基于OBE理念的实践教学体系构建与实践——以电子信息工程专业为例

在实施创新驱动发展战略的时代背景下,为了提升电子信息工程专业学生实践创新能力,基于OBE理念,构建了“四维一核”的实践教学体系。该实践教学体系通过创新实践教学过程、革新实践教学方式、推进实践培养目标和实践教学体系的持续改进,达到培养具备较强实践创新能力的电子信息类高素质人才的目标,满足“创新驱动”发展对电子信息类专业人才培养的要求。

多普勒天气雷达信息网络服务系统的设计

多普勒天气雷达信息网络服务系统具有较完善的远距离雷达数据传输、数据处理和图像实时显示功能,将雷达站和Web网站捆绑在一起,实现各类观测资料共享及联网服务,便于各层次用户使用。系统用Java类压缩方法和远程调用法建立新的套接字压缩方法,实现网络上大数据量的数据传输。Java语言实现了I/O数据流与网络数据流的单一接口,用Java语言对数据文件压缩,使数据在Internet上快速传输以节省服务器的外存空间。

J2EE平台技术在气象信息系统中的应用研究

针对气象信息系统在整合现有数据资源,构建统一的信息平台时的要求,分析了J2EE对于开发多层结构气象信息系统的适应性,搭建了基于J2EE的气象信息系统的基本结构,利用JD-BC技术对异构、分散数据库进行统一管理,并运用JAAS和数字加密技术加强了信息共享过程中系统和数据信息的安全,讨论了J2EE在建立分布、动态的气象信息系统中的应用。

悬索结构在管线跨越黄河大堤工程中的应用

本文阐述了悬索结构的特点,并以实际工程为例介绍了悬索结构在长输管线大跨度跨越工程中的应用。

便携式电子脉搏计的设计

设计了一种基于压电传感器以AT89S51单片机为核心构成的简易便携式电子脉搏计。其设计思路是用压电传感器把待检测对象的脉搏跳动转变成电信号,但是由于信号比较微弱,需要经过放大整形后才可以得到规则的脉冲波形。放大电路采用三运放高共模抑制比放大电路,将传感器的微弱信号放大。放大后的信号采用一阶低通滤波电路进行整形除去杂散信号,然后经过单片机定时计数后通过译码电路就可以从数码管直接读出被测对象的脉搏数了。定时由基准时间产生电路完成,它是通过555集成电路构成一个单稳触发器来实现的。AT89S51单片机构成的控制电路在软件的作用下控制脉搏信号放大、整形和倍频后进入计数器的时间。该便携式电子脉搏计优点是制作简单,使用元器件少,工作稳定可靠,显示直观,误差不大于1%,成本低廉且能节电。

利用NOAA/AMSU资料和GRAPES同化系统对陆面比辐射率计算的改进研究

地表比辐射率计算的不确定性,直接影响到卫星资料在数值预报中同化应用的效果。本文采用美国NOAA/NESDIS的Weng等[1,2]提出的复杂陆面比辐射率模式,同时用NOAA卫星AMSU-ACh1或Ch2反演的地表比辐射率来调整该模式所需的地表参数,从而在缺少详细地表参数的情况下,改进AMSU-A Ch3和Ch15的地表比辐射率计算精度。在积雪地表情况下,用NOAA卫星AMSU-A资料直接反演各通道的比辐射率,在GRAPES同化系统中的应用表明,结果有明显的改进。

9914号台风降水云系雨强的三维结构初探

利用TRMM卫星的测雨雷达资料，研究了9914号台风降水云系在3个不同时次雨强的水平和垂直结构。结果表明：3个时次层状云降水在像素数量上及对总降水量的贡献上均比对流性降水大；3个时次层状云降水和对流性降水的平均雨强均随台风强度加强有较大的增幅；对流性降水与层状云降水的雨强的垂直廓线有明显的差别，但两类降水廓线本身在3个时次差别不大。对流性降水廓线按斜率不同大致分为3段，雨强均随高度减小，5～6km高度段减速最快。层状云降水廓线大致分为4段，在4．5km高度附近出现明显的亮带结构。

