目录
第一章绪论 (1)
1.1 概述 (1)
1.2 研究意义 (1)
1.3 本文的主要工作 (2)
第二章MATLAB/GUI简介 (3)
2.1 MATLAB概述 (3)
2.2 图形用户界面GUI (3)
第三章虚拟实验平台设计 (5)
3.1系统方案设计 (5)
3.2 系统主界面设计 (6)
3.3 简单函数性质模块 (7)
3.3.1 简单函数性质模块主界面 (7)
3.3.2简单函数性质仿真界面 (8)
3.3.3 简单函数波形程序 (9)
3.3.4 信号运算程序代码 (10)
3.4 信号抽样模块 (11)
3.5 信号频谱分析模块 (13)
3.6 LTI系统时域分析模块 (15)
3.6.1 连续时间LTI系统 (16)
3.6.2 离散时间LTI系统 (17)
3.7 滤波器设计模块 (18)
3.8 生成可执行文件 (22)
3.9 小结 (22)
第四章虚拟实验平台的使用 (23)
4.1 简述 (23)
4.2 主界面 (23)
4.3 简单函数性质 (24)
4.3 信号抽样 (26)
4.4 信号频谱分析 (27)
4.5 LTI系统时域分析 (28)
4.6 滤波器设计 (29)
第五章小结 (31)
5.1 系统设计成果 (31)
5.2 系统设计不足 (31)
参考文献 (32)
致谢 (33)
第一章绪论
1.1 概述
通信在现今生活中已是普遍存在，在经济发展，政治军事活动，个人生活中的应用已是相当普遍，是社会发展不可缺少的工具，自1844年莫而斯在华盛顿和巴尔的摩之间发送世界第一份电报以来，通信已经经历了150多年，发展到目前数字通信趋于替代模拟通信的趋势。《信号与系统》课程，是高等理工科类院校通信与电子信息工程等专业中一门十分重要的基础理论课，也是电子信息工程专业许多后续课程的重要理论基础。以前的信号模拟是通过硬件，对仪器和实验室的要求较高，不便于广泛应用，而且信号处理具有内容繁多、概念抽象、设计复杂等特点, 学生在学习时常常会感到枯燥, 难以理解和掌握。
本虚拟实验系统具有可视化的特点，操作方便、直观。通过GUI界面，学生可以进入教师指定的实验项目，进入相应的环境，设置和调整仿真参数，进行仿真试验；或者任意进入感兴趣的实验项目，打开参考资料及问题解答，进行自学。同时，仿真实验平台还提供了对应实验项目的仿真实例，学生可以通过仿真实验结果进行比较分析，自觉发现实验中存在的问题，锻炼独立思考问题、分析问题的能力。
1.2 研究意义
MATLAB作为编程语言和可视化工具 , 用MATLAB开发的实验为学生提供了“信号分析”、“信号抽样”、“系统仿真”、“系统特性”及“滤波器设计”等实验模块。它的界面演示框如同通用示波器 , 显示了信号分析与系统设计的动态仿真过程 , 给人以直观的感受。在教学中它能为同学们提供了大量的实例, 同时它也为同学们留下了深刻的印象，在实验中同学们可以改变信号、模块、仿真子系统等的参数 , 并观察信号与系统的相应变化。在实验过程中 , 同学们对所学的书本知识会有感性的认识和直观的验证 , 加深对“信号与系统”原理的理解。
本课题能避开硬件系统的不足，巧妙的运用软件来仿真硬件才能实现的实验结果，大大降低了实验设备要求，节约了人力和财力，而且有很多的库函数可以在实验时直接调用，避免了用硬件做实验的局限性。可以更方便的做信号系统实验，为教学和研究提供了方便。还能够锻炼一个人在面对一个具体的项
目时，遇到问题，分析问题，解决问题的能力；获得独立策划、实施课题，并按照既定计划进行开发的经验，以及查找相关文献的能力。通过自己的努力使得对于MATLAB有一个全面的、深刻的认识,并且对MATLAB做界面的软件有了一定的了解，对系统规划有了初步的认识。为以后研发工作打下坚实的基础，积累宝贵的经验。
1.3 本文的主要工作
本文主要是针对以MATLAB为软件平台的信号系统虚拟实验平台的设计，用MATLAB语言编程开发一个适合小型的信号系统实验平台,方便学生学习。具体的工作主要有:
（1）信号与系统虚拟实验平台系统分析；
（2）有关MATLAB软件简介、分析；
（3）有关信号与系统实验平台的设计；
（4）介绍信号与系统实验平台的使用；
（5）系统测试、分析、总结。
第二章MATLAB/GUI简介
2.1 MATLAB概述
MATLAB取名源于Matrix Laboratory，意在于以矩阵方式处理数据，是国际上公认的优秀、可靠的科学计算和仿真标准软件。许多最具影响力的学术刊物上都可以看到MATLAB的广泛应用。MATLAB将数值计算和可视化环境集于一体，并提供很多函数，功能强大且直观简便，因而应用范围非常广泛。研究设计单位和工业部门同样公认MATLAB 的重要价值。例如美国 National Instruments 公司的信号测量与分析软件LabVIEW、Cadence 公司的信号和通信分析设计软件SPW 以及TI公司的DSP等都和MATLAB 有良好的接口。
一般认为MATLAB 的典型应用包括：（1）数值计算与分析；（2）符号运算；（3）建模与仿真；（4）数据可视化；（5）图形处理及可视化；（6）基于图形用户界面的应用程序开发。
MATLAB由主包和数十个可选的工具箱组成。主包带有功能丰富和完备的数字函数库，大量复杂的数学运算和分析都可以直接调用MATLAB函数求解。工具箱为特定的学科和研究领域提供丰富的处理工具支持，与信号与系统相关的工具箱，包括信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）、通信工具箱（Communication Toolbox）、控制系统工具箱（Control System Toolbox）等。
2.2 图形用户界面GUI
图形用户界面（Graphical User Interface，GUI）是由按钮、列表框、编辑框等用户界面控件构成的应用程序界面。在GUI下，用户无需记忆繁琐的命令，只需通过鼠标、键盘等即可与系统进行直观、便捷的交互。用户通过一定的方法激活这些图形对象，使计算机产生某种动作或变化，比如实现计算、绘图等。
MATLAB提供了功能强大的集成GUI开发环境（Graphical User Interface Development Environment，GUIDE），利用GUIDE用户可以方便地建立和设计GUI，并通过编程控制GUI和用户之间的交互操作。
图形用户界面（GUI）是用户与计算机程序之间的交互方式，是用户与计算机进行信息交流的方式。计算机在屏幕显示图形和文本，若有扬声器还可产生声音。用户通过输入设备，如：键盘、鼠标、跟踪球、绘制板或麦克风，与计
算机通讯。用户界面设定了如何观看和如何感知计算机、操作系统或应用程序。通常，多是根据悦目的结构和用户界面功能的有效性来选择计算机或程序。图形用户界面或GUI是包含图形对象，如：窗口、图标、菜单和文本的用户界面。以某种方式选择或激活这些对象，通常引起动作或发生变化。最常见的激活方法是用鼠标或其它点击设备去控制屏幕上的鼠标指针的运动。按下鼠标按钮，标志着对象的选择或其它动作。
创建GUI界面必须具备的三个基本元素：组件、图形窗口和回应，使用GUIDE创建GUI。GUIDE是一个组件工具集，能够生成用户所需的组件资源并保存在一个Fig文件中；其次，GUIDE还可以生成一个包含GUI初始化和发布控制代码的M文件，该文件为回调函数（用户在图形界面中激活某一控件时要执行的函数）提供了一个框架。GUIDE可以首先在布局GUI的同时生成以下两个文件：① FIG文件：该文件包括GUI图象的窗口和所有子对象（包括用户控件和坐标轴）的完全描述以及所有对象的属性值；② M文件：该文件包含用户用来发布和控制界面和回调函数的各种函数。该文件中不包含任何组件的布置信息。
