1、（一） 信號采集分析與智能處理實驗室建設方案信號采集分析與智能處理實驗室是依托電子信息工程系建立的，而電子信息工程專業的核心任務是進行信號的發射、采集、分析與處理。因此，在國家5日公布的總體方案指導下，以長沙理工大學十三五發展規劃為目標，以工程訓練中心建設為契機，特建立信號發射、采集、分析與智能處理實驗室。從而鍛煉學生的實踐動手能力，提高創新能力，培養出滿足電子專業特色和廣受社會歡迎的優秀本科生和研究生人才。1 建設的必要性與緊迫性在近十幾年來通信與信息技術迅猛發展形勢下，高等院校的電子信息類專業取得了迅速的發展。近年來在通信與信息行業人才需求量激增，因而被稱為朝陽專業。對于電子專業的高等類院

2、校學生的培養，規范化的專業性實踐創新能力的訓練是關鍵。在通信技術高速發展、實用性的電子類專業人才供不應求的大背景下，電子類專業的實踐教學內容的水平和創新能力的高低，直接關系到本專業人才培養的質量以及我校電子專業的成長速度。但是本校電子信息工程專業實驗室裝備水平和規模，與其它高校的專業實驗室條件比較存在相當大的差距。現有實驗設備比較陳舊，大多是十多年前的設備，已經處于淘汰狀態，與當前的技術脫節比較嚴重。此外，目前實驗環節基本是驗證性實驗，只要學生按實驗要求一步一步做即可，對學生最重要的創新能力缺少培養和鍛煉，這嚴重影響到了本專業的教學質量和人才培養。本科生畢業后工作中使用的技術比學校實驗室中的先

3、進很多，需要培訓較長的時間才能適應工作，嚴重影響電子信息類專業畢業生的就業競爭力。預期通信工程專業將在未來五年內成長為電子信息工程系信息學科人才培養的主流方向。因此有必要增設通信方向的實驗室，進行電子專業實驗室的進一步整合升級和深度建設。但是本專業實驗室的建設近些年一直沒有投入資金，大大影響了電子信息工程專業的發展，甚至會影響本專業的進一步招生，因而本專業實驗室的增建已迫在眉睫。2 建設的目標本實驗室的建設將以長沙理工大學全體本科生和研究生為對象，重點為工科類學院學生。信號采集分析與智能處理實驗室主要包括4個方面的內容：信號發射、信號采集、信號分析與智能處理，重點放在信號分析與智能處理部分。實

4、驗室建設好之后，整個實驗室的所有單元之間都可以通過承載通信網絡實現互聯互通，從而使應用更加便利。這將幫助學生加快從理論學習到實踐動手能力的過度，從各個單元知識到整體知識的充分把握，并培養學生的創新能力，充分發揮自主性和創造性，培養出備受社會企業青睞的優秀本科生和研究生人才，推動電子信息工程專業的快速發展。實驗系統建設的總體思路是根據各專業課程設置幾個主體實驗室，基于互聯網、傳感網等手段互聯互通，形成一個大的可開放共享的實驗室，逐步實現實驗室建設的智能化、網絡化和系統化。按本方案建造后，將把該實驗室建設成為電子類國內一流的工程訓練平臺。3 建設的整體方案根據不同的作用及功能，實驗室建設又劃分為4

5、個單元：現代通信與傳感網單元、信號虛擬實驗仿真單元、信號智能分析處理單元及電子工程與創新單元。如下圖所示，學生通過各門專業理論知識的學習，將在全天開放的信號采集分析與智能處理實驗室進行實踐動手能力的鍛煉和創新能力的培養，從而成為擁有強勁競爭力的優秀電子信息工程應用型及研究型人才。3.1 現代通信與傳感網單元現代通信與傳感網單元包括兩部分：現代通信網絡部分及智能傳感網部分。其中現代通信網絡部分承擔將智能傳感網、信號虛擬與仿真單元及信號智能分析處理單元連接為一個整體實驗室功能。3.1.1現代通信網絡部分建設方案1) 現代通信網絡單元建設的必要性Ø 現代通信網絡單元承載著整個實驗室的有線和

6、無線通信。Ø 現代通信網絡單元是電子信息類專業學生對系統的通信網絡的基礎知識的理解及實踐教學中必不可少的部分。2）現代通信電路綜合應用與創新實驗室的建設目標現代通信網絡單元面向全校本科生和研究生，重點為工科學院的學生，主要體現在以下目標中：對現代通信系統架構進行深入地解剖和分析，對應到專業課程的學習和教學，讓學生在實踐學習中建立專業體系的概念，并深入理解專業課程及知識在實際工作中的應用。不僅能“知其所以然”，還能激發學習興趣。3）擬購置的設備現代通信網絡單元擬購置的設備如表7所示。序號設備名稱單位數量單價總金額(萬元）推薦生產廠家1現代通信模塊套302000060武漢凌特2Zigbe

