无线电智能感知仪的设计与实现

为解决电磁环境日益复杂下传统电磁感知设备体积大、人工操作繁琐、识别准确率低和运算量庞大等问题,本文设计了一款无线电智能感知仪,提出了一种基于滑动窗的信号频谱能量检测算法,以提高识别精度;其次为降低模型与运算量大小,提出了一种基于轻量化神经网络的识别算法;最后设计搭建了无线电智能感知仪硬件模块,部署算法。实验结果表明,所设计的无线电智能感知仪在信号感知任务中有较好的性能,在0 dB及以上的信噪比环境下,调制识别的准确率可达到95%以上,对不同的信号调制类型的召回率和精准度均在93%以上,模型轻量化部署后降低了99.07%的浮点运算量,而准确率仅下降了0.25%。试验结果可用于指导在复杂电磁环境下无线电频谱感知设备的设计与制作过程。

全开放口袋实验室共享平台建设与实践

口袋实验室是一种全新的自主教学理念,是真正意义的"全开放实验室",对创新性人才培养具有重要意义。基于"图书式"管理理念,提出建设全校性的口袋实验室服务中心,通过校企合作搭建硬件平台,采用图书馆信息化管理系统实现了口袋实验资源的借用、归还、预约、续借等管理功能,并建设了信息推介平台和运行管理制度,创新地解决了教学资源共享和管理难题,有助于口袋实验室教学理念的更好实施,可帮助学校建设全开放、全共享、课内外一体化的自主学习实践平台,建设成果具有很强的借鉴、推广意义。

基于晶体管的运算放大器实验项目设计

晶体管放大电路是电子电路综合实验课程的重难点,具有极强的实践意义,对提高学生的电子系统设计和实践能力起着重要作用。该文提出了一个利用晶体管制作运算放大器的选题,将模拟电子技术中典型的晶体管放大电路基本囊括,包括恒流源差放电路、恒流源电路、共射放大电路、互补输出电路等;然后通过理论计算与Multisim仿真设计了系统方案和电路参数;最后实测和分析了各项技术指标。实验结果表明,设计方案清晰,展现了晶体管放大电路的原理以及工作过程,教学效果良好,可为其他高校开设相关课程提供一定借鉴和帮助。

调幅接收机实验项目的设计与实践

通信电子电路综合实验对提高学生的通信系统设计和实践能力起着重要作用,实验项目的质量和实验效果紧密相关。该文提出了一个调幅接收机综合设计型实验,内容包括低噪放大电路、混频器电路、中频滤波放大电路、包络检波解调电路等。根据实验指标要求,通过理论分析和计算,设计电路参数,实测和分析了各项技术指标。从选题的提出到理论设计、实际调试,全面地展示了实验项目研究的方法,可为其他高校开设电子电路综合实验提供一定的借鉴。

调频发射机实验项目的设计与实践

调频发射机是通信电子线路课程的重难点,具有极强的实践意义。为培养学生系统电路的设计和调试能力,该文设计了调频发射机综合设计型实验,提出设计的项目内容和要求,通过电路设计与仿真验证电路论证了可行性,并对实测数据进行了分析。结果表明,设计方案清晰地展现了调频发射机的原理以及工作过程,教学效果良好,可为其他高校开设相关课程提供一定的借鉴和帮助。

基于运放的电子电路综合实验项目设计

电子电路综合实验对提高学生的电子系统设计和实践能力起着重要作用。该文提出了一个运算放大器综合运用的案例,基本囊括运算放大器的典型电路,根据案例指标要求,通过理论分析和计算,设计电路参数,并利用EDA软件Multisim仿真验证;然后进行了实际测试,分析了问题产生的原因及解决办法。从案例的提出到理论设计、实际调试,全面展示了实验项目研究的方法,可为其他高校开设电子电路综合实验提供一定的借鉴。

高频丙类功率放大器实验项目的设计与实践

为加深学生对高频丙类功率放大器工作原理的理解,经过三年的实验教学确定了成熟的丙类功率放大器实验方案。首先,从电路原理图设计、元器件选型等方面进行具体设计,之后通过实际测试研究了激励电压、负载、电源电压变化对工作状态的影响,并结合理论分析了实验结果,最后研究和探讨了实验过程中碰到的问题。实验结果表明,该方案清晰地再现了丙类功率放大器的工作过程,教学效果良好,可为其他高校开设丙类功率放大器实验提供一定的借鉴和帮助。

通信电子线路课程设计“项目式过程质量控制方法”

