见传感器的基本原理3、构建智能网络传感器技术应用开发平台4、认识基于单片机的传感器应用项目开发平台5、气温测量和数字温度计的制作6、体温测量和数字体温计的制作7、红外数字体温测量仪的制作远距离测量温度 8、称重传感器及电子秤的制作(完整)信号采集分析与智能处理实验室建设方案9、硅压力传感

20、器及其应用10、扭矩传感器及其应用11、光照强度测量及照度计的制作12、环境湿度测量及湿度计的制作13、 CO2 浓度测量及其传感器14、环境噪声测量及其传感器15、危险气体浓度测量16、角位移的测量和数字编码器的应用17、 绝对角度的测量绝对编码器的使用18、光电传感器测量转速19、磁电传感器测量转速20、电涡流传感器测量转速21、极限位置测量-限位开关的应用22、用光栅尺测量直线位移23、 红外传感器测量位移24、直线电阻尺测量位移25、超声波传感器及其应用26、 振动速度传感器及其应用3。2 信号虚拟实验仿真单元3.2 。1 单元方案（1）建设的必要性在传统的实验模式下，学生必须在需要在

21、专用的实验场地方可进行实验，而有限的实验场地往往难以满 足学生对知识的无限渴望 .为了解决这个问题，虚拟实验仿真平台充分利用互联网技术和服务器技术打造一 个开放的实验平台，使得教师和学生可以在任何时间，通过教室、实验室、宿舍或其他地方的互联网接入点 都能进行实验。（2）建设目标信号虚拟仿真实验室面向全校学生，重点为工科学院的学生。我们主要针对基于构件和 Web 服务的虚拟 实验平台中关键技术进行研究并设计实现电子信息、自动化和电力系统专业主要专业课程的虚拟实验室系 统。可涵盖数字图像处理、信号与系统、数字通信原理、数字信号处理、EDA 技术及原理、C 语言程序设计、DSP 原理及应用等多个虚拟

22、实验室系统。这些系统为教师和学生提供了一个可以通过现 代网络通信单元在任何地点任何时间进行开放性、设计性、创新性的实验的环境。学生还可以将其所设计开 发的构件和 Web 服务提交到我们的系统中与其他构件一起进行实验。同时为毕业设计、课程设计、创新实验、 学科竞赛提供实践平台.（5） 拟购置的设备信号虚拟仿真实验室拟购置的设备如下表所示.序号设备名称型号单价（元） 数量小计（万元） 推荐厂家1服务器IBM System x3850X6（3837I01）545008 43。6 IBM234Pc 机摄像头电脑桌联想 G50500I奥尼 D881k3072470010035080808037.600.

23、82.8联想祥云数码上海康运(完整)信号采集分析与智能处理实验室建设方案合计3。2.2 具体课程与面向对象84.8课程名称实验项目学 时 面向专业 数信号与系 1。零输入响应零状态响应统 2.信号分解与合成3。信号的采样与恢复4。无失真传输系统5。模拟滤波器分析6.二阶网络函数的模拟7.二阶系统的特性测量8。二阶网络状态轨迹的分析9.卷积(Convolve）算法实验10。一阶、二阶系统的幅频特性测试11。系统稳定性分析系统极点对系统频响的影 响12.系统相平面的分析24电子信息、自动 化、电气工程、 电 子 科 学 与 技 术、仪器仪表、 通信工程数字信号 1.离散信号的表示与运算 30 处理

24、 2.离散系统的冲激响应和阶跃响应3。卷积的原理及应用4。求线性时不变系统的输出5。离散 LSI 系统的时域响应6。Z 变换及其应用7.离散系统的描述模型及其转8.信号与系统的傅立叶分析9.离散系统的零极点分析10.极零点分布对系统频率响应的影响11.用 DFT（FFT)对连续信号进行频谱分析12。IIR 滤波器的设计13.FIR 滤波器的设计14.数字信号处理在双音多频拨号系统中的应用15。数字信号处理在语音系统中的应用EDA 技 术 1。简单的 QUARTUSII 实例设计 32 及应用 2。基于 VHDL 格雷码编码器的设计3。含异步清零和同步使能的加法计数器4.八位七段数码管动态显示电

