第一篇:《熱交換器設(shè)計及原理》實驗指導(dǎo)書
《熱交換器設(shè)計及原理》實驗指導(dǎo)書
南京航空航天大學(xué)能源與動力學(xué)院
強迫流動單管管外放熱系數(shù)測定實驗
一、實驗?zāi)康?/p>
1、了解對流放熱的實驗研究方法;
2、測定空氣橫向流過單管表面時的平均放熱系數(shù)?,并將實驗數(shù)據(jù)整理成準(zhǔn)則方程式;
3、學(xué)習(xí)測量風(fēng)速、溫度、熱量的基本技能。
二、實驗原理
根據(jù)相似理論,流體受迫外掠物體時的放熱系數(shù)?與流速、物體幾何形狀及尺寸、流體物性間的關(guān)系可用下列準(zhǔn)則方程式描述:
Nu?f?R,p?er
實驗研究表明,流體掠過橫向單管表面時,一般可將上式整理成下列具體的指數(shù)形式。
mNum?CRenmPrm
式中
:C、n、m均為常數(shù),由實驗確定,Num—— 努謝爾特準(zhǔn)則
Num??d ?m Rem—— 雷諾準(zhǔn)則
Rem??dvmPtm—— 普朗特準(zhǔn)則
Prm?vm am上述各準(zhǔn)則中:d——實驗管外徑,作定性尺寸[m]
?——流體流過實驗管外最窄面處流速[m/s]
?——導(dǎo)熱系數(shù)[W/m×℃]
a——流體導(dǎo)溫系數(shù)[m2/s]
v——流體運動粘度[m2/s]
1準(zhǔn)則角碼“m”表示用流體邊界層平均溫度,tm?(tw?tf)作定性溫度。
2n 鑒于實驗中流體為空氣,Prm = 0.7,故準(zhǔn)則式可化成:Num?CRem,本實驗的任務(wù)在于確定c與n的數(shù)值。
三、實驗設(shè)備及實驗段主要參數(shù)
本對流實驗在一實驗風(fēng)洞中進(jìn)行。實驗風(fēng)洞主要由風(fēng)洞本體、風(fēng)機、實驗桌、實驗管及其加熱器、電測溫度計、傾斜式微壓計(微壓計內(nèi)液體為酒精)、畢托管、電流表、電壓表以及調(diào)壓變壓器組成。
由于實驗段前有兩段整流,可使進(jìn)入實驗段前的氣流穩(wěn)定。畢托管置于流速段,測速段截面較實驗段小,以使流速提高,測量準(zhǔn)確。風(fēng)量可由風(fēng)門調(diào)節(jié)。實驗風(fēng)洞中安裝了一根實驗管,管內(nèi)裝有電加熱器作為熱源,管壁嵌有四支熱電偶以測壁溫。實驗段前后各有一根熱電偶測量風(fēng)溫。
測速處流道截面積F測=50?25(mm2),放試管處流道截面積F試=150?50(mm2),實驗管有效管長L=150mm,實驗管外徑d=16mm,實驗管數(shù)n=1。
四、實驗步驟
1.了解掌握畢托管及微壓計測速基本原理,自行推導(dǎo)實驗風(fēng)速的計算公式; 討論:1)如何判斷畢托管測量的是流體的總、靜壓,實驗中如何調(diào)整?
2)實驗設(shè)備中畢托管所測處的風(fēng)速是否為實驗段真實風(fēng)速?如何換算實驗段風(fēng)速?
2.結(jié)合傳熱學(xué)基本理論,考慮加熱管對外輻射散熱,推導(dǎo)加熱管外對流換熱系數(shù)的計算公式;
討論:如果不考慮輻射散熱,對實驗結(jié)果會帶來多大誤差? 3.在1和2的基礎(chǔ)上詳細(xì)制定實驗方案,繪制實驗數(shù)據(jù)表格; 4.繪制實驗曲線,求出c和n的值,并整理出換熱準(zhǔn)則關(guān)系式; 5.誤差分析
五、實驗報告要求
1、實驗原理(包括風(fēng)速和換熱系數(shù)的推導(dǎo)過程);
2、詳細(xì)的實驗方案;
3、實驗原始數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)整理;
4、做出Nu?CRen圖線
5、誤差分析。
熱管換熱器傳熱系數(shù)測定實驗
一、實驗?zāi)康?/p>
1、了解熱管換熱器實驗臺的工作原理;
2、熟悉熱管換熱器實驗臺的使用方法;
3、運用所學(xué)換熱器及傳熱學(xué)知識,結(jié)合該熱管換熱器實驗臺,設(shè)計熱管換熱量Q和傳熱系數(shù)K的測試方案;
4、根據(jù)設(shè)計方案,完成換熱量Q和傳熱系數(shù)K的測試計算;
5、對實驗結(jié)果進(jìn)行誤差分析。
二、實驗臺的結(jié)構(gòu)及工作原理
熱管換熱器實驗臺由翅片熱管(整體軋制)、熱段風(fēng)道、冷段風(fēng)道、冷段和熱段風(fēng)機、0~1kw電加熱器(通過調(diào)節(jié)電壓可改變加熱量)、熱電偶(t1、t2、t3、t4)、電控箱、熱球風(fēng)速儀(獨立儀表)、支架等組成。
熱段中的電加熱器使空氣加熱,熱風(fēng)經(jīng)熱段風(fēng)道時,通過翅片熱管進(jìn)行換熱和傳遞,從而使冷段風(fēng)道的空氣溫度升高。
三、實驗臺參數(shù)
1、冷段出口面積
FL??d24(實測d值)
2、熱段出口面積
FR?a?b(m2)(實測a、b值)
3、冷段傳熱表面積
fL?1.28m2
4、熱段傳熱表面積
fR?1.28m2
5、熱段對流換熱系數(shù)
hR?0.24kcal/kg??C
6、冷段對流換熱系數(shù)
hL?0.24kcal/kg??C
四、實驗臺操作注意事項
1、接通電熱開關(guān)前,必須先打開電控箱開關(guān);
2、實驗結(jié)束后,首先左旋調(diào)溫旋鈕至電壓為零,使風(fēng)機繼續(xù)運轉(zhuǎn)5分鐘,再切斷電源;
3、實驗中,調(diào)溫旋鈕右旋到電壓表150V左右為宜,不宜過高;
4、工況穩(wěn)定大約需40分鐘左右;
五、熱球風(fēng)速儀使用說明
簡介:
熱球風(fēng)速儀是一種測量低風(fēng)速度的基本儀器。儀器由熱球式測頭和測量儀表組成。測桿的頭部有一直徑約0.8毫米的玻璃球。球內(nèi)繞有加熱玻璃球用鎳鉻絲線圈和兩個串聯(lián)的熱電偶。熱電偶的冷端連接在磷銅質(zhì)的支柱上,直接暴露在氣流中,當(dāng)一定大小的電流通過加熱線圈后,玻璃球的溫度升高,升高的程度和氣流的速度有關(guān),流速小時升高的程度大,反之升高的程度小。升高程度的大小通過熱電偶產(chǎn)生熱電勢在電表上指示出來。因此在校正后,既可用電表讀數(shù)表示氣流的速度。
1、使用說明:
1)使用前觀察“校正開關(guān)”應(yīng)置于“斷”的位置,“電源選擇”開關(guān)置于選用的電源處。
2)將“校正開關(guān)”置于“滿度”位置,調(diào)節(jié)“滿度調(diào)節(jié)”旋鈕,使電表指在滿刻度的位置。
3)將“校正開關(guān)”置于“零位”位置,調(diào)節(jié)“零位調(diào)節(jié)”旋鈕,使電表指在零點的位置。
4)完成以上步驟后,輕輕拉動螺塞,使測桿探頭露出(長短可根據(jù)需要選擇),即可開始測量。測定時測頭上的紅點對準(zhǔn)風(fēng)向,從電表上讀出風(fēng)速的大小。根據(jù)電表讀數(shù),查閱所提供的矯正曲線查出實際被測風(fēng)速。
5)在測定若干分鐘后(10分鐘左右)要將測桿螺塞壓緊,探頭密閉,重復(fù)2、3步驟,以保證測量的準(zhǔn)確性。6)測量完畢后,“校正開關(guān)”置于“斷”的位置。
六、實驗報告要求
1、詳細(xì)說明實驗原理及實驗步驟;
2、設(shè)計實驗結(jié)果數(shù)據(jù)表,將實驗原始數(shù)據(jù)及整理好的數(shù)據(jù)填入其中;
3、對實驗結(jié)果進(jìn)行誤差分析;
4、實驗中存在的問題,改進(jìn)方法及實驗心得體會。
第二篇:數(shù)據(jù)庫原理實驗指導(dǎo)書
《數(shù)據(jù)庫原理實驗指導(dǎo)書》
河南科技大學(xué)電子信息工程學(xué)院目錄
實驗規(guī)則..................................................................................................................................0 實驗報告要求..........................................................................................................................2 基本實驗方法..........................................................................................................................2 實驗環(huán)境..................................................................................................................................2 實驗一:數(shù)據(jù)定義及更新語句練習(xí)......................................................................................3 