發(fā)布時(shí)間：2018-10-04 19:22

【摘要】：教學(xué)效果的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)實(shí)踐能力的培養(yǎng),實(shí)驗(yàn)是幫助學(xué)生加深對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解以及增強(qiáng)動(dòng)手能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。隨著系統(tǒng)電路復(fù)雜程度不斷提高,借助于電路仿真工具,提高學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力及解決實(shí)際問(wèn)題能力已成為一種必然趨勢(shì)。目前許多高校的實(shí)驗(yàn)室以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,而虛擬仿真實(shí)驗(yàn)僅作為一種課外自主訓(xùn)練的輔助形式存在,“虛”和“實(shí)”在教學(xué)環(huán)節(jié)上是分離的。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)具有設(shè)置電路參數(shù)靈活,即刻觀察參數(shù)變化對(duì)電路性能影響的優(yōu)點(diǎn)彌補(bǔ)了硬件電路參數(shù)改變困難的不足,融合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)及虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建虛實(shí)融合的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)已成為一種迫切需要。論文以NI ELVIS為硬件平臺(tái)、Multisim為仿真引擎、LabVIEW為實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)工具,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款虛實(shí)融合通信電路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該平臺(tái)將基于Multisim的電路性能仿真分析與基于ELVIS平臺(tái)的物理電路性能實(shí)測(cè)緊密結(jié)合,實(shí)現(xiàn)虛實(shí)電路的融合。此外,利用LabVIEW的Web發(fā)布技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)虛實(shí)融合平臺(tái)的遠(yuǎn)程訪問(wèn)。首先,論文介紹了選頻放大電路的基本原理及選頻放大電路的設(shè)計(jì)。利用Multisim構(gòu)建了放大電路的仿真模型,并借助其強(qiáng)大的仿真分析功能對(duì)選頻放大電路靜態(tài)偏置電路的設(shè)置及交流特性展開(kāi)了深入研究。通過(guò)仿真分析,找出了影響放大電路直流和交流特性的關(guān)鍵電路元件及其參數(shù)設(shè)置依據(jù),為后續(xù)完成放大電路虛實(shí)融合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。其次,結(jié)合仿真分析結(jié)果對(duì)電路進(jìn)行優(yōu)化,并完成了pcb板設(shè)計(jì)及硬件電路的實(shí)現(xiàn),主要包括單、雙調(diào)諧選頻放大電路、放大電路遠(yuǎn)程切換、硬件電路與nielvis平臺(tái)通信接口的設(shè)計(jì)。然后,利用labviewmultisim聯(lián)合仿真,將labview的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、測(cè)量、顯示功能與multisim的強(qiáng)大電路分析功能相結(jié)合,完成了自動(dòng)化分析測(cè)試平臺(tái)的開(kāi)發(fā)。通過(guò)該平臺(tái),用戶可以設(shè)置電路元件參數(shù)并非常直觀地獲取電路參數(shù)改變對(duì)電路性能的影響。緊接著,通過(guò)在labview中采用動(dòng)態(tài)調(diào)用子vi技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合實(shí)驗(yàn)界面的開(kāi)發(fā),在平臺(tái)實(shí)驗(yàn)界面中可以完成對(duì)放大電路的仿真分析以及對(duì)連接在elvis平臺(tái)上的硬件電路進(jìn)行控制及測(cè)試。最后,利用labview的web發(fā)布技術(shù)完成虛實(shí)融合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的遠(yuǎn)程接入,用戶可以遠(yuǎn)程登陸實(shí)驗(yàn)平臺(tái),在實(shí)驗(yàn)界面中設(shè)置電路元件參數(shù)來(lái)進(jìn)行電路性能研究以及完成硬件電路的性能測(cè)試。論文通過(guò)將multisim、labview等一系列軟件和ni教學(xué)實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器套件(nielvis)集成在同一個(gè)平臺(tái)上,用戶只需訪問(wèn)web服務(wù)器,經(jīng)登錄界面驗(yàn)證后即可進(jìn)入到該遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái),然后根據(jù)各自的需求完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,而且無(wú)需購(gòu)買、安裝相應(yīng)的軟硬件,即可實(shí)現(xiàn)資源共享,大大節(jié)省了實(shí)驗(yàn)資源。論文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可用于通信電路的理論與實(shí)踐教學(xué)中,這種新型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式不僅突破了課堂的時(shí)間限制與實(shí)驗(yàn)空間的限制,而且對(duì)鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展自主學(xué)習(xí)的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用做了有益的探索。對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)各功能模塊的測(cè)試結(jié)果表明,該系統(tǒng)人機(jī)交互界面友好、使用方便、性能穩(wěn)定,達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN70;TP311.52

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本文編號(hào)：2251570