7、e網關模塊套3015004.5武漢凌特3Zigbee節點模塊套1006006武漢凌特4Wifi網關模塊套3215004.8武漢凌特5Wifi節點模塊套1006006武漢凌特合計81.34）設備主要參數A、現代通信模塊實驗模塊采用“通信積木”式的模塊化設計思路，將我們專業課程中所涉及到的知識點進行抽象和歸納，并用一個獨立的通信積木模塊來實現，通過每一個積木模塊，學生可以對相應的知識點進行透徹地理解和掌握。這些模塊種類很多，涵蓋了專業課程中的關鍵知識點，包括信源編碼、調制解調、信道編譯碼、基帶傳輸、時分復用、光收發、擴編與解擴、放大、振蕩器、濾波、諧振、變頻、音頻信號處理等。當學生對各知識點完全理

8、解后，還可以用這些積木模塊通過互聯來構成各種典型的通信系統，如基帶傳輸系統、載波傳輸系統、帯限傳輸系統等。除了能很好地應對本科生的常規實驗之外，值得一提的是，這些積木模塊均采用了“軟核硬架構”的設計思路，完全可以支持學生進行定制開發，將模塊的功能定制成自己所設計的功能，整個通信信號的數字處理過程均開放給學生，很好地支持了學生的創新，也不用擔心學生在創新過程中損壞產品的原有功能，通過重新上電復位，模塊可以立即恢復出廠時的功能。主要配置及參數：正弦波：頻率范圍：02MHz 幅度范圍：05V三角波：頻率范圍：0100KHz幅度范圍：05V方波：頻率范圍：0100KHz幅度范圍：05V音樂信號：真人真

9、唱。被抽樣信號：1KHz+3KHz正弦波DSB信號：載波頻率：20KHz30KHzSSB信號：載波頻率：20KHz30KHzFM信號：載波頻率：20KHzPN序列：碼長15位碼速率范圍：1kbp/s2048kbp/s時鐘信號速率范圍：1KHz2048KHz信源編譯碼種類：PCM編譯碼、ADPCM編譯碼、簡單增量調制、CVSD編譯碼信道編譯碼類型：漢明碼、循環碼、BCH編譯碼、卷積及交織基帶編碼類型： AMI碼、HDB3碼、CMI碼、BPH碼數字調制類型： ASK、FSK、BPSK/DBPSK、QPSK/OQPSK信道類型： 白噪、低通信道、帶通信道抽樣定理包含孔徑失真現象觀測及反sinc濾波器

10、對孔徑失真補償實驗內容B、網關模塊Ø C8051F320處理器，集成USB 2.0接口，可通過USB供電。Ø 采用模塊化設計，底版和射頻板分離，靈活方便。Ø 支持節點模塊熱插拔，通過標準接口與節點連接，ANTc3節點可以在網關板上熱拔插。Ø 網關板可以功過USB鏈接PC，并可以下載程序至節點Ø 網關板具有RS-232接口，可用作調試接口，可以用于調試節點程序Ø AGT網關板可以接所有的ANTc系列節點信號，網關板自帶節點可以充當基站節點，也可充當Sniffer節點，捕獲網絡中的數據包，并且通過RS232接口發送到PC上，作數據分析用。

11、Ø AGT網關板提供調試口，可以通過PC上相應軟件調試節點上程序。Ø 提供4個LED燈，方便調試。Ø AGT網關板提供多種供電方案，支持USB接口直接供電，外接5V電源，支持3.3-2.7V電池供電。C、節點模塊Ø CC2430128 Soc 射頻芯片，內置8位單片機Ø 具有豐富的擴展口，支持模擬信號、數據信號的采集，同時可兼容I2C、SPI、UART等接口。Ø 通信標準：IEEE802.15.4Ø 傳輸速率：250KbpsØ 頻段：2.4G，RF傳輸模塊兼容IEEE802.15.4/Zigbee，可在全球免費頻段

12、2.4至2.4835GHz間傳輸數據，可自由在16個頻段間切換。Ø 操作系統：運行無線傳感器網絡業界公認標準操作系統TinyOS 2，硬件抽象，組件編程，可構建實時傳感器網絡。Ø 具有完整的TinyOS組件庫，將相應的硬件抽象成易于使用的組件，在進行應用編程時只需調用相應的組件進行邏輯編程即可，無需處理復雜的硬件操作，大大提高效率。Ø 具有新增節點或缺失節點時，自動修復，完善路由功能。Ø 具有Atosenet（ZegBee/Xmesh）協議棧，集成TDMA、CSMA的ZMAC協議和網狀路由，可使大量節點(1000+)自動組成網絡，可靠，高效。Ø