實驗二:簡單查詢和連接查詢..............................................................................................5 實驗三:分組查詢和嵌套查詢..............................................................................................7 實驗四:視圖操作和數(shù)據(jù)控制..............................................................................................9 實驗五:觸發(fā)器和存儲過程................................................................................................11 選作題目................................................................................................................................13
實驗規(guī)則
為了順利完成實驗教學(xué)任務(wù),確保人身設(shè)備安全,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、踏實、實事求是的科學(xué)作風(fēng)和愛護(hù)國家財產(chǎn)的優(yōu)良品質(zhì),特制定以下實驗規(guī)則:
1、實驗紀(jì)律
(1)在實驗室不得做和實驗無關(guān)的事情。(2)遵守紀(jì)律,不遲到,不曠課。
(3)不能拆卸硬件,更不能拿走實驗設(shè)備或儀器。(4)保持實驗室安靜、整潔,愛護(hù)公物。
2、實驗過程
(1)預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容。自行設(shè)計SQL語句。
(2)上機操作。每執(zhí)行一句記錄執(zhí)行情況,主要是錯誤信息和錯誤原因。(3)檢查操作結(jié)果是否正確。
(4)根據(jù)實驗過程的記錄書寫實驗報告。
實驗報告要求
1、報告用紙 采用統(tǒng)一的河南科技大學(xué)實驗報告用紙,不得用別的紙張代替。
2、實驗報告封面內(nèi)容
實驗名稱:(如實驗一 數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建)班級名稱:(如計科101班)學(xué)生學(xué)號: 學(xué)生姓名: 實驗時間:
3、實驗報告內(nèi)容
見各具體實驗項目的要求。
基本實驗方法
本實驗要求熟悉SQL Server環(huán)境和數(shù)據(jù)庫的相關(guān)知識。
實驗環(huán)境
Microsoft SQL Server2012 2 實驗一:數(shù)據(jù)定義及更新語句練習(xí)一、二、實驗?zāi)康模菏炀氄莆沼肧QL語句實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫和基本表的創(chuàng)建、數(shù)據(jù)的更新。預(yù)習(xí)要求:實驗前復(fù)習(xí)講授過的有關(guān)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、基本表的SQL語句,預(yù)習(xí)SQL Server2000環(huán)境,特別是資源管理器和查詢分析器的相關(guān)用法。
三、實驗內(nèi)容:
(一)用SQL語句建立如下mySPJ數(shù)據(jù)庫,包括S,P,J,和SPJ四個基本表(教材第二章習(xí)題5中的四個表),要求實現(xiàn)關(guān)系的三類完整性。
S(SNO,SNAME,STATUS,CITY);P(PNO,PNAME,COLOR,WEIGHT);J(JNO,JNAME,CITY);SPJ(SNO,PNO,JNO,QTY)供應(yīng)商表S由供應(yīng)商代碼(SNO)、供應(yīng)商姓名(SNAME)、供應(yīng)商狀態(tài)(STATUS)、供應(yīng)商所在城市(CITY)組成。
零件表P由零件代碼(PNO)、零件名(PNAME)、顏色(COLOR)、重量(WEIGHT)組成。
工程項目表J由工程項目代碼(JNO)、工程項目名(JNAME)、工程項目所在城市(CITY)組成。
供應(yīng)情況表SPJ由供應(yīng)商代碼(SNO)、零件代碼(PNO)、工程項目代碼(JNO)、供應(yīng)數(shù)量(QTY)組成,表示某供應(yīng)商 供應(yīng)某種零件 給某工程項目的數(shù)量為QTY。
(二)分別使用插入、刪除、修改的方式更新基本表中的數(shù)據(jù)。
四、實驗方法和步驟:
(一)使用Microsoft SQL Server企業(yè)管理器和查詢分析器建立數(shù)據(jù)庫mySPJ: 1.打開“開始->程序->Microsoft SQL Server->企業(yè)管理器”;
2.在企業(yè)管理器左邊的樹標(biāo)簽中依次打開“Microsoft SQL Server-> SQL Server組->(local)(Windows NT)->數(shù)據(jù)庫”,(local)(Windows NT)前的紅色標(biāo)記轉(zhuǎn)化為綠色標(biāo)記表明NT服務(wù)已啟動;
3.從企業(yè)管理器的“工具”菜單中選擇“SQL 查詢分析器”,打開查詢分析器后,在其窗口書寫創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫mySPJ的SQL語句,點擊執(zhí)行按鈕(或F5鍵)執(zhí)行該SQL 3 語句;
4.在企業(yè)管理器左邊的樹標(biāo)簽中查看數(shù)據(jù)庫是否建立成功。
(二)在數(shù)據(jù)庫mySPJ中建立S,P,J,和SPJ四個基本表:
按照實驗內(nèi)容給出的基本表結(jié)構(gòu)在查詢分析器窗口中書寫SQL語句分別建立各表,并設(shè)置主鍵和外鍵約束;
(三)更新表數(shù)據(jù):
1.利用Insert 語句將習(xí)題中給出的示例記錄插入各表。2.利用Update更新表中的記錄:
①將p表中的所有紅色零件的重量增加5。
②將spj表中所有天津供應(yīng)商的QTY屬性值減少10。用子查詢。
3.利用Delete語句刪除p表中的所有紅色零件的記錄。
4.SQL語句執(zhí)行后返回基本表查看更新后的結(jié)果,如果與期望不符,分析原因并記錄在實驗報告中。
五、思考題:
(一)在為各表設(shè)定關(guān)鍵字時彈出的頁面中有關(guān)鍵字和索引選項,試通過給基本表設(shè)定這兩個項目并說明二者的區(qū)別。
(二)在基本表中輸入數(shù)據(jù)時,注意數(shù)據(jù)與字段的數(shù)據(jù)類型和長度以及能否為空的屬性是否一致,保存時如有錯誤分析錯誤原因,及時改正并將錯誤報告寫在實驗報告中。
六、實驗報告要求:
(一)實驗?zāi)康模?二)實驗內(nèi)容:
(三)完成情況(附上設(shè)計的SQL語句)。
(四)實驗結(jié)果:如果是查詢語句,將查詢結(jié)果記錄列出來,其它可以不寫。(五)問題及解決:首先寫出執(zhí)行語句不成功的時候系統(tǒng)報告的錯誤信息。然后分析錯誤原因,并給出解決辦法。(六)回答思考題提出的問題,(七)實驗總結(jié):心得體會,建議等。
實驗二:簡單查詢和連接查詢
一、實驗?zāi)康模菏炀氄莆沼肧QL語句實現(xiàn)的簡單查詢和多個數(shù)據(jù)表連接查詢。
二、預(yù)習(xí)要求:實驗前復(fù)習(xí)講授過的有關(guān)簡單查詢與多表查詢的知識,編寫相應(yīng)的SQL語句。
三、實驗內(nèi)容:
(一)完成下面的簡單查詢:
①查詢所有“天津”的供應(yīng)商明細(xì); ②查詢所有“紅色”的14公斤以上的零件。③查詢工程名稱中含有“廠”字的工程明細(xì)。(二)完成下面的連接查詢:
①等值連接:求s表和j表的相同城市的等值連接。
②自然連接:查詢所有的供應(yīng)明細(xì),要求顯示供應(yīng)商、零件和工程的名稱,并按照供應(yīng)、工程、零件排序。
③笛卡爾積:求s和p表的笛卡爾積 ④左連接:求j表和spj表的左連接。⑤右連接:求spj表和j表的右連接。
四、實驗方法和步驟:
參照實驗一中給出的使用Microsoft SQL Server企業(yè)管理器和SQL查詢分析器的方法,將實驗內(nèi)容中所要求的查詢項目依次用SQL語句實現(xiàn),并記錄下執(zhí)行結(jié)果。
五、思考題:
查看實驗內(nèi)容2中左連接和右連接的執(zhí)行結(jié)果是否一致,為什么?