25、路的设计5。数控分频器的设计6。图形和 VHDL 混合输入的电路设计7.步长可变的加减计数器的设计8.四位并行乘法器的设计9.设计四位全加器10 可控脉冲发生器的设计11。基本触发器的设计12。矩阵键盘显示电路的设计13.16*16 点阵显示实验电子信息、自动 化、电气工程、 电 子 科 学 与 技 术、仪器仪表、 通信工程电子信息、自动 化、电气工程、 电 子 科 学 与 技 术、仪器仪表、 通信工程(完整)信号采集分析与智能处理实验室建设方案14.直流电机的测速实验 15.步进电机驱动控制16。PS2 接口键盘显示实验DSP 原 理 1。编写一个以 C 语言为基础的 DSP 及应用 2。指

26、示灯实验3。按键操作4。外部 SRAM 操作5。LCD12864 操作6。7 段数码管操作7.蜂鸣器操作8。外部中断 1 实验9。EEPROM 读写实验10.RTC 实验11.flash 实验12。ADC 转换实验13. AIC23 音频播放实验14。SCI 异步串口通信15.CAN 接口通讯自检测虚拟电子 1。链表的实现和应用系统设计 2.二叉树的创建与历遍3。内部排序算法的实现4。虚拟示波器的设计5.虚拟信号处理系统的设计6.快速检索算法的实现7.Linux 系统简化移植的实现EDA 课 程 1。VGA 彩条信号发生器的设计 设计 2.设计七人表决器3。四人抢答器4.正负脉宽调制信号发生器

27、设计5。数字频率计的设计6.多功能数字钟的设计7。数字秒表的设计8.出租车计费器的设计9。基于 VHDL 的数码锁的设计 10.网络通信的设计11。智能遥控器的设计12。室内温度控制系统的设计13 光电节能系统的设计14。煤气检测报警系统的设计程序3014两周电子信息、自动 化、电气工程、 电 子 科 学 与 技 术、仪器仪表、 通信工程电子信息、自动 化、电气工程、 电 子 科 学 与 技 术、仪器仪表、 通信工程电子信息、自动 化、电气工程、 电 子 科 学 与 技 术、仪器仪表、 通信工程(完整)信号采集分析与智能处理实验室建设方案15.智能数字电表的设计DSP 课 程 1。DSP 串口

28、通信设计 2。PWM 波发生器3。基于 FIR 的语音信号滤波4。基于 IIR 的语音信号滤波5。流水灯的设计6。数字时钟7。音频信号频谱分析8.正弦波发生器9.基础图像识别算法的设计10。基础声音信号识别算法的设计11。电梯控制系统的设计12.分段电费计价器的设计13。电机测速仪的设计14。电动大门的设计15。自动物料传输系统的设计数字信号 1.语音去噪处理处理课程 2。电话拨号音的自动检测设计 3.基于 FIR 的语音信号滤波4。基于 IIR 的语音信号滤波5.小波信号消噪6。小波信号压缩7。基于小波变换的数字图像处理8。基于 MATLAB 的高速公路车牌识别系统 9.基于 MATLAB

29、的音乐信号处理与分析10。调制解调系统的设计与实现11.倒频系统的软件实现及应用12.空气柱主频率模型测定13。钢琴琴键声音合成电子技术应用实习电子线路CAD 实习3.3 信号智能分析处理单元3.3 。1 单元方案信号智能分析处理单元建设框图如下图所示。两周两周两周一周电子信息、自动 化、电气工程、 电 子 科 学 与 技 术、仪器仪表、 通信工程电子信息、自动 化、电气工程、 电 子 科 学 与 技 术、仪器仪表、 通信工程电子信息、自动 化、电气工程、 电 子 科 学 与 技 术、仪器仪表、 通信工程 电子信息、自动 化、电气工程、 电 子 科 学 与 技 术、仪器仪表、 通信工程(完整)