设计中用到的控件有：按钮、文本框、坐标轴、下拉列表、滚动条等。所设计的GUI界面主要包括实验平台进入界面、实验名称界面、每一个实验项目界面及其对应的仿真实例、参考资料学习子界面等。
第三章 虚拟实验平台设计
3.1系统方案设计
本系统根据要实现的实验类别、个数的要求来规划模块，在设计的时候本着界面美观、简洁的原则。各个模块可以相互切换，每个实验时可以完成参数的传递。
本实验系统整体结构设计由两部分组成: 界面模块设计和菜单模块设计。其中, 界面模块总共包括七个模块: 开始引导模块、简单函数的性质、信号抽样、信号频谱分析、LTI 系统特性、滤波器设计和说明模块。一个实验界面模块下面又有下一级实验界面模块, 如滤波器设计模块下面还有模拟滤波器设计模块和数字滤波器设计模块, 各实验模块中还包含了说明模块。在菜单设计时, 在实验子界面中除使用系统约定的菜单条外, 还增加了几个控制背景和退出实验的菜单。系统的整体结构如图3.1 所示。
图3.1 系统的整体结构
设计的具体步骤如下:
（1）运用 MATLAB 的图形用户界面(GUI)设计方法, 设计整个实验系统的开始引导界面、实验主界面、实现信号与系统课程中具体实验的各个子界面、设计系统的说明界面及其各个实验的说明界面。
开始引导界面
开始界面 简单
函数性质 信号抽样 信号频谱
分析 卷积
LTI 系统特性
滤波器设计 说明模块
（2）分别编写各个子界面的各个控件对象的回调函数, 来实现控件相应控制功能, 达到直接通过界面上各个控件就可以控制数据的输入输出, 并可以方便地对实验结果的数据及其图形进行读取和分析的目的。
（3）编写主界面的回调函数, 将各个实验子界面整合在信号与系统虚拟实验平台的主界面中, 即通过主界面就可以进入任何一个实验子界面进行实验。
（4）编写开始引导界面的回调函数, 实现从引导界面直接进入主界面。3.2 系统主界面设计
启动MATLAB R2010b,在命令窗口输入guide,打开GUI制作窗口，在窗体上有界面制作工具。
系统欢迎界面共使用了五个静态文本框（Static Text）和两个按钮（Push Button），进入GUI设计界面将所需的控件放置在适当位置后，双击控件就会出现控件的属性修改对话框（Inspector），根据需要修改相关信息（字体颜色、字体大小、控制内容、背景色等），点击GUI界面上工具栏中的按钮
“”就可以运行设计的GUI界面，MATLAB系统会自动生成相应的M文件，即源程序文件，运行程序后得到结果如图3.2所示。在M文件中创建好链接后，点击“进入实验”按钮可以进入到实验仿真平台，点击“退出”就可退出本实验系统。
图3.2 系统主界面
点击“进入实验”按钮后就可以进入该实验平台的引导界面了，本界面是由一个静态文本框（Static Text）、一个列表框（Listbox）和三个按钮（Push Button）组成，如图3.3所示。
图3.3 系统引导界面
图3.3中可以看出这个系统的主要模块，简洁明了，且通过帮助可以初步了解该虚拟系统。在主界面上选择任何一个实验都可以切换到它的子界面。
3.3 简单函数性质模块
3.3.1 简单函数性质模块主界面
简单函数性质模块主界面如图3.4所示。
图3.4简单函数性质模块界面
由图3.4可以看出在这个模块里包括进入实验、帮助和返回上层三个选择按钮。点击“进入实验”按钮可以进到几个简单函数（正弦波、方波、锯齿波、阶跃函数、脉冲函数）的相加、移位和序列的拆分界面，如图3.5所示。帮助模块主要介绍有关函数的性质简介。点击“返回上层”可以回到系统的引导界面，从而选择自己想要仿真的实验。
3.3.2简单函数性质仿真界面
该模块包括了正弦波、方波、锯齿波、阶跃函数和脉冲函数五个简单函数。此实验可以实现两个信号的相加，单个信号的移位和序列的奇偶量的拆分，并且生成相应的波形，显示在图片框中。
在pushbutton下单击右键callback,打开callback function,调用MATLAB内部提供的函数，square函数, sawtooth函数, sin函数。