13、 提供的路由協議為完善的、開放的、可靠的協議，您只需定義欲傳輸的應用數據，就可實現數據的可靠無線傳輸，無需去處理底層傳輸協議。Ø 可接各類傳感器模塊板，以采集溫、濕、壓、光、加速度等各類信息。Ø 支持所有Atosenet的傳感器模塊板，自動識別，即插即用。Ø 超低功耗，可大量數據的高速無線傳輸，又可以極低功耗運行，空閑時節點處于睡眠狀態，僅在需要時喚醒進行數據傳輸。Ø NecC編程語言Ø 使用電源：1.5V AA 2ea5）具體課程與面向對象課程名稱實驗項目學時數面向專業通信原理1、 語音編碼技術；2、 數字調制解調實驗3、 基帶傳輸編譯碼；4

14、、 信道編譯碼；5、 同步技術；6、 時分復用解復用實驗；7、 信道模擬；8、 HDB3線路編碼通信系統綜合實驗；16控制工程、電氣工程、電子科學與技術、儀器儀表、通信工程移動通信1、 數字調制與解調技術；2、 擴展頻譜技術；3、 語音模數轉換和壓縮編碼；4、 移動信道傳播；5、 通信系統實驗；6、 移動通信網絡實驗；12控制工程、電氣工程、電子科學與技術、儀器儀表、通信工程光纖通信1、 光器件認知；2、 光發射機與光接收機；3、 模擬信號光纖傳輸；4、 數字信號光纖傳輸；5、 光纖綜合傳輸系統實驗;6、 二次開發實驗(PN序列程序設計、CMI編解碼程序設計、5B6B碼程序設計、4B1P和4B

15、1C程序設計、HDB3編解碼程序設計、擾碼、解擾碼程序設計、數字鎖相環（DPLL）程序設計、固定速率時分復用程序設計）16控制工程、電氣工程、電子科學與技術、儀器儀表、通信工程程控交換1、 程控交換系統模塊；2、 交換機參數設置；3、 信號交換方式與狀態顯示；4、 交換網絡；5、 中繼接口實驗；6、 綜合設計實驗；7、 系統管理實驗（話務監視實驗、計費實驗、程控交換原理）16控制工程、電氣工程、電子科學與技術、儀器儀表、通信工程無線傳感器網絡1、 CC2530基礎實驗；2、 CC2530高級實驗；10控制工程、電氣工程、電子科學與技術、儀器儀表、通信工程3.1.2 智能傳感網建設方案（1） 建

16、設的必要性最近20年，傳感器與檢測技術發生了翻天覆地的變化。以智能傳感器、網絡傳感器、無線傳感器為代表的新技術已廣泛應用。現有的傳感實驗儀器都是單個基本傳感器試驗臺，沒有數據采集、數據處理，也沒有通訊接口，更不具備網絡功能，已經遠遠落后于時代發展，現代傳感器技術無法進行實驗驗證、研究探索。這次實驗室采購的設備都帶有 TCP/IP接口、ZIGBEE、WIFI接口。可將它與系統里的其它實驗室聯合成整體進行實驗，增進學生系統知識及系統分析能力。（2） 建設目標智能傳感實驗室面向全校學生，重點為工科學院的學生。該實驗室體現現代傳感與檢測水平，全程覆蓋傳感器原理、結構、設計、補償、標定與傳感信號的轉換、

17、處理，“虛擬儀器”、“現場總線與網絡儀器”、“智能儀器”、“過程控制與儀表”、“生物醫學儀器”、“圖像處理與檢測應用”、“信息融合”、“智能信息處理”等專業課，還可以為大學生畢業設計、課程設計、創新實驗、學科競賽提供實踐平臺。（3） 擬購置的設備智能傳感網絡單元擬購置的設備如下表所示。序號設 備 名 稱生產廠家數量單價(萬元)合計(萬元)1光纖壓力傳感智能模塊中科鷗鵬300.226.62PSD位移傳感智能模塊中科鷗鵬300.278.13超聲位移傳感智能模塊中科鷗鵬300.185.44扭矩傳感智能模塊中科鷗鵬300.257.55CCD電荷耦合傳感智能模塊中科鷗鵬300.298.76長光柵位移傳感

18、智能模塊中科鷗鵬300.4127圓光柵傳感智能模塊中科鷗鵬300.329.6總計57.9（4） 具體課程與面向對象課程名稱實驗項目傳感與檢測技術1、了解常見工業用傳感器2、探究常見傳感器的基本原理3、構建智能網絡傳感器技術應用開發平臺4、認識基于單片機的傳感器應用項目開發平臺5、氣溫測量和數字溫度計的制作6、體溫測量和數字體溫計的制作7、紅外數字體溫測量儀的制作遠距離測量溫度8、稱重傳感器及電子秤的制作9、硅壓力傳感器及其應用10、扭矩傳感器及其應用11、光照強度測量及照度計的制作12、環境濕度測量及濕度計的制作13、 CO2濃度測量及其傳感器14、環境噪聲測量及其傳感器15、危險氣體濃度測量