六、實驗報告要求:(一)實驗?zāi)康模?二)實驗內(nèi)容:
5(三)完成情況(附上設(shè)計的SQL語句)。
(四)實驗結(jié)果:如果是查詢語句,將查詢結(jié)果記錄列出來,其它可以不寫。(五)問題及解決:首先寫出執(zhí)行語句不成功的時候系統(tǒng)報告的錯誤信息。然后分析錯誤原因,并給出解決辦法。(六)回答思考題提出的問題,(七)實驗總結(jié):心得體會,建議等。實驗三:分組查詢和嵌套查詢
一、實驗?zāi)康模菏炀氄莆沼肧QL語句實現(xiàn)多個數(shù)據(jù)表的分組查詢和嵌套查詢。
二、預(yù)習(xí)要求:實驗前復(fù)習(xí)講授過的有關(guān)分組查詢和嵌套查詢的知識,編寫相應(yīng)的SQL語句。
三、實驗內(nèi)容:(一)分組查詢:
1.求各種顏色零件的平均重量。2.求北京供應(yīng)商和天津供應(yīng)商的總個數(shù)。3.求各供應(yīng)商供應(yīng)的零件總數(shù)。4.求各供應(yīng)商供應(yīng)給各工程的零件總數(shù)。5.求使用了100個以上P1零件的工程名稱。6.求各工程使用的各城市供應(yīng)的零件總數(shù)。
(二)嵌套查詢:
1.in連接謂詞查詢:
① 查詢沒有使用天津供應(yīng)商供應(yīng)的紅色零件的工程名稱。② 查詢供應(yīng)了1000個以上零件的供應(yīng)商名稱。(having)2.比較運算符:求重量大于所有零件平均重量的零件名稱。3.Exists連接謂詞:
① 查詢供應(yīng)J1的所有的零件都是紅色的供應(yīng)商名稱。② 至少用了供應(yīng)商S1所供應(yīng)的全部零件的工程號JNO。
四、實驗方法和步驟:
參照實驗一中給出的使用Microsoft SQL Server企業(yè)管理器和SQL查詢分析器的方法,將實驗內(nèi)容中所要求的查詢項目依次用SQL語句實現(xiàn),并記錄下執(zhí)行結(jié)果。
五、思考題:
(一)嵌套查詢中的in連接謂詞查詢,關(guān)鍵字in可以直接用any代替么?什么情況下in和any可以互相代替?
(二)嵌套查詢中的內(nèi)查詢?yōu)橥獠樵兎祷氐膬?nèi)容是什么?是表達(dá)式?視圖?還是物理數(shù)據(jù)集合?
六、實驗報告要求:(一)實驗?zāi)康模?二)實驗內(nèi)容:
(三)完成情況(附上設(shè)計的SQL語句)。
(四)實驗結(jié)果:如果是查詢語句,將查詢結(jié)果記錄列出來,其它可以不寫。(五)問題及解決:首先寫出執(zhí)行語句不成功的時候系統(tǒng)報告的錯誤信息。然后分析錯誤原因,并給出解決辦法。(六)回答思考題提出的問題,(七)實驗總結(jié):心得體會,建議等。
實驗四:視圖操作和數(shù)據(jù)控制
一、實驗?zāi)康模菏炀氄莆沼肧QL語句實現(xiàn)視圖操作和數(shù)據(jù)控制。
二、預(yù)習(xí)要求:實驗前復(fù)習(xí)講授過的有關(guān)視圖操作和數(shù)據(jù)控制的知識,編寫相應(yīng)的SQL語句。
三、實驗內(nèi)容:
(一)定義如下視圖:
①查詢北京的供應(yīng)商的編號、名稱和城市。②查詢S1供應(yīng)商的所有供應(yīng)明細(xì)。
③查詢各工程名稱使用的各種顏色零件的個數(shù)。查詢上面定義的視圖。
(二)數(shù)據(jù)控制:
①使用GRANT把對S表查詢的權(quán)利授予WangLi。
②使用GRANT把對P表查詢、插入、修改、刪除的權(quán)利授予LiMing。
③使用REVOKE把LiMing對P表插入、刪除的權(quán)利回收。
四、實驗方法和步驟:
參照實驗一中給出的使用Microsoft SQL Server企業(yè)管理器和SQL查詢分析器的方法,將實驗內(nèi)容中所要求的查詢項目依次用SQL語句實現(xiàn),并記錄下執(zhí)行結(jié)果。
五、思考題:
實驗內(nèi)容中的哪些視圖可以用來更新記錄?
六、實驗報告要求:(一)實驗?zāi)康模?二)實驗內(nèi)容:
(三)完成情況(附上設(shè)計的SQL語句)。
(四)實驗結(jié)果:如果是查詢語句,將查詢結(jié)果記錄列出來,其它可以不寫。(五)問題及解決:首先寫出執(zhí)行語句不成功的時候系統(tǒng)報告的錯誤信息。然后 9 分析錯誤原因,并給出解決辦法。(六)回答思考題提出的問題,(七)實驗總結(jié):心得體會,建議等。
實驗五:觸發(fā)器和存儲過程
一、實驗?zāi)康模豪斫庥|發(fā)器和存儲過程的含義,掌握用SQL語句實現(xiàn)觸發(fā)器和存儲過程的編寫,并初步掌握什么情況下使用事務(wù)。
二、預(yù)習(xí)要求:存儲過程和觸發(fā)器的相關(guān)概念,事務(wù)的相關(guān)概念,編寫相應(yīng)的SQL語句。
三、實驗內(nèi)容:
有一個小型的圖書管理數(shù)據(jù)庫,包含的表為:
bookstore(bookid,bookname,bookauthor,purchasedate,state);--圖書庫存表
borrowcard(cardid,ownername);--借書證表
borrowlog(cardid,bookid,borrowdate,returndate);--借書記錄表 寫一個存儲過程,實現(xiàn)借書操作,要求有事務(wù)處理。(1)讀者借書,要先設(shè)置書籍不在庫標(biāo)志state(借出),然后增加借書記錄,在同一事務(wù)中完成。(2)要求在事務(wù)執(zhí)行過程中引入錯誤觸發(fā)事件,以此體會事務(wù)的錯誤保護(hù)機制和事務(wù)編程的作用。(3)要求用觸發(fā)器實現(xiàn)表的完整性控制。
四、實驗方法和步驟:
(一)在查詢分析器中創(chuàng)建包含以上三張表的數(shù)據(jù)庫。
(二)參考CREATE PROCEDURE語句和Create Trigger語句。在事務(wù)執(zhí)行過程中引入錯誤觸發(fā)事件,可以考慮在增加借書記錄時違反實體完整性或參照完整性,以此體會事務(wù)的錯誤保護(hù)機制,并用觸發(fā)器實現(xiàn)表的完整性控制。
五、思考題:
如何通過系統(tǒng)的設(shè)置實現(xiàn)類似的功能,而不需觸發(fā)器?
六、實驗報告要求:(一)實驗?zāi)康模?二)實驗內(nèi)容:
(三)完成情況(附上設(shè)計的SQL語句)。
11(四)實驗結(jié)果:如果是查詢語句,將查詢結(jié)果記錄列出來,其它可以不寫。(五)問題及解決:首先寫出執(zhí)行語句不成功的時候系統(tǒng)報告的錯誤信息。然后分析錯誤原因,并給出解決辦法。(六)回答思考題提出的問題,實驗總結(jié):心得體會,建議等。
選作題目
選作題目1:用vb,delphi或者c++builder設(shè)計一個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序,實現(xiàn)一個簡單的成績管理,建立三個表:學(xué)生表S,課程表C和成績表SC。要求實現(xiàn)的功能:(1)維護(hù)學(xué)生信息;(2)維護(hù)課程信息;(3)錄入成績;(4)查詢一個學(xué)生的所有課程成績;(5)查詢每門課程的平均成績。(6)打印學(xué)生成績報表;(7)打印每門課程的平均成績報表。
選作題目2:自由結(jié)合以(5-6)人為小組完成一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計的小課題。要求用ERWIN工具對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行建模。
第三篇:雷達(dá)原理實驗指導(dǎo)書2013(實驗1-2)
雷達(dá)原理實驗指導(dǎo)書
哈爾濱工程大學(xué)信息與通信工程學(xué)院
2013年3月
目錄
雷達(dá)原理實驗課的任務(wù)和要求..........................................1 雷達(dá)原理實驗報告格式................................................2 實驗一 雷達(dá)信號波形分析實驗.........................................3
雷達(dá)信號波形分析實驗報告........................................5 實驗二.數(shù)字式目標(biāo)距離測量實驗......................................6
數(shù)字式目標(biāo)距離測量實驗報告......................................8
雷達(dá)原理實驗課的任務(wù)和要求
雷達(dá)原理實驗課的任務(wù)是:使學(xué)生掌握雷達(dá)的基本工作原理和雷達(dá)測距、測角、測速的基本方法和過程;掌握雷達(dá)信號處理的基本要求,為了達(dá)到上述目的,要求學(xué)生做到:
1.做好實驗前準(zhǔn)備工作
預(yù)習(xí)是為做好實驗奠定必要的基礎(chǔ),在實驗前學(xué)生一定要認(rèn)真閱讀有關(guān)實驗教材,明確實驗?zāi)康摹⑷蝿?wù)、有關(guān)原理、操作步驟及注意事項,做到心中有數(shù)。
2.嚴(yán)謹(jǐn)求實
實驗時要求按照操作步驟進(jìn)行,認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計和分析,善于思考,學(xué)會運用所學(xué)理論知識解釋實驗結(jié)果,研究實驗中出現(xiàn)的問題。
3.遵從實驗教師的指導(dǎo)
要嚴(yán)格按照實驗要求進(jìn)行實驗,如出現(xiàn)意外,要及時向老師匯報,以免發(fā)生意外事故。
4.注意安全
學(xué)生實驗過程中,要熟悉實驗室環(huán)境、嚴(yán)格遵守實驗室安全守則。5.儀器的使用
使用儀器前要事先檢查儀器是否完好,使用時要嚴(yán)格按照操作步驟進(jìn)行,如發(fā)現(xiàn)儀器有故障,應(yīng)立即停止使用,報告老師及時處理,不得私自進(jìn)行修理。
6.實驗報告
實驗報告包括下列內(nèi)容:實驗名稱、實驗日期、實驗?zāi)康?、簡要原理、主要實驗步驟的簡要描述、實驗數(shù)據(jù)、計算和分析結(jié)果,問題和討論等。
雷達(dá)原理實驗報告格式
一、封皮的填寫:
(1)實驗課程名稱: 雷達(dá)原理
(2)實驗名稱:按順序填寫(3)年 月
日:
二、紙張要求:統(tǒng)一采用A4大小紙張,左側(cè)裝訂,裝訂順序與實驗順序一致。
三、書寫要求:
(1)報告除實驗圖像必須打印外,其余可手寫。
(2)實驗結(jié)果圖位于實驗結(jié)果與分析部分,圖像打印于紙張上部,下部空白處寫實驗分析。
(3)報告中圖要有圖序及名稱,表要有表序及名稱,每個實驗的圖序和表序單獨標(biāo)號(例如 圖1.1脈沖信號仿真波形
;表1-1 幾種信號的。。)。不合格者扣除相應(yīng)分?jǐn)?shù)。
(4)每個實驗均需另起一頁書寫。
四、關(guān)于雷同報告:報告上交后,如有雷同,則課程考核以不及格處理。(每個實驗均已列出參數(shù)可選范圍,不能出現(xiàn)兩人所有參數(shù)相同情況)
實驗一 雷達(dá)信號波形分析實驗
實驗類別:驗證性實驗 實驗學(xué)時:2學(xué)時
實驗地點:信息對抗實驗室,實驗依據(jù):《雷達(dá)原理實驗》教學(xué)大綱 實驗設(shè)備:PC機,MATLAB軟件
一、實驗?zāi)康呐c要求
1.了解雷達(dá)常用信號的形式。2.學(xué)會用仿真軟件分析信號的特性。3.了解雷達(dá)常用信號的頻譜特點和模糊函數(shù)。
二、實驗內(nèi)容
本實驗是在PC機上利用MATLAB仿真軟件進(jìn)行常用雷達(dá)信號的仿真、設(shè)計。針對所設(shè)計的雷達(dá)信號分析其頻譜特性和模糊函數(shù)。
三、實驗步驟
1.列出簡單脈沖調(diào)制信號和線性調(diào)頻雷達(dá)信號數(shù)學(xué)模型 2.利用MATLAB軟件編寫雷達(dá)信號產(chǎn)生程序 3.對信號進(jìn)行頻譜分析
4.記錄仿真結(jié)果、存儲仿真波形。選作:
1.對線性調(diào)頻信號進(jìn)行匹配,輸出原信號與匹配輸出信號的對比波形。
四、實驗要求
1.每名同學(xué)自選實驗參數(shù)、進(jìn)行程序設(shè)計。信號參數(shù)范圍如下:
(1)簡單脈沖調(diào)制信號: 載頻范圍:70MHz~100MHz 脈沖重復(fù)周期:200us~300us
脈沖寬度:3us~10us 幅度:1V(2)線性調(diào)頻信號 載頻范圍:70MHz~100MHz 脈沖重復(fù)周期:200us~300us 脈沖寬度:10us~30us 信號帶寬:10 MHz ~20MHz 幅度:1V 2.實驗結(jié)束后,檢查實驗結(jié)果并討論。3.撰寫實驗報告
五、思考題
常規(guī)脈沖雷達(dá)信號的頻譜和線性調(diào)頻雷達(dá)信號的頻譜各有何特點?線性調(diào)頻雷達(dá)信號有何優(yōu)勢?。
雷達(dá)信號波形分析實驗報告
****年**月**日
班級
姓名
評分
一、實驗?zāi)康囊?/p>
二、實驗原理
三、實驗參數(shù)設(shè)置
四、實驗仿真波形
五、實驗成果分析
六、教師評語
教師簽字
實驗二.數(shù)字式目標(biāo)距離測量實驗
實驗類別:驗證性實驗 實驗學(xué)時:2學(xué)時
實驗地點:信息對抗實驗室,實驗依據(jù):《雷達(dá)原理實驗》教學(xué)大綱 實驗設(shè)備:PC機、QURTARSII軟件
一、實驗?zāi)康呐c要求
1.掌握數(shù)字式雷達(dá)距離測量的基本原理。
2.學(xué)會用QuartusII軟件設(shè)計數(shù)字式單目標(biāo)雷達(dá)距離錄取裝置。3.了解多目標(biāo)雷達(dá)距離錄取裝置的設(shè)計方法。
二、實驗內(nèi)容
本實驗是在PC機上利用QuartusII軟件進(jìn)行數(shù)字式單目標(biāo)雷達(dá)距離錄取裝置的設(shè)計,并通過波形仿真驗證設(shè)計方案的正確性。
三、實驗步驟
1.用原理圖法設(shè)計數(shù)字式單目標(biāo)雷達(dá)距離錄取裝置 2.確定波形仿真參數(shù)。
3.通過波形仿真文件驗證數(shù)字式單目標(biāo)雷達(dá)距離錄取裝置的正確性。4.記錄仿真參數(shù)、結(jié)果并存儲仿真波形。選作:
1.數(shù)字式單目標(biāo)雷達(dá)距離錄取裝置的設(shè)計,并通過波形仿真驗證設(shè)計方案的正確性。
四、實驗要求
1.每名同學(xué)自選實驗參數(shù)、進(jìn)行程序設(shè)計。信號參數(shù)范圍如下:
簡單脈沖調(diào)制信號:
(1)脈沖重復(fù)周期:200us~300us
(2)脈沖寬度:10us~30us(3)目標(biāo)距離:15km~40km(4)目標(biāo)數(shù)量:1~3個
2.實驗結(jié)束后,檢查實驗結(jié)果并討論。3.撰寫實驗報告
五、思考題
討論多目標(biāo)距離編碼器與單目標(biāo)距離編碼器實現(xiàn)方案設(shè)計不同點。
數(shù)字式目標(biāo)距離測量實驗報告
****年**月**日
班級
姓名
評分
一、實驗?zāi)康囊?/p>
二、實驗原理
三、實驗參數(shù)設(shè)置
四、實驗仿真波形
五、實驗成果分析
六、教師評語
教師簽字
第四篇:通信原理實驗指導(dǎo)書(8個實驗)(精選)
實驗一 CPLD 可編程數(shù)字信號發(fā)生器實訓(xùn)
一、實驗?zāi)康?/p>
1、熟悉各種時鐘信號的特點及波形;
2、熟悉各種數(shù)字信號的特點及波形。
二、實驗設(shè)備與器件
1、通信原理實驗箱一臺;
2、模擬示波器一臺。
三、實驗原理
1、CPLD 可編程模塊電路的功能及電路組成
CPLD可編程模塊(芯片位號:U101)用來產(chǎn)生實驗系統(tǒng)所需要的各種時 鐘信號和數(shù)字信號。它由 CPLD可編程器件 ALTERA公司的 EPM7128(或者是 Xilinx 公司的 XC95108)、編程下載接口電路(J104)和一塊晶振(OSC1)組 成。晶振用來產(chǎn)生系統(tǒng)內(nèi)的16.384MHz 主時鐘。本實驗要求參加實驗者了解這 些信號的產(chǎn)生方法、工作原理以及測量方法,才可通過CPLD可編程器件的二 次開發(fā)生成這些信號,理論聯(lián)系實踐,提高實際操作能力,實驗原理圖如圖1-1 所示。
2、各種信號的功用及波形
CPLD 型號為 EPM7128 由計算機編好程序從 J104 下載寫入芯片,OSC1 為晶體,頻率為 16.384MHz,經(jīng) 8 分頻得到 2.048MHz 主時鐘,面板測量點與EPM7128 各引腳信號對應(yīng)關(guān)系如下:
SP101 2048KHz 主時鐘 方波 對應(yīng) U101EPM7128 11 腳 SP102 1024KHz 方波 對應(yīng) U101EPM7128 10 腳 SP103 512KHz 方波 對應(yīng) U101EPM7128 9 腳 SP104 256KHz 方波 對應(yīng) U101EPM7128 8 腳 SP105 128KHz 方波 對應(yīng) U101EPM7128 6 腳 SP106 64KHz 方波 對應(yīng) U101EPM7128 5 腳