30、信号采集分析与智能处理实验室建设方案频谱射频模块频谱射频模块无线传感模块无线传感模块电磁波模块电磁波模块微波通信模块微波通信模块NI模块NI模块NI模块NI模块（1） 信号智能分析处理单元建设的必要性随着通信技术与经济全球化的发展，人类已进入信息化社会 .在信息化社会中，人们对通信的需求与依 赖日益增强。移动通信是通信发展的一座里程碑，在我国具用广阔的运用领域与市场 .当前，我国移动用户 总数已超过固话用户总数。移动通信在我国既是通信发展的热点，又是通信发展的重点，发展规模与速度十 分迅速，前景看好。此外，射频技术人才也呈现出需求旺盛的趋势，因此有必要在实验室中增建射频部分。 而对接收到的信号

31、进行智能处理更是信息中非常重要的部分，也是实验室建设的重要组成部分.（2） 信号智能分析处理单元的建设目标信号智能分析处理单元将面向全校学生开放，并重点用于工科类学院学生实践创新能力的培养和提高。 全程覆盖 “智能仪器”、“过程控制与仪表 、“生物医学仪器 、“电磁场与电磁波”、“图像处理与检 测应用”、“信息融合”、“智能信息处理 等专业课，还可以为大学生毕业设计、课程设计、创新实验、 学科竞赛提供实践平台.（3） 拟购置的设备信号智能分析处理单元拟购置的设备如下表所示。总金额序号 设备名称 单位 数量 单价 （万元)推荐生产厂家1 NI ELVIS模块 套 40 20000 80 NI2微

32、波通信信息处理模块套 20 30000 60 凌特电子3 电磁波综合处理模块 套 20 30000 60 凌特电子4无线传感信息处理模块套 20 8000 16 创维特5 频谱分析模块 套 20 35000 70 皖仪集团 6 射频信号源模块 套 20 28000 56 皖仪集团7高性能服务器 IBM 服务 器 X3650M5 5462i05台 8 50000 40 联想集团合计 382（4） 设备主要参数：A、NI ELVIS-模块NI ELVIS II 是美国国家仪器有限公司(National Instruments， NI）生产的设计与原型开发平台，被 全球众多教师应用于动手实验和项目学

33、习中.NI ELVIS II 基于强大的虚拟仪器开发软件 LabVIEW 图形化系统 设计软件，提供了 12 种新型 USB 即插即用仪器.它与用于 SPICE 仿真的 Multisim 10.1 软件的完全整合,简 化了电路设计教学。此外，教师可以将 NI ELVIS II 与第三方板卡以及课程资源套件结合在一起使用,教授(完整)信号采集分析与智能处理实验室建设方案控制设计、通信以及微控制器的概念。NI ELVIS II 还在低成本、简单易用的平台中包含了工程和科学实验 室中最为常用的 12 种仪器，包括示波器、函数发生器、可变电源以及隔离式数字万用表。由于 NI ELVIS II 基于 L

34、abVIEW 软件，还能方便地自定义 12 种仪器，或使用提供的源代码创建自己的虚拟仪器。B、微波通信信息处理模块该实验平台主要给学生展示通信系统中涉及到的微波和射频前端的各种功能模块，包括各种有源模块和 无源模块,其中有源设备主要有有源模块构成,包括 LNA、PA、上下变频、微波锁相频率合成、PIN 衰减、腔 体滤波等，模块之间互联又可以构成收发系统，进行微波图像传输和数字微波通信；无源设备则包括各种匹 配电路、微带传输线、各种耦合器、功分器、衰减器、滤波器等。除此之外 ,还提供微波二次开发模块，供 学生进行结合仿真软件进行相关设计和开发。有源设备主要配置参数:上变频模块、压控衰减器模块、功

35、率放大器模块、腔体滤波器模块、低噪声放大器模块、下变频模块、 锁相源模块、功分器模块、压控振荡器模块。无源设备主要配置参数:50 传输线模块;/4 传输线阻抗变换模块、单端扇形开路匹配网络;双端开路残段匹配网络；3/8 单 端开路匹配网络、双分支型定向耦合器、 型、T 型衰减器、集总参数 LPF、集总参数 HPF、集总参数 BPF、 型 PIN 衰减器、微带功分器C、电磁波综合处理模块实验目的：通过学生用本仪器实验，使得学生能够认识时变电磁场，理解电磁感应的原理和作用，了解掌握法拉第 电磁感应定律。通过电磁感应装置的设计，了解天线特性及基本结构，理解电磁波辐射原理掌握电偶极子的基本理论。 通过