"项目式过程质量控制方法"是通过讲授通信电子线路课程设计创建的教学模式。课程组以培养"卓越工程师"为导向深化课程内容和教学模式建设,经过4年教学实践,基于"一提二指导三牵引"思路,提出"项目式过程质量控制方法",构建了一个标准化的课程设计教学模式。实践表明,课程的开设培养了学生项目研究思维,提高了学生工程实践能力,教学效果良好,对其他课程实验教学有很好的借鉴意义。

调频接收机实验项目的设计与实践

调频接收机是通信电子线路课程的重点和难点,具有极强的实践意义。为了培养学生对电路的设计和调试能力,设计了调频接收机综合设计型实验。该文根据实际情况提出了实验项目的内容和要求,设计了系统方案和各部分电路;最后实测和分析了各项技术指标。实验结果表明,实验方案清晰展现了调频接收机的原理以及工作过程,教学效果良好,可为其他高校开设相关课程提供一定借鉴和帮助。

基于奇异值熵和分形维数的雷达信号识别

针对低信噪比条件下雷达信号脉内调制方式识别算法识别率低的问题,提出了基于奇异值熵和分形维数的雷达信号识别算法。该方法首先通过Choi-Williams分布得到信号的时频图像,提取时频图像的奇异值熵;然后再提取信号频谱的盒维数与信息维数,组成三维特征向量;最后使用基于支持向量机的分类器实现雷达信号的分类识别。对8种典型雷达信号的仿真试验结果表明该方法抗噪性强、识别率高,在信噪比大于1dB时,平均识别率能达到95%以上。

MSK调制解调器的设计与实现

为了研究MSK调制解调器的数字化实现方法,依据直接数字频率合成(DDS)技术和基于离散傅里叶变换(DFT)的谱分析理论,采用Simulink仿真手段,建立了数字化实现方案模型,确定了方案的可行性并给出了系统各模块的参数,最终通过Verilog HDL语言,利用现场可编程门阵列FPGA实现了MSK数字化调制解调.

基于PYNQ的传感器数据采集系统实验案例设计

为了加强嵌入式系统设计实践教学的效果,提高学生解决复杂工程问题的能力,采用自顶向下的设计方法设计了传感器数据采集系统的实验案例。该案例采用ZYNQ-7000系列为核心的PYNQ-Z2硬件平台,通过Arduino接口连接传感器,利用Xilinx公司的Vivado及SDK进行软、硬件设计与开发。通过该实验案例,使学生深入理解ZYNQ-7000软硬件协同设计原理和方法,以及通过Arduino的模拟、数字、I2C、UART总线通信接口采集传送数据的方法,激发学生对"微处理器结构与嵌入式系统设计"课程的学习兴趣,提升实践教学效果。

基于时频特征的跳频信号调制识别

跳频信号在抗干扰方面具有良好的性能。准确识别跳频信号的调制方式,能够为判断敌我目标属性、干扰敌方信号等军事信息战提供有力支撑,但国内外对于跳频信号的调制识别仍存在很大空缺。本文提出一种基于时频特征的跳频信号调制识别方法,通过平滑伪魏格纳-维利分布(SPWVD)时频变换获取不同调制类型的跳频信号时频图像,将时频图像送入卷积神经网络(CNN)中进行特征提取及分类识别。仿真实验证明,本文CNN在低信噪比下取得了较好的识别效果。

工程教育背景下电子类实践课程教学模式的研究与实践

以工程教育专业认证背景下的工科专业培养目标为导向,构建贯通式、分层次的电子线路系列实践课程教学体系,探索实践多元递进的教学模式。改革教学方法,开展三融合的实践教学活动,校企联合,开创口袋实验室创新型管理模式,将课上课下的教学模式融合在一起,提高学生创新能力。该研究对于教学改革、实验平台建设、精品课程群建设等也具有一定的参考意义和推广价值。

基于嵌入式系统的智能取书机器人设计

为实现图书馆的自动化、智能化,提高取书效率、精简人力,提出一种基于嵌入式系统的智能取书机器人。取书机器人采用WiFi技术、上位机技术、单片机技术、双目摄像头循迹和基于RFID的室内定位等技术,采用PC主机、TM4C1294和STM32F405作为主控制器解决关键问题,使机器人具有行动速度快、取书精度高、自动化程度好等诸多优点。用户只需通过控制中心的客户端输入所取书籍名称,服务器通过WiFi将信息发送给机器人,机器人即可搜索数据库并进行路径规划,利用摄像头检测寻迹线进行路径识别,到达指定图书的位置并完成取书的任务。通过对取书机器人进行的实验测试和分析可得,该机器人能够完成自主取书的设计目的,对提高图书馆的自动化程度和运营效率具有很高的应用价值。