SP107 32KHz 方波 對應(yīng) U101EPM7128 4 腳 SP108 16KHz 方波 對應(yīng) U101EPM7128 81 腳 SP109 8KHz 方波 對應(yīng) U101EPM7128 80腳 SP110 4KHz 方波 對應(yīng) U101EPM7128 79腳 SP111 2KHz 方波 對應(yīng) U101EPM7128 77腳 SP112 1KHz 方波 對應(yīng) U101EPM7128 76腳 SP113 PN32KHz 32KHz偽隨機碼 對應(yīng)U101EPM7128 75腳 SP114 PN2KHz 2KHz偽隨機碼 對應(yīng)U101EPM7128 74腳 SP115 自編碼 自編碼波形,波形由 對應(yīng) U101EPM7128 73 腳 J106 開關(guān)位置決定
SP116 長 0 長 1 碼 碼形為1、0 連“1” 對應(yīng) U101EPM7128 70腳、0 連“0”碼
SP117 X 絕對碼輸入 對應(yīng) U101EPM7128 69 腳 SP118 Y 相對碼輸出 對應(yīng) U101EPM7128 68 腳 SP119 F80 8KHz0 時隙取樣脈沖 對應(yīng) U101EPM7128 12 腳
此外,取樣時鐘、編碼時鐘、同步時鐘、時序信號還將被接到需要的單元電路中。
PN32KHz、PN2KHz 偽隨機碼的碼型均為 ***,不同的是碼 元寬度不一樣,PN2KHz 的碼元寬度 S=1/2KHz=0.5ms,PN32KHz 的碼元寬 度 S=0.03125ms。
注:本實驗平臺中所有數(shù)字信號都是由同一個信號源 OSC1 分頻產(chǎn)生,所 以頻率相同或者頻率成倍數(shù)關(guān)系的數(shù)字信號,都有相對固定的相位關(guān)系。CPLD可編程模塊電路圖,如圖1-1 所示:
圖1-1 CPLD可編程模塊電路圖
四、實驗內(nèi)容
1、熟悉CPLD可編程數(shù)字信號發(fā)生器各測量點信號波形;
2、查閱CPLD可編程技術(shù)的相關(guān)資料,了解這些信號產(chǎn)生的方法。
五、實驗步驟
本次實驗使用了實驗平臺中“數(shù)字信號源模塊”。
1、打開電源總開關(guān),電源指示燈亮,系統(tǒng)開始工作;
2、用示波器測出下面所列各測量點波形,并對每一測量點的波形加以分析;
GND為接地點,測量各點波形時示波器探頭的地線夾子應(yīng)先接地。
3、測量點輸出的理想波形及比較,如圖 1-2 所示:
圖 1-2 CPLD可編程模塊產(chǎn)生的部分信號理想波形示意圖
六、實驗報告
1、分析各種時鐘信號及數(shù)字信號產(chǎn)生的方法,敘述其功用;
2、畫出各種時鐘信號及數(shù)字信號的波形;
七、預(yù)習(xí)要求
了解 CPLD可編程技術(shù)方面的知識
實驗二 模擬信號發(fā)生器實訓(xùn)
一、實驗?zāi)康?/p>
1、熟悉各種模擬信號的產(chǎn)生方法及其用途;
2、觀察分析各種模擬信號波形的特點及產(chǎn)生原因。
二、實驗設(shè)備與器件
1、通信原理實驗箱一臺;
2、模擬示波器一臺。
三、實驗原理
模擬信號發(fā)生器電路用來產(chǎn)生實驗所需的各種音頻信號:同步正弦波信號、非同步簡易正弦波信號、話音信號、音樂信號等。
(一)同步信號源
1、功用
同步信號源用來產(chǎn)生與編碼數(shù)字信號同步的2KHz 正弦波信號,可作為抽 樣定理PAM、增量調(diào)制CVSD 編碼、PCM 編碼實驗的輸入音頻信號。在沒有 數(shù)字存貯示波器的條件下,用它作為取樣及編碼實驗的輸入信號,可在普通示 波器上觀察到穩(wěn)定的取樣及編碼數(shù)字信號波形。
2、電路原理
它由2KHz 方波經(jīng)高通濾波器、低通濾波器和輸出放大及跟隨等電路三部 分組成,如圖1-1所示:
由CPLD 可編程器件U101 產(chǎn)生的2KHz 方波信號,經(jīng)R501 接入本電路。SP501 為其測量點。U501A 及周邊的阻容網(wǎng)絡(luò)組成一個截止頻率為234Hz 高通濾波器和截止頻率為2342Hz 的低通濾波器,用以濾除2KHz 方波的各次諧波,輸出2KHz 正弦波,SP502“同步輸出”銅鉚孔為其輸出點。2KHz 正弦波通過銅鉚孔輸出可供PAM、PCM、CVSD(△M)模塊使用。W501 用來改 5
變輸出同步正弦波的幅度。
圖1-1 為同步正弦信號發(fā)生器的電路圖
(二)非同步信號源
非同步正弦波信號源是一個簡易信號發(fā)生器,它可產(chǎn)生頻率為0.3~10KHz 的可調(diào)正弦波信號,輸出幅度為0~10V(一般使用范圍0~4V)且幅度由W203 連續(xù)可調(diào)。在沒有數(shù)字存貯示波器的條件下,用它作為取樣及編碼實驗的輸入 信號,可在普通示波器上觀察到穩(wěn)定的取樣及編碼數(shù)字信號波形,非同步信號 源發(fā)生模塊電路原理圖如圖1-2 所示:
圖1-2 非同步信號源發(fā)生模塊電路原理圖
(三)音樂信號源
音樂信號產(chǎn)生電路用來產(chǎn)生音樂信號送往音頻終端電路,以檢查話音信道 的開通情況及通話質(zhì)量。音樂信號由U601 音樂片厚膜集成電路產(chǎn)生。音樂信號源發(fā)生模塊電路原理圖如圖1-3 所示:
圖1-3 音樂信號源發(fā)生模塊電路原理圖
(四)音頻功率放大器
音頻功率放大器采用LM386 單片集成功放,模擬信號從SP1202 引入,W1201 調(diào)節(jié)音量,J1202 控制與喇叭的連接,當(dāng)J1202 的1、2 連接時,喇叭接通;
2、3 連接時喇叭斷開,模擬信號發(fā)生模塊實物圖如圖1-4 所示:
圖1-4 模擬信號發(fā)生模塊實物圖
四、實驗內(nèi)容
1、觀察同步信號源的波形并理解它的原理;
2、觀察非同步信號源的波形并理解它的原理;
3、觀察音樂信號源的波形并理解它的原理。
五、實驗步驟
模擬信號發(fā)生模塊實驗連接示意圖如圖2-5所示:
圖 2-5 模擬信號發(fā)生模塊電路連接示意圖
1、打開實驗箱右側(cè)電源開關(guān),電源指示燈亮;
2、連接 SP111 和 SP501,將 CPLD產(chǎn)生的 2KHz 方波信號送入同步信號電 路;
3、用示波器測量 SP201、SP502、SP601 等各點波形。
4、將各模擬信號由相應(yīng)銅鉚孔輸出,通過連接線接入 SP1201 銅鉚孔,此 時模擬信號可由喇叭輸出(將 J1201 的 1-2 連通),學(xué)生可直觀地感受各模擬信 號間的差別。
5、模擬信號源模塊有關(guān)器件接口介紹:
SP201:非同步信號輸出,一般使用范圍 300Hz~3.4KHz; SP601:音樂信號輸出,SW601 觸發(fā)后產(chǎn)生; SP502:同步正弦波輸出,頻率 2KHz; SW601:音樂信號觸發(fā)開關(guān); SP1201:功放輸入。
電位器調(diào)節(jié):
W201:非同步正弦信號頻率調(diào)節(jié); W202:非同步正弦信號占空比調(diào)節(jié); W203:非同步正弦信號幅度調(diào)節(jié); W501:同步正弦波信號幅度調(diào)節(jié) W305:功放放大幅度調(diào)節(jié)。
6、測量點輸出的理想波形
圖 2-6 同步正弦波信號波形示意圖
圖 2-7 非同步信號理想波形比較示意圖
六、實驗報告
1、畫出各測量點波形,并進(jìn)行分析;
2、畫出各模擬信號源的電路框圖,敘述其工作原理;
3、記錄實驗過程中遇到的問題并進(jìn)行分析。
七、預(yù)習(xí)要求
理解同步信號源、非同步信號源以及音樂信號源的波形和原理。
實驗三 抽樣定理與PAM系統(tǒng)實訓(xùn)
一、實驗?zāi)康?/p>
1、通過對模擬信號抽樣的實驗,加深對抽樣定理的理解;
2、通過PAM 調(diào)制實驗,使學(xué)生能加深理解脈沖幅度調(diào)制的特點;
3、通過對電路組成、波形和所測數(shù)據(jù)的分析,了解PAM 調(diào)制方式優(yōu)缺點。
二、實驗設(shè)備與器件
1、通信原理實驗箱一臺;
2、模擬示波器一臺。
三、實驗原理
抽樣定理和脈沖幅度調(diào)制實驗系統(tǒng)框圖如圖3-
1、電原理圖如圖3-
2、實物 電路如圖3-3 所示,由輸入電路、高速電子開關(guān)電路、脈沖發(fā)生電路、解調(diào)濾 波電路、功放輸出電路等五部分組成。
圖3-1 脈沖振幅調(diào)制電路原理框圖
取樣電路是用4066 模擬門電路實現(xiàn)。當(dāng)取樣脈沖為高電位時,取出信號樣值;當(dāng)取樣脈沖為低電位,輸出電壓為0,這樣便完成了取樣。本電路屬低通信號的自然取樣。根據(jù)取樣定理,取樣后的信號還原為原信號要通過理想低通濾波器,本濾波電路系統(tǒng)用有源低通濾波器代替理想低通濾波器完成還原。
圖3-2 抽樣定理實驗電路原理圖
圖3-3 抽樣定理實驗?zāi)K實物圖
四、實驗內(nèi)容
1、通過PAM 調(diào)制實驗,使學(xué)生能加深理解脈沖幅度調(diào)制的特點;
2、掌握抽樣的全過程。
五、實驗步驟
抽樣定理模塊實驗連接方式示意圖,如圖3-4所示
圖 3-4 抽樣定理模塊電路連接方式示意圖
