基于NI ELVIS Ⅱ+的信号处理技术虚拟仿真开放式实验教学探析

近几年,国家重点研发科技方向之一为海洋领域,目前水声工程领域的各科研单位亟须从事水声信号处理技术的研究型人才。针对这一需求,水声工程专业研究生课程教学改革必须体现"基础理论、分析方法和工程实践技术并重"的理念。在研究生一年级的课堂教学环节中,研究生可以灵活进入国家级开放式水声教学实验中心,通过调试NI ELVIS Ⅱ +信号处理实验箱,完成水声信号处理基础案例设计。这不仅可以开阔研究生的工程实践能力视野,也为研究生的毕业设计和未来从事科研工作建立一定的水声信号处理技术储备。

基于ELVIS Ⅱ^+的信号与系统实验设计及实现

目前"信号与系统"课程实验大多采用实验箱实现,其不足之处是学生不能直接触电子元器件、自由选择元件、搭建自行设计的电路。ELVIS Ⅱ+集成了12套常用虚拟仪器,具有原型开发板。本文将其用于信号与系统实验,代替传统实验箱以弥补其不足。本文介绍了所设计的实验内容及相应的实现方案,指出了实验中存在的一些问题,并提出了相应的解决方法。

基于NI ELVIS Ⅱ+的波形变换电路实验设计

针对方波-三角波-正弦波变换电路实验问题,设计了基于NI ELVIS Ⅱ+平台的波形变换电路实验.首先介绍了利用运算放大器进行波形变换电路实验教学的整个过程,通过理论分析确定实验方案,然后在Multisim软件上进行仿真,最后在NI ELVIS Ⅱ+平台上搭建电路进行仿真验证和数据测试.

基于NI ELVIS Ⅱ+的音调控制电路虚拟实验平台设计

设计了一种基于NI ELVIS Ⅱ+的音调控制电路虚拟实验平台。该平台采用NI ELVIS Ⅱ+原型板完成电路的搭建,包括信号发生模块和信号采集模块;利用LabVIEW开发软件完成信号的发生、采集、处理和显示功能。实验平台具有良好的人机界面,能够根据学生的要求完成信号的发生、采集和处理,并自动保存波形图。实践证明,通过给学生提供开放的软件界面和自己搭建实验平台的机会,能够更好地帮助学生理解理论知识,增强实践和创新能力。

基于NI ELVIS Ⅱ的远程健康共享医疗设备

远程医疗作为实体医院的延伸,具有便捷且费用低的特点,可一定程度缓解我国医疗资源分布不均匀的问题,近年来,远程医疗飞速发展,各种远程医疗设备不断创新并且持续优化身体健康管理系统,使慢性病患者、偏远地区患者及行动不便患者更好的了解自身健康状况。远程健康共享医疗设备综合运用控制器、温度传感器、血压传感器、无线手握式心率传感器,配合LabVIEW编程环境编写上位机程序,将采集到的数据上传至NI Systemlink的服务器端,从而得出用户的身体状况分析结果,之后用户便可通过访问客户端获取自身温度、心率、血压等基础数据,享受共享科技带来的方便与快捷。随着远程医疗的发展,会减小发达地区和落后地区医疗资源的差距,还会优化传统的就医方式,使人们体验更高质量的就医方式。

基于AVR单片机的ELVISⅡ扩展平台

针对目前网络实验室虚拟实验教学资源不足的现状,设计了一个基于ATmega8单片机控制的可切换的ELVISⅡ(NI教学实验虚拟仪器套件)扩展平台。该平台通过将ELVISⅡ实验台上的模拟输入/输出信号、数字输入/输出信号、电源信号、函数发生器等相关的信号通过模拟开关技术扩展成6路信号,对单片机运用软编程技术并通过串口与PC机通信,从而控制6块实验板之间的切换。上位机通过LabVIEW编程制作便于人机交互的图形操作界面,该系统成功地拓展了实验资源,满足了虚拟实验教学的要求,造价低,而且通过因特网和网络摄像头还实现了远程操作和监控。该扩展平台通过了测试并且在iLab实验室中正常运行。