基于ZYNQ平台的图像拼接实验案例设计与实现

为了优化和改进“电子系统设计”实验课教学内容,设计了一个基于ZYNQ 7000系列平台的图像拼接实验案例。该实验在Visual Studio环境中编写图像拼接程序,通过搭建Linux环境,将算法程序移植到硬件平台中以完成图像拼接。该实验是一个典型的利用ARM+FPGA体系结构扩展FPGA应用的案例,为学生进行创新性设计提供了良好的示范,有利于培养学生的软硬件协同设计能力。

光纤偏振器件与组件的分布式串音测量研究进展

偏振串音是指光纤偏振器件与组件中两个正交偏振传输模式之间在微扰点发生的能量相互耦合的现象,而沿传输方向串音的连续分布既能够直接反映其光学偏振性能,如起偏、椭偏、消偏等特性,也能间接反映其制备工艺和外部环境状态,如连接与固定处的应力和应变、温度状态等。因此,偏振串音是光纤偏振器件与组件的固有性能和环境影响的综合体现,有望发展成为在线测试、诊断评价光纤偏振器件与组件性能的通用特征参量。基于白光干涉原理的光学相干域偏振测量(OCDP)技术是实现分布式偏振串音检测的最优方法,它利用扫描式白光干涉仪实现不同偏振模式间的干涉,对分布式串音发生的空间位置及幅值强度进行精确测量,具有超高灵敏度、超大动态范围、超长测量长度等优点。本文以光纤偏振器件与组件——保偏光纤环和多功能集成光学调制器作为分布式偏振串音精确测量与应用的范例,介绍了基于OCDP技术的分布式串音测试原理,回顾了测量误差的来源及相应的抑制方法,如由测试光路的参数非理想引入的静态误差以及由测试环境变化引入的动态误差,展示了不同环境温度下光纤偏振器件与组件的精确测试结果。最后,结合光纤偏振器件与组件复杂多变的工作环境,对分布式串音测量方法的发展进行了展望。

基于BP算法的QC_LDPC译码器的DSP实现

为了克服LDPC码BP译码算法硬件实现复杂度大的缺点,针对QC_LDPC码校验矩阵的结构特性,研究了BP算法的特点,并利用TMS320C6747系列DSP作为实现平台,在硬件资源存储、数据精度处理方面提出了改进,成功实现了基于BP算法的QC_LDPC码译码器.系统性能测试表明,经优化的BP算法译码器与理论分析相比,性能基本一致.

基于双目立体相机的室外场景三维重建系统设计

三维重建是图像处理、计算机视觉、计算机图形学的一个重要研究领域,双目视觉通过模拟人眼处理景物的方式可以获取目标物体的三维信息,具有非接触、速度快、精度高、自动化程度好等诸多优点,可以大大提高工业生产效率,已经成为人们研究的热点;在传统的基于双目立体视觉的三维重建系统基础上进行了方法和算法的改进与创新,并根据具体应用场合拓展了系统功能;硬件选用Stereolabs公司的二代ZED双目立体相机套件,配合该套件提供的软件开发工具包(ZED SDK),使用NVIDIA推出的通用并行计算架构CUDA,很大程度上优化了三维重建的运行效率;针对立体匹配过程噪声及原有视图引入误差等问题,利用插值法和数学形态学平滑方法进行处理,引入了视差图修复与细化环节;采用更为合理的特征点提取方法,优化了深度值计算环节;在实验室环境下,对整体系统进行了性能测试,结果表明,算法稳定高效,系统重建效果好,性价比高。

基于Zigbee的高层火灾定位及语音报警系统

近年来,我国高层建筑火灾发生率呈逐年上升趋势,高层建筑防火和火灾报警的研究,显得尤为迫切和重要,其中火灾报警系统已成为必要的装置,对现代建筑起着极其重要的安全保障作用;提出了一种高层火灾定位及语音报警系统,该系统由Zigbee无线传感器网络、火灾探测器、语音单片机组成;当高层建筑发生火灾时,系统将通过火灾探测器自动判断火灾的发生,然后利用无线传感器网络在第一时间发送给各楼层终端设备,自动触发各楼层语音单片机播报火灾发生的具体楼层和逃生注意事项,可以让人们更快做出反应、选择更合理的逃生方式,为楼内人员的逃生赢得宝贵时间,由此可最大程度地保护人们的生命安全;因此,对高层防火系统的研究可大大降低居民住宅、写字楼、宾馆、饭店等高层建筑的火灾损失。