19、16、角位移的測量和數字編碼器的應用17、 絕對角度的測量-絕對編碼器的使用18、光電傳感器測量轉速19、磁電傳感器測量轉速20、電渦流傳感器測量轉速21、極限位置測量限位開關的應用22、用光柵尺測量直線位移23、 紅外傳感器測量位移24、直線電阻尺測量位移25、超聲波傳感器及其應用26、 振動速度傳感器及其應用3.2 信號虛擬實驗仿真單元3.2.1單元方案（1）建設的必要性在傳統的實驗模式下，學生必須在需要在專用的實驗場地方可進行實驗，而有限的實驗場地往往難以滿足學生對知識的無限渴望。為了解決這個問題，虛擬實驗仿真平臺充分利用互聯網技術和服務器技術打造一個開放的實驗平臺，使得教師和學生可以在

20、任何時間，通過教室、實驗室、宿舍或其他地方的互聯網接入點都能進行實驗。（2）建設目標信號虛擬仿真實驗室面向全校學生，重點為工科學院的學生。我們主要針對基于構件和Web服務的虛擬實驗平臺中關鍵技術進行研究并設計實現電子信息、自動化和電力系統專業主要專業課程的虛擬實驗室系統。可涵蓋數字圖像處理、信號與系統、數字通信原理、數字信號處理、EDA技術及原理、C語言程序設計、DSP原理及應用等多個虛擬實驗室系統。這些系統為教師和學生提供了一個可以通過現代網絡通信單元在任何地點任何時間進行開放性、設計性、創新性的實驗的環境。學生還可以將其所設計開發的構件和Web服務提交到我們的系統中與其他構件一起進行實驗。

21、同時為畢業設計、課程設計、創新實驗、學科競賽提供實踐平臺。（5） 擬購置的設備信號虛擬仿真實驗室擬購置的設備如下表所示。序號設備名稱型號單價（元）數量小計（萬元）推薦廠家1服務器IBM System x3850 X6(3837I01)54500843.6IBM2Pc機聯想G50500I47008037.60聯想3攝像頭奧尼D881100800.8祥云數碼4電腦桌k-3072350802.8上海康運合計84.83.2.2具體課程與面向對象課程名稱實驗項目學時數面向專業信號與系統1.零輸入響應零狀態響應2.信號分解與合成3.信號的采樣與恢復4.無失真傳輸系統5.模擬濾波器分析6.二階網絡函數的模擬

22、7.二階系統的特性測量8.二階網絡狀態軌跡的分析9.卷積（Convolve）算法實驗10.一階、二階系統的幅頻特性測試11.系統穩定性分析系統極點對系統頻響的影響12.系統相平面的分析24電子信息、自動化、電氣工程、電子科學與技術、儀器儀表、通信工程數字信號處理1.離散信號的表示與運算2.離散系統的沖激響應和階躍響應3.卷積的原理及應用4.求線性時不變系統的輸出5.離散LSI系統的時域響應6.Z變換及其應用7.離散系統的描述模型及其轉8.信號與系統的傅立葉分析9.離散系統的零極點分析10.極零點分布對系統頻率響應的影響11.用DFT(FFT)對連續信號進行頻譜分析12.IIR濾波器的設計13.

23、FIR濾波器的設計14.數字信號處理在雙音多頻撥號系統中的應用15.數字信號處理在語音系統中的應用30電子信息、自動化、電氣工程、電子科學與技術、儀器儀表、通信工程EDA技術及應用1.簡單的QUARTUSII實例設計2.基于VHDL格雷碼編碼器的設計3.含異步清零和同步使能的加法計數器4.八位七段數碼管動態顯示電路的設計5.數控分頻器的設計6.圖形和VHDL混合輸入的電路設計7.步長可變的加減計數器的設計8.四位并行乘法器的設計9.設計四位全加器10可控脈沖發生器的設計11.基本觸發器的設計12.矩陣鍵盤顯示電路的設計13.16*16點陣顯示實驗14.直流電機的測速實驗15.步進電機驅動控制1

24、6.PS2接口鍵盤顯示實驗32電子信息、自動化、電氣工程、電子科學與技術、儀器儀表、通信工程DSP原理及應用1.編寫一個以C語言為基礎的DSP 程序2.指示燈實驗 3.按鍵操作4.外部 SRAM操作5.LCD12864操作6.7段數碼管操作7.蜂鳴器操作8.外部中斷1實驗9.EEPROM讀寫實驗10.RTC 實驗11.flash 實驗 12.ADC 轉換實驗13. AIC23音頻播放實驗14.SCI異步串口通信15.CAN 接口通訊自檢測30電子信息、自動化、電氣工程、電子科學與技術、儀器儀表、通信工程虛擬電子系統設計1.鏈表的實現和應用2.二