1、SP201 連接 SP111 接入 2KHz 同步方波產(chǎn)生 2KHz 同步正弦波。
2、連接 SP202 與 SP301,送入模擬信號。
3、SP302 接入抽樣時鐘信號,頻率有 4KHz、8KHz、16KHz 方波可供選擇,建議先接入 16KHz開始實驗。
4、改變輸入SP302 的抽樣時鐘頻率,重復(fù)步驟 1-3。
5、連接 SP204 與 SP301、SP303 與 SP306、SP305與 TP207,把揚聲器 J204 開關(guān)置到 1、2位置,變化 SP302 的輸入采樣時鐘信號頻率,聽辨音樂信的質(zhì)量。
6、抽樣過程理想波形比較示意圖,如圖3-5 所示:
圖 3-5 抽樣過程理想波形比較示意圖
六、實驗報告
1、列出所測各點的波形、頻率、電壓等有關(guān)數(shù)據(jù),驗證抽樣定理;
2、抽樣功能實現(xiàn)的方法很多,請設(shè)計一個抽樣電路完成功能。
七、預(yù)習(xí)要求
了解PAM 調(diào)制原理和的特點;了解抽樣原理及抽樣的整個過程。
實驗四 PCM 編碼、譯碼原理實訓(xùn)
—、實驗?zāi)康?/p>
1、加深對PCM 編碼過程的理解;
2、熟悉PCM 編、譯碼專用集成芯片的功能和使用方法;
3、了解PCM 系統(tǒng)的工作過程;
4、了解幀同步信號的時序狀態(tài)關(guān)系;
5、掌握時分多路復(fù)用的工作過程;
6、用同步正弦波信號觀察PCM 八比特編碼的實驗。
二、實驗設(shè)備與器件
1、通信原理實驗箱一臺;
2、模擬示波器一臺。
三、實驗原理
PCM 編/譯碼原理框圖如圖4-1 所示。
圖4-1 PCM 編/譯碼原理框圖
所謂編碼,就是用一組二進(jìn)制碼組來表示每一個有固定電平的量化值。然 而,實際上量化是在編碼過程中同時完成的,故編碼過程也稱為模/數(shù)變換,可 記作A/D,A/D 及D/A 電路框圖如圖4-2 所示:
圖4-2(a)A→D 電路 圖4-2(b)D→A 電路
圖4-2 A/D 及D/A 電路框圖
PCM編譯碼電路主要由芯片U801及外圍電路構(gòu)成。每個TP3067芯片U801 含有一路PCM 編碼器和一路PCM 譯碼器。
PCM 編/譯碼實驗電路圖,如圖4-3 所示:
圖4-3 PCM 編/譯碼實驗電路圖
PCM 編譯碼模塊實物圖,如圖4-4 所示:
圖4-4 PCM 編譯碼模塊實物圖
四、實驗內(nèi)容
1、用同步正弦波信號觀察PCM 八比特編碼的實驗;
2、脈沖編碼調(diào)制(PCM)及系統(tǒng)實驗;
3、PCM 八比特編碼時分復(fù)用輸出波形觀察測量實驗。
五、實驗步驟
PCM 編譯碼模塊實驗連接方式示意圖,如圖 4-5 所示:
圖 4-5 PCM 編譯碼模塊實驗連接方式示意圖
1、打開實驗箱右側(cè)電源開關(guān),電源指示燈亮;
2、編碼部分:
SP111連接SP201,SP401連接 SP203 接入 2KHz 同步正弦波; SP405連接 TP101接入 2048KHz 主時鐘信號; SP406連接TP119 接入8KHz 時隙脈沖信號;
SP407 連接TP106(64K)或TP103(512K)或TP101(2048K)接入可選發(fā)碼時鐘。
3、譯碼部分:SP408連接 TP119 接入8KHz 時隙脈沖信號;
TP409 連接TP106(64K)或TP103(512K)或TP101(2048K)接入可選發(fā)碼時鐘。
4、測量 SP801~SP809 各點波形,示波器兩通道同時測量 SP403、SP405 兩點波形,此時能觀察到穩(wěn)定的 8比特PCM 數(shù)字輸出信號。
5、用連接線將譯碼輸出信號由 SP409 引出,接入到功放模塊 SP408“喇 叭輸入”接口;
6、改變輸入的模擬信號,選擇不同的編譯碼時鐘,測量各點波形。7.PCM 編碼輸入、譯碼輸出理想波形示意圖如圖 4-6 所示:
圖 4-6 PCM 編碼輸入、譯碼輸出理想波形示意圖
六、實驗報告
1、畫出實驗電路的實驗方框圖,并敘述其工作過程;
2、畫出實驗過程中各測量點的波型圖,注意對應(yīng)相位、時序關(guān)系;
3、觀察同步正弦波的編碼波形,讀出編碼數(shù)據(jù)(至少12 個字節(jié)數(shù)據(jù),注 意觀測方法);
4、寫出本次實驗的心得體會,以及對本次實驗有何改進(jìn)意見。
七、預(yù)習(xí)要求
理解PCM編碼、譯碼原理及波形特點。
實驗五 △M 編碼、譯碼原理實訓(xùn)
一、實驗?zāi)康?/p>
1、掌握增量調(diào)制編譯碼的基本原理,并理解實驗電路的工作過程;
2、了解不同速率的編譯碼,以及低速率編譯碼時的輸出波形。
二、實驗設(shè)備與器件
1、通信原理實驗箱一臺;
2、模擬示波器一臺。
三、實驗原理
(一)增量調(diào)制編碼實驗
增量調(diào)制編碼每次取樣只編一位碼,表示抽樣幅度的增量,即采用一位二 進(jìn)制數(shù)碼“1”或“0”來表示信號在抽樣時刻的值相對于前一個抽樣時刻的值 是增大還在減小,增大則輸出“1”碼,減小則輸出“0”碼。輸出的“1”“0” 只是表示信號相對于前一個時刻的增減,不表示信號的幅值。圖5-1 表示增量調(diào)制編碼器實驗結(jié)構(gòu)框圖,圖5-1 為△M 編碼電原理圖。
圖5-1 增量調(diào)制編碼器實驗結(jié)構(gòu)框圖
圖5-2 △M 編碼電路電原理圖
(二)增量調(diào)制的譯碼實驗
增量調(diào)制系統(tǒng)譯碼器電路結(jié)構(gòu)方框圖,如圖5-3 所示:
圖5-3 增量調(diào)制系統(tǒng)譯碼器電路結(jié)構(gòu)方框圖
由發(fā)端送來的編碼數(shù)據(jù)信號加至開關(guān)的引腳,通過該開關(guān)的作用,把信號 送到(MC34115)芯片的第13 引腳,即接收數(shù)據(jù)輸入端。本系統(tǒng)因為是譯碼 電路,故置低電平至(MC34115)的15 引腳,使模擬輸入運算放大器與移位 寄存器斷開,而數(shù)字輸入運算放大器與移位寄存器接通,這樣,接收數(shù)據(jù)信碼 經(jīng)過數(shù)字輸入運算放大器整形后送到移位寄存器,后面的工作過程與編碼時相 同,只是解調(diào)信號不再送回第2 引腳(ANF 端),而是直接送入后面的積分網(wǎng)絡(luò)中,再通過接收通道低通濾波電路濾去高頻量化噪聲,然后送出話音信號,推動喇叭。雖然增量調(diào)制系統(tǒng)的話音質(zhì)量不如脈沖編碼調(diào)制PCM 數(shù)字系統(tǒng)的 音質(zhì),但是由于增量調(diào)制電路比較簡單,能從較低的數(shù)碼率進(jìn)行編碼,通常為 16~32kbit/s,在用于單路數(shù)字電話通信時,不需要收發(fā)端同步,故增量調(diào)制系統(tǒng)仍然廣泛應(yīng)用于數(shù)字話音通信系統(tǒng)中,如應(yīng)用在傳輸數(shù)碼率的軍事,野外及保密數(shù)字電話等方面,在軍隊系統(tǒng)中的數(shù)字衛(wèi)星通信地面站設(shè)備中,其終端部分的話音編碼就是應(yīng)用的這種大規(guī)模集成電路MC3417,MC3418 的連續(xù)可變斜率增量調(diào)制方式。△M 譯碼電路原理圖,如圖5-4 所示:
△M 增量編碼譯碼模塊,如圖5-5 所示:
△M 增量編碼譯碼模塊如圖5-6 所示:
圖5-6 △M 增量編碼譯碼模塊實物圖
由增量調(diào)制編碼部分、增量調(diào)制譯碼部分、增量調(diào)制整形部分組成。
四、實驗內(nèi)容
1、增量調(diào)制CVSD(△M)編碼實驗;
2、增量調(diào)制CVSD(△M)譯碼實驗;
3、工作時鐘可變狀態(tài)下△M 編譯碼質(zhì)量比較;
4、同等條件下的PCM 與△M 系統(tǒng)性能比較實驗。
五、實驗步驟
增量編碼/譯碼模塊實驗連線示意圖如圖 5-7 所示:
圖 5-7 增量編碼譯碼模塊電路連線示意圖
1、打開實驗箱右側(cè)電源開關(guān),電源指示燈亮;
2、SP201連接SP111;
3、SP501 連接 SP203 接入2KHz 同步正弦波。調(diào)整輸入信號幅度峰峰值在 2V左右;
4、SP502 和 SP506分別輸入增量編碼和譯碼實驗中各工作時鐘,有三種頻 率可供選擇:16KHz、32KHz、64KHz; 注意:編碼工作時鐘應(yīng)與譯碼工作時鐘一致;
5、連接 SP503 和 SP505,將編譯的數(shù)字信號送入譯碼電路;
6、測量 TP501~TP509各點波形。
7、增量調(diào)制編/譯碼電路信號理想波形示意圖如圖 5-8 所示
圖 5-8 增量調(diào)制編/譯碼電路信號理想波形示意圖
六、實驗報告
1、畫出實驗電路的實驗方框圖,并作簡要敘述;
2、畫出各測量各點波形,結(jié)合理論分析說明所發(fā)生的各種現(xiàn)象;
3、在通話的質(zhì)量方面,你認(rèn)為該實驗系統(tǒng)如何改進(jìn)方能提高話音的質(zhì)量,及對本實驗有何改進(jìn)意見?