基于可编程逻辑器件的LED显示屏控制系统设计

针对利用单片机设计LED显示屏控制系统中所存在的问题,提出了基于可编程逻辑器件设计和实现的大屏幕LED显示系统,并用串并结合的方案取代以往控制器和显示屏之间串行的数据传输方式。此外,增加光频转换器TSL235,根据环境变化实时调整显示亮度。该系统具有刷新速度快、亮度高、灵活配置、功耗低等特点,外接16 MHz时钟,显示屏能够清晰地显示汉字。

嵌入式系统数据采集和发布的构建

分析了目前使用嵌入式系统对数据采集、管理和发布的要求,介绍了以通用串口采集数据,以嵌入式动态网站(在ARM9+Linux平台上用Web服务器BOA以及嵌入式数据库SQLite配置)进行数据管理和发布系统的原理。以实例说明了整个系统在ARM9+Linux平台上的实现过程。

基于VC++和Matlab的双基地多普勒天气雷达反演风场系统设计

本文着重介绍了开发双基地多普勒天气雷达系统的原理和用模拟雷达资料在16km×16km×10km的范围内进行了风场的绘制。并采用VC++和M atlab相结合的方法实现图像显示。

基于压电传感器和个人计算机构成的脉搏信号实时监测系统

研制了一种基于压电传感器以AT89S52单片机和个人计算机为核心构成的家用脉搏信号实时监测系统。选用了基于聚偏氟乙烯压电薄膜的集成化脉搏传感器,把待检测对象的脉搏跳动转变成可处理的电信号,经过三运放高共模抑制比放大电路将传感器的微弱信号放大。放大后的信号经ADC0809芯片模数转换后变成数字信号,然后由单片机通过译码电路就可以从数码管直接读出被测对象的脉搏数。同时通过AT89S52的串行通信接口,采用RS-232-C接口标准实现与个人计算机的串行通信,把脉搏信号送入计算机显示记录存储和处理。AT89S52单片机构成的控制电路在软件的作用下控制脉搏信号采集、放大和与计算机的通信。当单片机系统不与计算机相连时它就是一个改进型便携式电子脉搏计,可随身携带并实时显示脉搏数。

基于通用串行总线的高速脉搏信号检测系统

研制一种基于通用串行总线的高速脉搏信号实时检测系统并进行了硬件系统和应用软件的设计,描述了装置设计中各个细节的总体思路。选用基于聚偏氟乙烯压电薄膜的集成化脉搏传感器把待检测对象的脉搏跳动转变成可处理的电信号,经过同相放大电路将传感器的微弱信号放大。放大后的信号经集成的混合信号系统级芯片C8051F130单片机模数转换后变成数字信号,然后由该单片机通过通用串行总线实现与计算机的通信,把脉搏信号送入计算机显示记录存储和处理。该系统具有结构简单、抗干扰能力强、成本较低、应用价值高等优点,可以方便地实现脉搏信号的快速采集和存储。

宽带拉曼放大系统传输特性研究

这是一种用于计算宽带拉曼放大系统传输特性的新方法,综合考虑了色散效应、自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)等非线性效应,以及泵浦泵浦、信号信号、泵浦信号之间的受激拉曼散射效应(SRS)和放大的自发辐射噪声(ASE)的影响.作为仿真算法的一个应用,对32×10Gb/s的多波长泵浦的拉曼放大器的四个级联传输系统进行了模拟,比较了不同入射功率对接收性能的影响.

基于电场理论的主动防雷系统的初步设想

针对目前使用的传统雷电防护技术存在的问题,通过分析雷电原理和雷电触发机制,利用电场理论来设计一套主动防雷系统,即实现保护对象所在空间大气处于被激放电状态,并利用闪电将大气激活为自激放电状态。介绍了主动防雷系统的原理,并对其核心的"引而不发"理论进行阐述,在此基础上设计出主动防雷系统的模型。具体说明了构成主动防雷系统的阻塞系统、疏导系统和电源系统的构造和特征以及它们之间的关系。计算得到主动防雷系统所需的电场强度E=0.69kV/m。最后指出了存在问题与发展方向,在结论中总结了主动防雷系统的特点及其关键。