25、叉樹的創建與歷遍3.內部排序算法的實現4.虛擬示波器的設計5.虛擬信號處理系統的設計6.快速檢索算法的實現7.Linux系統簡化移植的實現14電子信息、自動化、電氣工程、電子科學與技術、儀器儀表、通信工程EDA課程設計1.VGA彩條信號發生器的設計2.設計七人表決器3.四人搶答器4.正負脈寬調制信號發生器設計5.數字頻率計的設計6.多功能數字鐘的設計7.數字秒表的設計8.出租車計費器的設計9.基于VHDL的數碼鎖的設計10.網絡通信的設計11.智能遙控器的設計12.室內溫度控制系統的設計13光電節能系統的設計14.煤氣檢測報警系統的設計15.智能數字電表的設計兩周電子信息、自動化、電氣工程、電

26、子科學與技術、儀器儀表、通信工程DSP課程設計1.DSP串口通信2.PWM波發生器3.基于FIR的語音信號濾波4.基于IIR的語音信號濾波5.流水燈的設計6.數字時鐘7.音頻信號頻譜分析8.正弦波發生器 9.基礎圖像識別算法的設計10.基礎聲音信號識別算法的設計11.電梯控制系統的設計12.分段電費計價器的設計13.電機測速儀的設計14.電動大門的設計15.自動物料傳輸系統的設計兩周電子信息、自動化、電氣工程、電子科學與技術、儀器儀表、通信工程數字信號處理課程設計1.語音去噪處理2.電話撥號音的自動檢測3.基于FIR的語音信號濾波4.基于IIR的語音信號濾波5.小波信號消噪6.小波信號壓縮7.

27、基于小波變換的數字圖像處理8.基于MATLAB的高速公路車牌識別系統9.基于MATLAB的音樂信號處理與分析10.調制解調系統的設計與實現11.倒頻系統的軟件實現及應用12.空氣柱主頻率模型測定13.鋼琴琴鍵聲音合成兩周電子信息、自動化、電氣工程、電子科學與技術、儀器儀表、通信工程電子技術應用實習兩周電子信息、自動化、電氣工程、電子科學與技術、儀器儀表、通信工程電子線路CAD實習一周電子信息、自動化、電氣工程、電子科學與技術、儀器儀表、通信工程3.3信號智能分析處理單元3.3.1單元方案信號智能分析處理單元建設框圖如下圖所示。（1） 信號智能分析處理單元建設的必要性隨著通信技術與經濟全球化的發

28、展，人類已進入信息化社會。在信息化社會中，人們對通信的需求與依賴日益增強。移動通信是通信發展的一座里程碑，在我國具用廣闊的運用領域與市場。當前，我國移動用戶總數已超過固話用戶總數。移動通信在我國既是通信發展的熱點，又是通信發展的重點，發展規模與速度十分迅速，前景看好。此外，射頻技術人才也呈現出需求旺盛的趨勢，因此有必要在實驗室中增建射頻部分。而對接收到的信號進行智能處理更是信息中非常重要的部分，也是實驗室建設的重要組成部分。（2） 信號智能分析處理單元的建設目標信號智能分析處理單元將面向全校學生開放，并重點用于工科類學院學生實踐創新能力的培養和提高。全程覆蓋 “智能儀器”、“過程控制與儀表”、

29、“生物醫學儀器”、“電磁場與電磁波”、“圖像處理與檢測應用”、“信息融合”、“智能信息處理”等專業課，還可以為大學生畢業設計、課程設計、創新實驗、學科競賽提供實踐平臺。（3） 擬購置的設備信號智能分析處理單元擬購置的設備如下表所示。序號設備名稱單位數量單價總金額(萬元）推薦生產廠家1NI ELVIS-模塊套402000080NI2微波通信信息處理模塊套203000060凌特電子3電磁波綜合處理模塊套203000060凌特電子4無線傳感信息處理模塊套20800016創維特5頻譜分析模塊套203500070皖儀集團6射頻信號源模塊套202800056皖儀集團7高性能服務器IBM服務器 X3650M

30、5 5462i05臺85000040聯想集團合計382（4） 設備主要參數：A、NI ELVIS-模塊NI ELVIS II是美國國家儀器有限公司（National Instruments, NI）生產的設計與原型開發平臺，被全球眾多教師應用于動手實驗和項目學習中。NI ELVIS II基于強大的虛擬儀器開發軟件LabVIEW圖形化系統設計軟件，提供了12種新型USB即插即用儀器。它與用于SPICE仿真的Multisim 10.1軟件的完全整合，簡化了電路設計教學。此外，教師可以將NI ELVIS II與第三方板卡以及課程資源套件結合在一起使用，教授控制設計、通信以及微控制器的概念。NI EL