七、預(yù)習(xí)要求
了解增量調(diào)制的原理及波形特點,并在同等條件下比較PCM編碼和增量調(diào)制編碼的性能特點。
實驗六 FSK 調(diào)制、解調(diào)原理實訓(xùn)
一、實驗?zāi)康?/p>
1、掌握FSK(ASK)調(diào)制的工作原理及電路組成;
2、掌握利用鎖相環(huán)解調(diào)FSK 的原理和實現(xiàn)方法。
二、實驗設(shè)備與器件
1、通信原理實驗箱一臺;
2、模擬示波器一臺。
三、實驗原理
FSK調(diào)制/解調(diào)電原理框圖如圖6-1所示:
圖6-1 FSK 調(diào)制/解調(diào)電原理框圖
實驗電路原理圖如圖6-2 所示:
圖6-2 FSK 調(diào)制實驗電路原理圖
(二)FSK 解調(diào)
FSK 解調(diào)電路中主要由鎖相環(huán)解調(diào)器組成。它鎖定在FSK 的一個載頻如f1上,對應(yīng)輸出高電平,而對另一載頻f2 失鎖,對應(yīng)輸出低電平,那么在鎖相環(huán)路濾波器輸出端就可以得到解調(diào)的基帶信號序列,F(xiàn)SK 解調(diào)實驗電路原理圖如圖6-3 所示:
圖6-3 FSK 解調(diào)實驗電路原理圖
圖6-4 FSK 調(diào)制、解調(diào)實驗?zāi)K實物圖
FSK 調(diào)制/解調(diào)模塊由兩路載頻電路、FSK 調(diào)制輸出、FSK 解調(diào)輸入以及FSK 基帶整形電路等功能模塊組成,F(xiàn)SK 調(diào)制、解調(diào)實驗?zāi)K實物圖如圖6-4所示。環(huán)路對128KHz 載頻鎖定時輸出高電平,對64KHz 載頻失鎖時就輸出低電平。只要適當(dāng)選擇環(huán)路參數(shù),使它對128KHz 鎖定,對64KHz 失鎖,則在解調(diào)器輸出端就得到解調(diào)輸出的基帶信號序列。
四、實驗內(nèi)容
1、移頻鍵控FSK 調(diào)制實驗;
2、移頻鍵控FSK 解調(diào)實驗。
五、實驗步驟
測試 FSK 調(diào)制電路 TP601-TP609 各測量點以及解調(diào)電路 TP701-TP704 各測量點的波形,并作詳細(xì)分析。FSK調(diào)制解調(diào)模塊實驗電路連線方法示意圖如圖6-5所示:
圖 6-5 FSK調(diào)制解調(diào)模塊電路連線方法示意圖
1、按下實驗箱右側(cè)電源開關(guān),電源指示燈亮;
2、連接 SP114 與 SP603:碼元速率為 2KB/s 的 *** 偽隨機 碼信號 J602 接好;
SP601和 SP602 分別接入128KHz 和 64KHz 的時鐘信號; 連接SP605 和 SP701,將調(diào)制好的信號輸入到解調(diào)電路中。
3、電位器調(diào)節(jié):
VR601:調(diào)節(jié) 128KHz 正弦波幅度大??; VR602:調(diào)節(jié) 64KHz 正弦波幅度大?。?/p>
VR603:調(diào)節(jié) FSK已調(diào)信號幅度大?。?/p>
VR701:調(diào)節(jié)解調(diào)電路壓控振蕩器時鐘的中心頻率。
4、調(diào)節(jié) VR701電位器使壓控振蕩器工作在 128KHz;
5、注意:當(dāng)基帶信號的碼元速率與載頻信號的頻率相差太近時,FSK解調(diào)端輸 出測量點TP704 輸出應(yīng)為不穩(wěn)定的輸出波形;
6、觀察FSK解調(diào)輸出 TP701~TP704波形,并作記錄,并同時觀察 FSK調(diào) 制端的基帶信號,比較兩者波形,觀察是否有失真。
7、FSK頻移鍵控原理理想波形圖,如圖6-6 所示:
圖 6-6 FSK頻移鍵控原理理想波形圖
六、實驗報告
1、畫出FSK 各主要測試點波形;
2、出改變4046 的哪些外圍元件參數(shù)對其解調(diào)正確輸出有影響?
3、分析其輸出數(shù)字基帶信號序列與發(fā)送數(shù)字基帶信號序列相比有否產(chǎn)生延 遲,什么情況下會出現(xiàn)解調(diào)輸出的數(shù)字基帶信號序列反向的問題?