36、本仪器的实验过程，了解电磁波的空间传播特性,使得学生掌握迈克尔逊干涉原理在实践中的运用 通过对电磁波波长、波幅、波节、驻波直观测量，使得学生进一步认识了解电磁波。了解驻波产生的原理和特性，正确理解电磁波传播特效的工程意义。通过实验对所学知识进行验证,加深对电磁波极化特性的认识，直观的观测极化波的产生及其特性。 学生通过研究制作各种电磁波感应器，在实验装置上对其进行极化特性实验，与理论进行对比分析和讨论，掌握了解各种常用天线的极化特性，提高学生自己动手设计制作不同天线的能力.通过实验,使学生掌握天线特性与发射(接收)电磁波极化特性之间的关系.通过实验，使得学生能够深刻理解掌握微带天线的工程意义。

37、模块指标要求：用电功耗：50 瓦用电电压：220240V 发射频率：8001200MHz 发射功率:033dBm（可调）(完整)信号采集分析与智能处理实验室建设方案波长测量精度：1mm 波节测量精度:1mm 水平极化测量精度:1 垂直极化测量精度：1D、无线传感信息处理模块【模块特点】 强大的嵌入式网关系统系统网关可以选择 S3C6410 或者 CortexA8，实现了不同架构体系的双兼容，为高校定制出基于高端 处理器的双核心物联网平台，实现了更高的主频、更大的存储容量，更优越的性能。可以轻松顺畅的运行目 前主流的嵌入式操作系统：Linux、Android、Windows CE。配备 Linu

38、x 和 Android 物联网实验体系,提供完 善的实验体系文档及代码资料. 板载丰富的通讯接口模块短距离通讯模块：ZigBee 模块（6 个，CC2430 和 CC2530 可选）；RFID 模块（读卡器 1 个，电子标签 2 个；采用步进电机电路模拟动态读卡过程）;Bluetooth 模块(1 主 1 从设备；从设备板载温湿度传感器，另 可外接传感器)；长距离通讯模块：以太网;WIFI；GPRS；板载 ZigBee 仿真器：节省空间，减少连线，便捷调试，通过按键进行对应模块烧录读写操作,方便快捷。 灵活多样的传感器模块可更换、选配丰富的传感器模块;标配传感器(10 个）：温湿度传感器、热释

39、红外传感器、广谱气体传感 器、声响开关 /光敏、红外对射传感器、干簧门磁 /霍尔开关传感器、压力传感器、仪表放大器、接近开关 / 红外反射传感器、三轴加速度传感器。 生动的实验例程统一的程序固件模块固件一次编译，分别运行。采用同一个工程编译，支持工业级标准 AT 命令,使用良好的图形化界面 进行配置。附带针对系统各个模块硬件的综合例程:ZigBee 拓扑信息实例、RFID 模拟 ETC 收费系统实例、蓝 牙数据传感器实例、智能家居监控实例、蓝牙心电检测实例。E、信号采集处理与监测模块（1)指标概要：lllll频率范围:9kHz3。6GHz最佳灵敏度：优于160dBm分辨率带宽：1Hz3MHz内

40、置跟踪源、FM/AM 音频解调、频率计数等选件PC 主控软件可实现纯硬件和虚拟同步测试数据的上传给中央平台进行监测管理和存储 （2）硬件配置：(完整)信号采集分析与智能处理实验室建设方案（3）实验课程和目的：（a）电子射频通信过程中进行信号采集处理以及干扰分析，频道功率检查,三阶互调测试应用,如上图。 （b）微波射频实验箱系统集成。（c）无线射频通信过程中对脉冲小信号进行瞬态捕捉和分析(d）对于无线信号进行采集并对信号进行 PASS-FAIL 分析、AM/FM 音频解调和调制分析（e）滤波器、混频器、放大器、微带耦合器等射频组件的测试以及检测鉴频信号的分析（f）对分布式传感器或者信号采集卡采集