31、VIS II還在低成本、簡單易用的平臺中包含了工程和科學實驗室中最為常用的12種儀器，包括示波器、函數發生器、可變電源以及隔離式數字萬用表。由于NI ELVIS II基于LabVIEW軟件，還能方便地自定義12種儀器，或使用提供的源代碼創建自己的虛擬儀器。B、微波通信信息處理模塊該實驗平臺主要給學生展示通信系統中涉及到的微波和射頻前端的各種功能模塊，包括各種有源模塊和無源模塊，其中有源設備主要有有源模塊構成，包括LNA、PA、上下變頻、微波鎖相頻率合成、PIN衰減、腔體濾波等，模塊之間互聯又可以構成收發系統，進行微波圖像傳輸和數字微波通信；無源設備則包括各種匹配電路、微帶傳輸線、各種耦合器、功

32、分器、衰減器、濾波器等。除此之外，還提供微波二次開發模塊，供學生進行結合仿真軟件進行相關設計和開發。有源設備主要配置參數：上變頻模塊、壓控衰減器模塊、功率放大器模塊、腔體濾波器模塊、低噪聲放大器模塊、下變頻模塊、鎖相源模塊、功分器模塊、壓控振蕩器模塊。無源設備主要配置參數：50傳輸線模塊；/4傳輸線阻抗變換模塊、單端扇形開路匹配網絡；雙端開路殘段匹配網絡；3/8單端開路匹配網絡、雙分支型定向耦合器、型、T型衰減器、集總參數LPF、集總參數HPF、集總參數BPF、型PIN衰減器、微帶功分器C、電磁波綜合處理模塊實驗目的：通過學生用本儀器實驗，使得學生能夠認識時變電磁場，理解電磁感應的原理和作用，

33、了解掌握法拉第電磁感應定律。通過電磁感應裝置的設計，了解天線特性及基本結構，理解電磁波輻射原理掌握電偶極子的基本理論。通過本儀器的實驗過程，了解電磁波的空間傳播特性，使得學生掌握邁克爾遜干涉原理在實踐中的運用通過對電磁波波長、波幅、波節、駐波直觀測量，使得學生進一步認識了解電磁波。了解駐波產生的原理和特性，正確理解電磁波傳播特效的工程意義。通過實驗對所學知識進行驗證，加深對電磁波極化特性的認識，直觀的觀測極化波的產生及其特性。學生通過研究制作各種電磁波感應器，在實驗裝置上對其進行極化特性實驗，與理論進行對比分析和討論，掌握了解各種常用天線的極化特性，提高學生自己動手設計制作不同天線的能力。通過

34、實驗，使學生掌握天線特性與發射(接收)電磁波極化特性之間的關系。通過實驗，使得學生能夠深刻理解掌握微帶天線的工程意義。模塊指標要求：用電功耗：50瓦用電電壓：220240V發射頻率：8001200MHz 發射功率：033dBm（可調） 波長測量精度：1mm波節測量精度：1mm水平極化測量精度：1º垂直極化測量精度：1ºD、無線傳感信息處理模塊【模塊特點】 強大的嵌入式網關系統系統網關可以選擇S3C6410或者Cortex-A8，實現了不同架構體系的雙兼容，為高校定制出基于高端處理器的雙核心物聯網平臺，實現了更高的主頻、更大的存儲容量，更優越的性能。可以輕松順暢的運行目前主流

35、的嵌入式操作系統：Linux、Android、Windows CE。配備Linux和Android物聯網實驗體系，提供完善的實驗體系文檔及代碼資料。 板載豐富的通訊接口模塊短距離通訊模塊：ZigBee模塊(6個，CC2430和CC2530可選)；RFID模塊(讀卡器1個，電子標簽2個；采用步進電機電路模擬動態讀卡過程)；Bluetooth模塊(1主1從設備；從設備板載溫濕度傳感器，另可外接傳感器)；長距離通訊模塊：以太網；WIFI；GPRS；板載ZigBee仿真器：節省空間，減少連線，便捷調試，通過按鍵進行對應模塊燒錄讀寫操作，方便快捷。 靈活多樣的傳感器模塊可更換、選配豐富的傳感器模塊；標配

36、傳感器（10個）：溫濕度傳感器、熱釋紅外傳感器、廣譜氣體傳感器、聲響開關/光敏、紅外對射傳感器、干簧門磁/霍爾開關傳感器、壓力傳感器、儀表放大器、接近開關/紅外反射傳感器、三軸加速度傳感器。 生動的實驗例程統一的程序固件模塊固件一次編譯，分別運行。采用同一個工程編譯，支持工業級標準AT命令，使用良好的圖形化界面進行配置。附帶針對系統各個模塊硬件的綜合例程：ZigBee拓撲信息實例、RFID模擬ETC收費系統實例、藍牙數據傳感器實例、智能家居監控實例、藍牙心電檢測實例。E、信號采集處理與監測模塊（1）指標概要：l 頻率范圍：9kHz3.6GHzl 最佳靈敏度：優于-160dBml 分辨率帶寬：1