七、預(yù)習(xí)要求
了解移頻鍵控FSK調(diào)制、解調(diào)原理,了解FSK調(diào)制波形的特點。
實驗七 PSK/DPSK 調(diào)制、解調(diào)原理實訓(xùn)
一、實驗?zāi)康?/p>
1、掌握二相BPSK(DPSK)調(diào)制解調(diào)的工作原理及電路組成;
2、了解載頻信號的產(chǎn)生方法;
3、掌握二相絕對碼與相對碼的碼變換方法。
二、實驗設(shè)備與器件
1、通信原理實驗箱一臺;
2、模擬示波器一臺。
三、實驗原理
(一)PSK 調(diào)制實驗:
在本實驗中,絕對移相鍵控(PSK)是采用直接調(diào)相法來實現(xiàn)的,也就是 用輸入的基帶信號直接控制已輸入載波相位的變化來實現(xiàn)相移鍵控。本實驗中PSK 調(diào)制模塊原理框圖如圖7-1,二相PSK(DPSK)的載波為1.024MHz,數(shù)字基帶信號有32Kbit/s 偽隨機碼、32KHz 方波、CVSD 編碼信號等。
圖7-1 PSK/DPSK 解調(diào)原理框圖
(二)PSK 解調(diào)實驗:
該解調(diào)器由三部分組成:載波提取電路、位定時恢復(fù)電路與信碼再生整形 電路。如圖7-3 解調(diào)器總方框圖、圖7-4 相正交解調(diào)環(huán)各點波形圖。
圖7-3 解調(diào)器總方框圖
圖7-4 相正交解調(diào)環(huán)各點波形圖
PSK/DPSK 調(diào)制解調(diào)實驗?zāi)K如圖7-5 所示:
四、實驗內(nèi)容
1、PSK 調(diào)制實驗,調(diào)整載波幅度,觀察SP1101~SP1109 各測量點的波形;
2、PSK 解調(diào)實驗,觀察SP1110~SP1116 各測量點的波形;
3、PSK 解調(diào)載波提取實驗,將PSK 的電路調(diào)整到最佳狀態(tài),逐一測量 SP1101~SP1109 各點處的波形,畫出波形圖并作記錄,注意相位、幅度之間的關(guān)系。
圖7-5 PSK/DPSK 調(diào)制解調(diào)實驗?zāi)K
五、實驗步驟
PSK/DPSK 調(diào)制解調(diào)實驗連線方法,如圖 7-6 所示:
圖 7-6 PSK/DPSK調(diào)制解調(diào)實驗連線方法
1、打開實驗箱右側(cè)電源開關(guān),電源指示燈亮;
2、連接 SP113 與SP804,接 入2KHz 的基帶信號。SP801 接入1024KHz 的方波信號;
3、連接 SP804 和 SP901,將調(diào)制好的載波信號輸入到解調(diào)電路中;
4、將本實驗電路調(diào)整到最佳狀態(tài),逐一測量調(diào)制電路 TP801-TP808 各點 處和解調(diào)電路TP901-TP905各點處的波形,畫出波形圖并作記錄,注意相位、幅度之間的關(guān)系;
5.PSK調(diào)制模塊理想波形示意圖如圖 7-7 所示:
圖 7-7 PSK調(diào)制模塊理想波形示意圖
六、實驗報告
1、簡述PSK 調(diào)制解調(diào)電路的工作原理及工作過程;
2、根據(jù)實驗測試記錄(波形、頻率、相位、幅度以及時間對應(yīng)關(guān)系)依此 畫出調(diào)制解調(diào)器各測量點的工作波形,并給以必要的說明。
七、預(yù)習(xí)要求
1、了解二相BPSK(DPSK)調(diào)制解調(diào)的工作原理及電路組成;
2、了解載頻信號的產(chǎn)生方法;
3、了解二相絕對碼與相對碼的碼變換方法。
實驗八 基帶無碼間串?dāng)_及眼圖實訓(xùn)
一、實驗?zāi)康?/p>
學(xué)會觀察眼圖及其分析方法
二、實驗設(shè)備與器件
1、通信原理實驗箱一臺;
2、模擬示波器一臺。
三、實驗原理
眼圖可以直觀地估價系統(tǒng)的碼間干擾和噪聲的影響,衡量通信系統(tǒng)的傳輸 質(zhì)量,是一種常用的測試手段。在圖8-1 中畫出兩個無噪聲的波形和相應(yīng)的“眼圖”,一個無失真,另一個有失真(碼間串?dāng)_)。
(a)無碼間串?dāng)_時波形;無碼間串?dāng)_眼圖(b)有碼間串?dāng)_時波形;有碼間串?dāng)_眼圖 圖8-1 無失真及有失真時的波形及眼圖
所謂“眼圖”,就是由解調(diào)后經(jīng)過低通濾波器輸出的基帶信號,以碼元定時作為同步信號在示波器屏幕上顯示的波形。干擾和失真所產(chǎn)生的傳輸畸變,可以在眼圖上清楚地顯示出來。因為對于二進(jìn)制信號波形,它很像人的眼睛的
過程眼圖。在隨機噪聲的功率給定時,將使誤碼率增加。“眼睛”張開的大小就表明失真的嚴(yán)重程度。為便于說明眼圖和系統(tǒng)性能的關(guān)系,我們將它簡化成圖8-2 的形狀。
圖8-2 眼圖的重要性質(zhì)
衡量眼圖質(zhì)量的幾個重要參數(shù)有:
1、眼圖開啟度(U-2ΔU)/U 指在最佳抽樣點處眼圖幅度“張開”的程度。最佳取樣時刻應(yīng)選擇在眼睛 張開最大的時刻,無畸變眼圖的開啟度應(yīng)為100%。
2、“眼皮”厚度2ΔU/U 指在最佳抽樣點處眼圖幅度的閉合部分與最大幅度之比,無畸變眼圖的“眼皮”厚度應(yīng)等于0。
3、交叉點發(fā)散度ΔT/T 指眼圖過零點交叉線的發(fā)散程度,無畸變眼圖的交叉點發(fā)散度應(yīng)為0。
4、正負(fù)極性不對稱度
指在最佳抽樣點處眼圖正、負(fù)幅度的不對稱程度。無畸變眼圖的極性不對 稱度應(yīng)為0。
最后,還需要指出的是:由于噪聲瞬時電平的影響無法在眼圖中得到完整 的反映,因此,即使在示波器上顯示的眼圖是張開的,也不能完全保證判決全 部正確。不過,原則上總是眼睛張開得越大,誤判越小?;鶐o碼間干擾和眼 41
圖實驗電路圖如圖8-3 所示:
圖8-3 基帶無碼間干擾和眼圖實驗電路原理圖
基帶無碼間干擾及眼圖實驗?zāi)K,如圖8-4 所示:
圖8-4 基帶無碼間干擾及眼圖實驗?zāi)K實物圖
眼圖觀測方法:用示波器的一根探頭(觸發(fā)TRTIGGER 檔)放在SP107 42
上(同步時鐘),另一根探頭放在SP1302 上(數(shù)字基帶信號的升余弦波),調(diào)整示波器的掃描周期,使SP1301 的升余弦波波形的余輝反復(fù)重疊,則可觀察到眼圖波形,在圖8-5 中給出從示波器上觀察到的比較理想狀態(tài)下的眼圖照片。
(a)二進(jìn)制系統(tǒng)(b)隨機數(shù)據(jù)輸入后的二進(jìn)制系統(tǒng)
圖8-5 實驗室理想狀態(tài)下的眼圖
四、實驗內(nèi)容
1、眼圖觀察及分析實驗;
2、仿真眼圖觀察測量實驗;
3、若是32KPN 碼或PSK 解調(diào)碼,也可與上相同的接法,用以觀察眼圖。
五、實驗步驟
1、打開實驗箱右側(cè)電源開關(guān),電源指示燈亮;
2、連接 SPA01 和 SP113或SP902,送入基帶信號;
3、觀察SPA01 測量點的眼圖波形;
4、當(dāng)連接SP902時將PSK解調(diào)模塊還原的數(shù)字基帶信號送入眼圖電路。眼圖實驗?zāi)K實驗連線方法示意圖如圖8-6所示:
圖 8-6 眼圖實驗?zāi)K電路連線方法示意圖
六、實驗報告
1、分析電路的工作原理,敘述其工作過程;
2、敘述眼圖的產(chǎn)生原理以及它的作用;
3、繪出實驗觀察到的眼圖形狀。
七、預(yù)習(xí)要求
了解眼圖的觀察及分析方法。
第五篇:《會計學(xué)原理》課程實驗指導(dǎo)書.
《會計學(xué)原理》課程實驗指導(dǎo)書
執(zhí)筆人:鄧紅娟
一、實驗?zāi)康模?/p>
(一)實驗?zāi)康模?/p>
1、了解互聯(lián)網(wǎng)的基本操作。
2、利用浙科財務(wù)會計軟件進(jìn)行編制記賬憑證、登記賬簿和編制資產(chǎn)負(fù)債表、利潤表的模擬操作。
3、進(jìn)行手工模擬編制記賬憑證、登記賬簿和編制資產(chǎn)負(fù)債表、利潤表。
4、通過手工模擬,熟悉和掌握會計核算的基本過程,具備初步的會計應(yīng)用能力。
(二)實驗要求:
1、每位同學(xué)按照指導(dǎo)教師分配的身份進(jìn)行實驗,根據(jù)自己所扮演的角色,上網(wǎng)進(jìn)行相關(guān)的會計活動操作。
2、每組1人~4人根據(jù)有關(guān)實驗材料進(jìn)行手工模擬。
二、實驗設(shè)備及軟件
(一)實驗設(shè)備
服務(wù)器、交換機和PC機組成NT網(wǎng)絡(luò)。
(二)軟件環(huán)境
服務(wù)器采用Microsioft Windows 2000 Server 操作系統(tǒng)
學(xué)生客戶端采用Windows 2000系統(tǒng)、IE5.0以上瀏覽器;
浙科財務(wù)會計教學(xué)軟件
手工操作需要的各種實驗器材,如:記賬憑證、會計賬簿和報表
三、實驗內(nèi)容
1、編制記賬憑證。
2、登記現(xiàn)金日記賬、銀行存款日記賬和總賬。
3、編制資產(chǎn)負(fù)債表和利潤表。
四、實驗方式
1、上機時每人一組,獨立進(jìn)行實驗。
2、手工實驗時,每組1人~4人分組實驗。
五、實驗步驟:
(一)電腦操作
1、進(jìn)入浙科電子商務(wù)教學(xué)系統(tǒng)
2、登陸并注冊
3、按操作步驟進(jìn)行模擬操作
(二)手工操作
1、根據(jù)實驗教材編制記賬憑證。
2、根據(jù)已編制的記賬憑證,登記現(xiàn)金日記賬、銀行存款日記賬和總賬。
3、根據(jù)實驗教材編制資產(chǎn)負(fù)債表和利潤表。
六、本課程的考核方式與評分辦法
本課程為考試課,根據(jù)平時上課表現(xiàn)和實驗操作、期末考試成績計算出期末成績,其中:
平時成績20%,實驗報告10%,期末考試成績60%。