41、的数据进行处理、分析以及上报给客户端进行总控制端进行控制 F、基带信号加载波发射模块（1) 指标概要： 频率范围 100kHz3GHz 可作为变频装置，接收外中频信号 灵活的外音频调制功能，可模拟各类复杂信号 标配多种模拟调制和数字调制 内置函数发生器，输出多种波形 标配 USB/LAN 远控接口，标准 SCPI 命令集V (完整)信号采集分析与智能处理实验室建设方案 多功能和高性价比的典范 （2）硬件配置IF OUTIN OUT IN OUT INRF INLogoTX1000 RF Circuit DesignCOUPLER OUT LO IN 1.2GHz 2.4GHz 10MHzOUT

42、TX（3）实验课程和目的(a)(b)(c)数字信号产生的基本概念及电路设计以及模拟和数字调制格式进行理解混频器实验、放大器实验、滤波器实验、宽带和点频控制实验、微带耦合器实验等 ,传授射频电 路设计和基本射频理念。信号载波发射装置产生干扰压制信号，如:(d)EMC 抗干扰试验(e)信号接收和发射系统实验G、 宽带信号分布式监测传感系统 （1）指标概要频率为 1MHz 至 3。6GHz(完整)信号采集分析与智能处理实验室建设方案5MHz 的可调数字中频带宽可向用户提供 I/Q 数据和 FFT 频谱数据可选的高精度 GPS 集成模块,提供测量同步数据和时间标记标准的 TCP/IP 网络操作功耗低,

43、重量轻（2）硬件配置（3）实验课程和目的(a)(b)(c)(d)干扰源的可靠性监测通过不同的扫描模式监测各种无线电通信服务 对非法通信信号进行监测监听对未知小信号进行捕获和解调H、通信中电磁干扰性监测系统（1）指标概要 频率范围 9kHz3.6GHz，覆盖常用 EMC 频段 内嵌多种军用和民用 EMC 标准测试模板 集接收机、频谱仪、信号源、人工电源网络和共模差模分离装置于一体 具备辐射和传导测量、干扰诊断、网络分析、滤波器设计等多种功能 具有正峰值、准峰值、负峰值、平均值等检波方式（2）系统配置EA3030 LISN限幅器（3）实验课程和目的(a)(b)(c)(d)传导干扰和辐射干扰诊断和分

44、析电机电源骚扰测试和诊断分析充电器等家电辐射骚扰测试和分析对各类测试结果进行滤波器的设计并解决电磁干扰问题3.3 。2 具体课程与面向对象课程名称实验项目学 时 面向专业电磁场电磁 波与天线数1、感应器天线制作402、位移电流验证实验3、天线增益测量实验4、天线方向图的测试及绘制5、电磁波的水平极化实验6、电磁波的垂直水平极化实验7、电磁波圆极化实验8、数据测量线测量驻波比9、电磁波左旋园极化实验10、圆极化反射实验11、电磁波右选圆极化实验12、电磁波波长的测量实验13、电磁波波节、波幅、驻波测量实验14、电磁波反射实验15、电磁波屏蔽验证实验16、二单元八木天线特性实验17、多单元八木天线

45、实验18、线性天线创新实验19、迈克尔讯干涉实验20、微带天线1、微波发送系统电路组成及介绍 46 2、微波接收系统电路组成及介绍3、微波设计及仿真软件的介绍4、史密斯圆图的分析与应用5、网络分析仪的构成及 S 参数测量机 理6、传输线理论及微带传输线的设计与 制作 7、阻抗匹配网络理论8、阻抗匹配网络的设计与制作9、微波定向耦合器的原理与设计10、微波功率分配器的原理与设计(完整)信号采集分析与智能处理实验室建设方案 控制工程、电气工程、电子科学与技术、仪器仪表微波通信 11、固定功率衰减器的原理与设计 （有源设 12、PIN 二极管压控衰减器的原理与设 备） 计13、集总参数滤波器的原理与