37、Hz3MHzl 內置跟蹤源、FM/AM音頻解調、頻率計數等選件l PC主控軟件可實現純硬件和虛擬同步測試數據的上傳給中央平臺進行監測管理和存儲 （2）硬件配置：（3） 實驗課程和目的：（a）電子射頻通信過程中進行信號采集處理以及干擾分析，頻道功率檢查，三階互調測試應用，如上圖。（b)微波射頻實驗箱系統集成。 (c)無線射頻通信過程中對脈沖小信號進行瞬態捕捉和分析（d）對于無線信號進行采集并對信號進行PASS-FAIL分析、AM/FM音頻解調和調制分析（e）濾波器、混頻器、放大器、微帶耦合器等射頻組件的測試以及檢測鑒頻信號的分析（f）對分布式傳感器或者信號采集卡采集的數據進行處理、分析以及上報給

38、客戶端進行總控制端進行控制F、基帶信號加載波發射模塊（1) 指標概要： 頻率范圍100kHz3GHz 可作為變頻裝置，接收外中頻信號 靈活的外音頻調制功能，可模擬各類復雜信號 標配多種模擬調制和數字調制 內置函數發生器，輸出多種波形 標配USB/LAN遠控接口，標準SCPI命令集 多功能和高性價比的典范（2） 硬件配置（3） 實驗課程和目的(a) 數字信號產生的基本概念及電路設計以及模擬和數字調制格式進行理解(b) 混頻器實驗、放大器實驗、濾波器實驗、寬帶和點頻控制實驗、微帶耦合器實驗等，傳授射頻電路設計和基本射頻理念。(c) 信號載波發射裝置產生干擾壓制信號，如：(d) EMC抗干擾試驗(e

39、) 信號接收和發射系統實驗G、 寬帶信號分布式監測傳感系統（1） 指標概要 頻率為 1MHz至 3.6GHz 5MHz的可調數字中頻帶寬 可向用戶提供 I/Q數據和 FFT頻譜數據 可選的高精度 GPS集成模塊，提供測量同步數據和時間標記 標準的 TCP/IP網絡操作 功耗低，重量輕（2） 硬件配置 （3） 實驗課程和目的(a) 干擾源的可靠性監測(b) 通過不同的掃描模式監測各種無線電通信服務(c) 對非法通信信號進行監測監聽(d) 對未知小信號進行捕獲和解調H、通信中電磁干擾性監測系統（1） 指標概要 頻率范圍9kHz3.6GHz，覆蓋常用EMC頻段 內嵌多種軍用和民用EMC標準測試模板

40、集接收機、頻譜儀、信號源、人工電源網絡和共模差模分離裝置于一體 具備輻射和傳導測量、干擾診斷、網絡分析、濾波器設計等多種功能 具有正峰值、準峰值、負峰值、平均值等檢波方式（2） 系統配置 （3） 實驗課程和目的(a) 傳導干擾和輻射干擾診斷和分析(b) 電機電源騷擾測試和診斷分析(c) 充電器等家電輻射騷擾測試和分析(d) 對各類測試結果進行濾波器的設計并解決電磁干擾問題3.3.2具體課程與面向對象課程名稱實驗項目學時數面向專業電磁場電磁波與天線1、感應器天線制作2、位移電流驗證實驗3、天線增益測量實驗4、天線方向圖的測試及繪制5、電磁波的水平極化實驗6、電磁波的垂直水平極化實驗7、電磁波圓極

41、化實驗8、數據測量線測量駐波比9、電磁波左旋園極化實驗10、圓極化反射實驗11、電磁波右選圓極化實驗12、電磁波波長的測量實驗13、電磁波波節、波幅、駐波測量實驗14、電磁波反射實驗15、電磁波屏蔽驗證實驗16、二單元八木天線特性實驗17、多單元八木天線實驗18、線性天線創新實驗19、邁克爾訊干涉實驗20、微帶天線40控制工程、電氣工程、電子科學與技術、儀器儀表微波通信（有源設備）1、微波發送系統電路組成及介紹2、微波接收系統電路組成及介紹3、微波設計及仿真軟件的介紹4、史密斯圓圖的分析與應用5、網絡分析儀的構成及S參數測量機理6、傳輸線理論及微帶傳輸線的設計與制作7、阻抗匹配網絡理論8、阻抗

42、匹配網絡的設計與制作9、微波定向耦合器的原理與設計10、微波功率分配器的原理與設計11、固定功率衰減器的原理與設計12、PIN二極管壓控衰減器的原理與設計13、集總參數濾波器的原理與設計14、微帶濾波器的原理與設計15、微波低噪聲放大器的原理與設計16、微波壓控振蕩器的原理與測量17、微波鎖相環原理與測量18、微波上下變頻器的原理與測量19、微帶天線理論與設計20、微波腔體濾波器的原理與測量21、模擬微波通信系統的組裝及調試22、數字微波通信系統的組裝及調試23、微波中繼系統的組裝及調試46微波通信（無源設備）1. 微波發送系統電路組成及介紹2. 微波接收系統電路組成及介紹3. 微波設計及仿真

