發(fā)布時間：2018-10-04 19:22

【摘要】：教學(xué)效果的實現(xiàn)離不開實踐能力的培養(yǎng),實驗是幫助學(xué)生加深對所學(xué)理論知識的理解以及增強動手能力的一個重要環(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)計能力及解決實際問題能力已成為一種必然趨勢。目前許多高校的實驗室以驗證性實驗為主,而虛擬仿真實驗僅作為一種課外自主訓(xùn)練的輔助形式存在,“虛”和“實”在教學(xué)環(huán)節(jié)上是分離的。虛擬仿真實驗具有設(shè)置電路參數(shù)靈活,即刻觀察參數(shù)變化對電路性能影響的優(yōu)點彌補了硬件電路參數(shù)改變困難的不足,融合計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)及虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建虛實融合的遠(yuǎn)程實驗平臺已成為一種迫切需要。論文以NI ELVIS為硬件平臺、Multisim為仿真引擎、LabVIEW為實驗開發(fā)工具,設(shè)計實現(xiàn)了一款虛實融合通信電路實驗平臺。該平臺將基于Multisim的電路性能仿真分析與基于ELVIS平臺的物理電路性能實測緊密結(jié)合,實現(xiàn)虛實電路的融合。此外,利用LabVIEW的Web發(fā)布技術(shù)實現(xiàn)對虛實融合平臺的遠(yuǎn)程訪問。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。利用Multisim構(gòu)建了放大電路的仿真模型,并借助其強大的仿真分析功能對選頻放大電路靜態(tài)偏置電路的設(shè)置及交流特性展開了深入研究。通過仿真分析,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)完成放大電路虛實融合實驗平臺的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。其次,結(jié)合仿真分析結(jié)果對電路進(jìn)行優(yōu)化,并完成了pcb板設(shè)計及硬件電路的實現(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平臺通信接口的設(shè)計。然后,利用labviewmultisim聯(lián)合仿真,將labview的數(shù)據(jù)自動采集、測量、顯示功能與multisim的強大電路分析功能相結(jié)合,完成了自動化分析測試平臺的開發(fā)。通過該平臺,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)改變對電路性能的影響。緊接著,通過在labview中采用動態(tài)調(diào)用子vi技術(shù)實現(xiàn)虛實融合實驗界面的開發(fā),在平臺實驗界面中可以完成對放大電路的仿真分析以及對連接在elvis平臺上的硬件電路進(jìn)行控制及測試。最后,利用labview的web發(fā)布技術(shù)完成虛實融合實驗平臺的遠(yuǎn)程接入,用戶可以遠(yuǎn)程登陸實驗平臺,在實驗界面中設(shè)置電路元件參數(shù)來進(jìn)行電路性能研究以及完成硬件電路的性能測試。論文通過將multisim、labview等一系列軟件和ni教學(xué)實驗室虛擬儀器套件(nielvis)集成在同一個平臺上,用戶只需訪問web服務(wù)器,經(jīng)登錄界面驗證后即可進(jìn)入到該遠(yuǎn)程實驗平臺,然后根據(jù)各自的需求完成相應(yīng)實驗內(nèi)容,而且無需購買、安裝相應(yīng)的軟硬件,即可實現(xiàn)資源共享,大大節(jié)省了實驗資源。論文設(shè)計實現(xiàn)的遠(yuǎn)程實驗平臺可用于通信電路的理論與實踐教學(xué)中,這種新型的實驗教學(xué)方式不僅突破了課堂的時間限制與實驗空間的限制,而且對鼓勵學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)的遠(yuǎn)程實驗開發(fā)與應(yīng)用做了有益的探索。對實驗平臺各功能模塊的測試結(jié)果表明,該系統(tǒng)人機交互界面友好、使用方便、性能穩(wěn)定,達(dá)到了預(yù)期設(shè)計目標(biāo)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN70;TP311.52

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本文編號：2251570