46、设计 14、微带滤波器的原理与设计15、微波低噪声放大器的原理与设计 16、微波压控振荡器的原理与测量 17、微波锁相环原理与测量18、微波上下变频器的原理与测量 19、微带天线理论与设计20、微波腔体滤波器的原理与测量 21、模拟微波通信系统的组装及调试 22、数字微波通信系统的组装及调试 23、微波中继系统的组装及调试微波通信1.微波发送系统电路组成及介绍 42控制工程、电气工程、(完整)信号采集分析与智能处理实验室建设方案（无源设备）2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.微波接收系统电路组成及介绍 微波设计及仿真软件的介绍

47、 史密斯圆图的分析与应用 网络分析仪的构成及 S 参数测量 机理传输线理论及微带传输线的设计 与制作阻抗匹配网络理论阻抗匹配网络的设计与制作 微波定向耦合器的原理与设计 PIN 二极管压控衰减器的原理与 设计集总参数滤波器的原理与设计 微带滤波器的原理与设计 微波低噪声放大器的原理与设计 微波压控振荡器的原理与测量 微波锁相环原理与测量 微波上下变频器的原理与测量 微带天线理论与设计微波腔体滤波器的原理与测量 模拟微波通信系统的组装及调试 数字微波通信系统的组装及调试 微波中继系统的组装及调试.电子科学与技术、仪 器仪表3。4 电子工程与创新单元本单元让学生零距离接触到电子产品的认识、设计和开

48、发创新，快速培养学生的对各种最新电子产品的 认知、不同功能产品的设计和开发，从而拓宽学生的视野、提高开发创新能力，彻底解决就业问题及较高创 新能力的培养问题 ,从而使本专业成为备受企业青睐的人才培养基地。在学生培养时可以将学生分为兴趣小 组的方式，根据兴趣不同分别进行不同方向的培养和创新能力的锻炼。在本单元建设中主要包括 5 个部分：DSP 实践与创新室、ARM+Linux 实践创新室、电子产品设计简易平 台、新能源与电子控制实训及创新室及智能家居与物联网实训与创新室。（1） DSP 实践与创新室DSP 是电子信息工程专业非常重要的一门知识，若能将该软硬件系统学好，会进行 DSP 硬件系统设计

49、与 开发掌握好，将在很多大公司企业中拥有非常强的竞争力，是社会急需的人才，因此有必要对学生进行 DSP 软硬件知识的培训以及硬件开发创新能力的锻炼.在本部分的建设中将购置如下实践及开发资源：总金序号设备名称单 额数量 单价位 (万推荐生产厂家元)1实验箱与开发 板套 100 800 8HX2812 实验箱 DSP2812 学习板2 XD560 仿真器套 60 6800 40。8 SEED-XDS560v2PLUS3 DSP 仿真器套 60 200 1.2研旭 XDS100V3 DSP 仿真器合计 50（2） ARM+Linux 实践创新室(完整)信号采集分析与智能处理实验室建设方案嵌入式系统是

50、以应用为中心，以计算机为基础，软硬件可裁剪，适用于系统对功能、可靠性、成本、功 耗严格要求的专用计算机系统。实时性是嵌入式系统的基本要求，其次，还要求代码小，速度快,可靠性高。 嵌入式 Linux（EmbeddedLinux）是指对 Linux 经过裁剪小型化后，可固化在存储器或单片机中，应用于特定 嵌入式场合的专用 Linux 操作系统。嵌入式 Linux 的开发和研究已经成为目前操作系统领域的一个热点电子 产品设计简易平台 .电气信息类学生掌握这个平台的应用和设计非常重要，对此本部分主要购置如下资源对 学生进行实践和创新能力的培养.序号设备名称单位数 总金额 推荐生产 单价量 (万元） 厂

51、家1 ARM9 S3C2440 开发板2 ARM11 S3C6410 开发板套 200 500 10套 200 900 18友善之臂 ARM9 mini2440 /S3C2440 开发板友善之臂 ARM11 S3C6410 /tiny6410 开发板3 JLINK 仿真器 4 CMOS 摄像头 5 GPRS 模块6 GPS 模块 7 Usb 无线网卡套 100 100 1 jlink V9 仿真器 个 100 200 2 CMOS 摄像头 个 100 300 3 GPRS 模块 个 100 300 3 GPS 模块 块 60 100 0.6 Usb 无线网卡合计 37.6（3） 电子产品设计简