基于LabVIEW和ElvisⅡ的慢光效应新型实验系统

目前,慢光和超光速的研究很热,并且取得了很大的进展,但有关光速的连续可调方面的研究并不成熟。为改变现状,利用CPO技术,设计了一个新型的光速连续可调实验系统,在掺饵光纤中实现光速的可调性。利用ELVISⅡ产生信号发射源,借助于LabVIEW开发工具对发射模块进行调制,产生实验所需的光信号,经过掺饵光纤传输至接收端,上位机通过LabVIEW进行编程,对接受信号的波形和时延进行分析处理并在上位机实时显示监视。通过测试及分析,结果显示整个系统运行良好、稳定,光速连续可调。

基于NI ELVISⅡ心电信号处理电路协同仿真

基于NI ELVISⅡ平台,本文针对具有实际应用价值的心电信号处理电路进行了协同仿真实验开发。通过对心电信号处理电路进行详细论证,在Multisim中设计仿真电路进行虚拟仿真,在NI ELVISⅡ原型实验板上构建硬件实验单元进行硬件实验,对仿真结果和实验结果进行协同分析,完成心电信号处理电路的协同仿真和验证。通过实验开发,进一步验证NI ELVIS平台在复杂模拟电路协同仿真实验领域的适用性、便捷性和优越性。

基于NI ELVISⅡ+的RC一阶电路时域与频域分析

为提高实验教学水平,增强学生对RC一阶电路的理解,基于NI ELVISⅡ+采用实验的方法对RC一阶微分电路和积分电路从时域和频域两个角度进行分析。通过直观的方式展示一阶微分电路与积分电路的物理意义,以及两种电路在信号滤波方面的应用,有利于激发学生的学习兴趣,加深学生对动态电路的理解,对电路基础实验教学具有一定的参考意义。

基于NI ELVISⅡ+的方波发生器虚拟实验项目设计

针对学生缺乏软硬协同综合性虚拟实验教学项目训练的现状,设计了一种基于NI ELVIS Ⅱ+平台的方波发生器项目。根据方波发生器的技术指标,通过理论计算确定了各个元器件参数,并在NI ELVIS Ⅱ+电子实验平台上搭建了简单的方波发生器电路;通过Lab VIEW编写程序采集信号,进行参数变化的结果显示与实验数据验证。实践证明,NI ELVIS Ⅱ+平台和Lab VIEW软件可以帮助学生更方便、准确地对电路做出分析,激励同学们进行自主创新,解决不能自主选择元器件设计搭建电路和系统性学习的问题。

基于虚拟仪器的程控放大电路测控装置设计

针对传统仪器设备在实验教学中所存在的缺陷和问题,结合虚拟仪器的应用特点和优势,在NI ELVISⅡ实验平台基础之上设计了一套虚拟仪器测控装置。该装置的正弦信号由LabVIEW产生,通过NI ELVISⅡ实验平台输入程控放大电路,该电路两级放大,STM32单片机调节增益,实验平台的开关量切换负载电阻,在LabVIEW中实现数据采集功能,自动测量电压、显示波形,单片机的TFT LCD液晶屏显示数据参数。实验结果表明,该装置能够准确生成设定幅值和相位的波形、改变负载电阻值、自动测量波形输出电压、频率及相位,充分利用虚拟仪器测控装置的优势,极大节省了仪器费用,提高了实验效率。

基于LabVIEW的智能家居系统设计

基于LabVIEW虚拟仪器平台,结合ElvisⅡ实验教学仪器和各种传感器模块,开发了一款功能丰富的智能家居系统,可为住宅提供实时监控。设计的智能家居系统采集信息包括温度、湿度、光照度、有害气体浓度、音视频与接近开关信号,通过LabVIEW前面板来实现显示、报警及监控作用。