边界层内大气排放物形成重污染背景解析

我国大气中的粒子浓度普遍较高 ,特别是可吸入颗粒物PM10。在区域特定的大气环境过程的影响下 ,能形成大范围的严重污染情景。利用大气环境过程的概念 ,分析引起大气重污染的中尺度天气系统、近地层小尺度局地系统和稳定的大气边界层结构 ,发现大范围均压场条件下易出现近地层小尺度局地环流群体 ,大范围均压场持续演变和移动常形成大气污染汇聚带 ,从而形成局地严重污染的重要大气条件。

北京及其周边地区一次大雾的数值模拟及诊断分析

利用美国国家大气研究中心研制的第5代中尺度模式系统MM5对2002年12月1～4日北京及其周边地区出现的一次大雾进行了数值模拟研究,模拟的雾出现和消散时间与实况一致.同时对雾形成和维持的机制进行了分析,讨论了雾发生发展阶段的物理过程,并对影响大雾过程的辐射条件做了敏感性试验.结果表明：形成大雾的主要原因是大气层结稳定,水汽充沛,地面的长波辐射冷却;近地面层微物理过程充分发展和雾顶的强烈辐射降温致使雾在垂直空间上出现爆发性发展;而太阳短波辐射对雾的减弱消散有着重要影响;深厚逆温层的维持对雾层长时间维持起着决定性作用.

聚类分析在人工增雨效果检验中的应用

在前人研究工作的基础上,对非随机区域历史回归试验进行了改进,提出了一种新的试验方案———基于聚类的浮动对比区历史回归人工增雨效果统计检验方法(CA-FCM方法),并与浮动对比区历史回归统计检验方法(FCM方法)进行了比较。通过对河南省春季6次作业进行评估得出:由于CA-FCM方法采用了聚类分析,提高了对比区和影响区的相关系数,及引入了整层大气可降水量作为协变量,所以提高了作业区自然降水量估计值的准确性,比FCM方法有更高的效果评估效率。

晴空大气太阳短波辐射观测与模式比较

利用大气物理研究所香河观测站12d晴空条件下地表太阳直接和散射辐射观测资料、太阳光度计观测资料反演获得的气溶胶特性参数和水汽柱含量以及Dobson仪观测的臭氧柱总量资料，运用3个辐射传输模式，对地表太阳直接和散射辐射观测和模拟进行了对比分析。结果表明：直接辐射观测和模拟能较好吻合，但散射辐射的观测和模拟之间的差相对较大，模拟与观测的平均偏差为3％～5％，且80％～90％的模拟值高于观测量。与文献结果不同的是我们的模拟偏高量相对较低，而且有10％～20％的模拟低于观测。提高气溶胶特性以及其他输入参数估计精度将提高散射辐射观测和模拟的吻合程度。

湖南地区暴雨的分类及回波特征分析

利用2002—2004年5—7月15次伴有低空急流暴雨天气过程的常规观测资料,分析了湖南汛期伴有低空急流的西风带暴雨过程。结果表明,湖南汛期暴雨可以分成低槽暴雨和切变线暴雨两类,切变线暴雨又可分为冷式切变线暴雨和暖式切变线暴雨;不同类型暴雨的雷达回波结构和特征具有明显的区别。

一次强对流过程的三维数值模拟

利用中国科学院大气物理研究所建立的完全弹性三维雹云数值模式(IAP-CSM3D),模拟了2004年4月23日横扫湘中湘南大部分地区的飑线强对流过程的流场、雷达回波和含水量等宏、微观物理量的分布及其演变。分析了冰雹形成的微物理过程,结果表明,冰雹粒子主要由冻滴(CNfh)和霰(CNgh)转化形成,其中冻滴的贡献比较大,冰雹主要是通过撞冻过冷水过程(CLch、CLrh)长大。将多普勒雷达实测资料同模拟的气流结构进行比较可见,雷达观测到散度随高度的变化与模式模拟的气流结构一致;模式输出的雷达回波强度及回波顶高与雷达观测事实相近。