52、易平台为满足学生进行电子产品的实训、开发和创新,本部分配备一些简易电子产品设备。序号设备名称单位数量总金额单价 （万元）推荐生产厂家1 90w 无铅焊台套 10 1000 1快克（QUICK）203H 数显 无铅电焊台2防静电热风拆焊台套 10 1000 1快克 QUICK 990 热风拆焊台3 pcb 电路板雕刻机套 1 20000 2 pcb 电路板雕刻机45数字万用表 空调个 100 1380 13。8 台 2 7000 1.4胜利仪器 VC186 美的、格力合计 19。2（4） 新能源与电子控制实训及创新室新能源，又称非常规能源 .是指传统能源之外的各种能源形式，刚开始开发利用或正在积

53、极研究、有待 推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。中国经济正在快速发展，常规能 源供应存在供应紧张的风险，因此开发新能源有着非常重要的战略意义。对此，本部分旨在加强学生对新能源的直观认识，并开展新能源、光电追踪、电机控制等方面的创新性 实验研究，培养在新能源方面有创新性的电子人才。对此，本部分主要购置如下的资源：序号设备名称单位数量总金额单价 （万元)推荐生产厂家134新能源与电子控制 实验开发系统电脑空调套 20 58300 116。6台 20 4500 9台 4 7000 2.8天煌 THETY1A联想启天 M4500 (19 寸液晶） 美的、格力合计 128

54、。4：(完整)信号采集分析与智能处理实验室建设方案（5） 智能家居与物联网实训与创新室使用面积 200m2.主要设备及总预算 主要设备数量：智能家居小屋 20 套 主要新购设备：智能家居小屋 20 套 新购设备总预算： 150。66 万元.教学内容1、开设项目:1） 智能照明的控制，包括单控、调光、场景和模式控制(初、高级)2) 系统概述，了解系统特点、系统协议、性能参数、系统组成、系统简图、系统连接3） 视频监控在智能系统中应用及远程控制4) 背景音乐系统的控制，电动窗帘的组成及控制5） 用户智能控制终端简介及调试，智能面板调试、普通面板调试、液晶面板调试、触摸面板调试、无 线遥控、远程遥控

55、6) 逻辑控制，包括系统所涵括的所有组成部分的逻辑编程，对系统外第三方产品的逻辑控制7） 远程控制，包括 GPRS 模块的控制及通过远程服务器的控制8)内部通讯的原理和数据包的抓取及解析9）外部 I/O 信号的控制，包括安防系统（门禁、门磁及红外探头等）的接入，普通面板在智能系统中 的应用10）系统辅助设备介绍,红外学习器、红外发射模块的使用2、开设实验（训）课程：智能家居教学容量同时容纳 2 个班/60 人.指导老师数量按师生比 1:15 配备，需 4 个指导老师。设备清单（两个实验室）序号设备名称规格、型号及主要技术指标数 单价量 （万）总额（万元)推荐生产厂家备注1智 能 家居 模 拟

56、详见附件 1、附件 2 20 2。03 40.6 HDL 厅2模 拟 厅主体轻钢龙骨，石膏罩面板，屋尺寸长宽高为 2 米2 20 0。45 9 米*2。2 米不 锈 钢 , 面 积 1.8 米*0.65 米，厚度 1。5mm,3网 孔 操 十字网孔每头到中心距 作板 离 30mm ，十字网孔宽120 0.2 24宁波高登5mm ，网孔板安装距墙 250mm45调 试 用电脑背 景 音乐模块联想 M490 20 0.3 6ZAudio 10 0.32 3.2联想6背 景 音乐 模 块专 用 双电源(完整)信号采集分析与智能处理实验室建设方案MSP1000PN.232 10 0.1 1789红 外 学习器无 线 接收模块GPRS 控制模块MIR01LMIR01MCGprs1010100.220.10.482.214。8配 电 箱 智能家居模拟厅所有 10 及 桥 架 配电接入点及网络点 ,总成 机柜、配电箱等2 7 14嵌 入 式11 工 业 服 UNO-2184GD44E 务器41.455.8Advantech中央控制1217 寸 显示器Dell20.10。2Dell13 数据库SQL Serve