43、軟件的介紹4. 史密斯圓圖的分析與應用5. 網絡分析儀的構成及S參數測量機理6. 傳輸線理論及微帶傳輸線的設計與制作7. 阻抗匹配網絡理論8. 阻抗匹配網絡的設計與制作9. 微波定向耦合器的原理與設計10. PIN二極管壓控衰減器的原理與設計11. 集總參數濾波器的原理與設計12. 微帶濾波器的原理與設計13. 微波低噪聲放大器的原理與設計14. 微波壓控振蕩器的原理與測量15. 微波鎖相環原理與測量16. 微波上下變頻器的原理與測量17. 微帶天線理論與設計18. 微波腔體濾波器的原理與測量19. 模擬微波通信系統的組裝及調試20. 數字微波通信系統的組裝及調試21. 微波中繼系統的組裝及調

44、試。42控制工程、電氣工程、電子科學與技術、儀器儀表3.4 電子工程與創新單元本單元讓學生零距離接觸到電子產品的認識、設計和開發創新，快速培養學生的對各種最新電子產品的認知、不同功能產品的設計和開發，從而拓寬學生的視野、提高開發創新能力，徹底解決就業問題及較高創新能力的培養問題，從而使本專業成為備受企業青睞的人才培養基地。在學生培養時可以將學生分為興趣小組的方式，根據興趣不同分別進行不同方向的培養和創新能力的鍛煉。在本單元建設中主要包括5個部分：DSP實踐與創新室、ARM+Linux實踐創新室、電子產品設計簡易平臺、新能源與電子控制實訓及創新室及智能家居與物聯網實訓與創新室。（1） DSP實踐

45、與創新室DSP是電子信息工程專業非常重要的一門知識，若能將該軟硬件系統學好，會進行DSP硬件系統設計與開發掌握好，將在很多大公司企業中擁有非常強的競爭力，是社會急需的人才，因此有必要對學生進行DSP軟硬件知識的培訓以及硬件開發創新能力的鍛煉。在本部分的建設中將購置如下實踐及開發資源：序號設備名稱單位數量單價總金額(萬元）推薦生產廠家1實驗箱與開發板套1008008HX-2812實驗箱 DSP2812 學習板2XD560仿真器套60680040.8SEED-XDS560v2PLUS3DSP仿真器套602001.2研旭XDS100V3 DSP仿真器合計50（2） ARM+Linux實踐創新室嵌入式

46、系統是以應用為中心，以計算機為基礎，軟硬件可裁剪，適用于系統對功能、可靠性、成本、功耗嚴格要求的專用計算機系統。實時性是嵌入式系統的基本要求，其次，還要求代碼小，速度快，可靠性高。嵌入式Linux（EmbeddedLinux）是指對Linux經過裁剪小型化后，可固化在存儲器或單片機中，應用于特定嵌入式場合的專用Linux操作系統。嵌入式Linux的開發和研究已經成為目前操作系統領域的一個熱點電子產品設計簡易平臺。電氣信息類學生掌握這個平臺的應用和設計非常重要，對此本部分主要購置如下資源對學生進行實踐和創新能力的培養。序號設備名稱單位數量單價總金額(萬元）推薦生產廠家1ARM9 S3C2440開

47、發板套20050010友善之臂ARM9 mini2440/S3C2440開發板2ARM11 S3C6410開發板套20090018友善之臂ARM11 S3C6410/tiny6410開發板3JLINK仿真器套1001001jlink V9仿真器4CMOS攝像頭個1002002CMOS攝像頭5GPRS模塊個1003003GPRS模塊6GPS模塊個1003003GPS模塊7Usb無線網卡塊601000.6Usb無線網卡合計37.6（3） 電子產品設計簡易平臺為滿足學生進行電子產品的實訓、開發和創新，本部分配備一些簡易電子產品設備。序號設備名稱單位數量單價總金額(萬元）推薦生產廠家190w無鉛焊臺套

48、1010001快克（QUICK）203H數顯無鉛電焊臺2防靜電熱風拆焊臺套1010001快克QUICK 990 熱風拆焊臺3pcb電路板雕刻機套1200002pcb電路板雕刻機4數字萬用表個100138013.8勝利儀器VC1865空調臺270001.4美的、格力合計19.2（4） 新能源與電子控制實訓及創新室新能源，又稱非常規能源。是指傳統能源之外的各種能源形式，剛開始開發利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質能和核聚變能等。中國經濟正在快速發展，常規能源供應存在供應緊張的風險，因此開發新能源有著非常重要的戰略意義。對此，本部分旨在加強學生對新能源的直觀認識，并開展新能源、光電追蹤、電機控制等方面的創新性實驗研究，培養在新能源方面有創新性的電子人才。對此，本部分主要購置如下的資源：序號設備名稱單位數量單價總金額(萬元）推薦生產廠家1新能源與電子控制實驗開發系統套20