在GUI制作窗口，axes是用来显示图形，当单击pushbutton运行结果，会在axes中显示出来。
通过人机交互方式进行设计，在信号1和信号2中输入幅值，频率，初相，移位不同的值，对其信号相加，信号相乘，信号移位使信号在axes窗口中，显示出来。仿真的波形有正弦波，三角波，指数函数，抽样函数，脉冲函
数等。Popupmenu 函数中用 switch val1 case 来调用不同的波形，设置句柄get(handles.popupmenu)。
用strdouble(get(handles.edit,’string’)来输入测试数据,达到直观仿真模拟图。
图3.5 简单函数性质实验仿真界面
3.3.3 简单函数波形程序
实验中正弦波、方波、锯齿波、阶跃函数和脉冲函数实现的主要程序为：
a1 = str2double(get(handles.edit1,'String'));
f1 = str2double(get(handles.edit2,'String'));
s1 = str2double(get(handles.edit3,'String'));
a2 = str2double(get(handles.edit5,'String'));
f2 = str2double(get(handles.edit6,'String'));
s2 = str2double(get(handles.edit7,'String'));
val1 = get(handles.popupmenu4,'Value');
switch val1
case 1
t = 0:0.01*pi:6*pi;
y1 = a1*sin(f1*t+s1);
case 2
t = 0:0.01*pi:6*pi;
y1 = a1*square(f1*t+s1);
case 3
t = 0:0.01*pi:6*pi;
y1 = a1*sawtooth(f1*t+s1);
case 4
t = [-10:0.01:10];
y1 = a1*[(t-s1) >= 0];
case 5
t = [-10:0.01:10];
y1 = a1*[(t-s1) == 0];
end
正弦波、方波、锯齿波波形的产生都是调用MATLAB软件中的波形产生函数，sin为正弦波函数、square为方波函数、sawtooth为锯齿波函数。通过popupmenu下拉可以选择生成不同的波形，波形的显示程序为：
axes(handles.axes1)
plot(t,y1,'r')
set(handles.axes1,'XMinorTick','on')
grid on
3.3.4 信号运算程序代码
（1）信号的相加。信号的相加是指在同一时刻信号取值的相加，MATLAB对于时间信号的相加是基于向量的点运算。
（2）信号的移位。信号的移位是将信号某一时刻的值左移或右移一定的时间从而产生一个新的波形。
（3）信号的拆分。任何一个函数都可以分解为一个偶函数分量和一个奇函数分量之和的形式，即
f(t)=fe(t)+fo(t) (3-1)
其中，
fe(t)=(f(t)+f(-t))/2 (3-2)
fo(t)=(f(t)-f(-t))/2 (3-3)
从波形角度看，求信号的偶分量和积分量时，首先是将原信号进行反折，然后与原信号相加、减，再除以2，就得到信号的奇分量和偶分量。实现该功能的程序为：
f1=fliplr(y1);
fe1=(y1+f1)/2;fo1=(y1-f1)/2;
axes(handles.axes3)
plot(t,fe1,'-r',t,fo1,'-g')
set(handles.axes3,'XMinorTick','on')
grid on
其中，fliplr(x)函数是对信号x进行反折。本程序是将信号的偶分量用红色线，奇分量用绿色线显示在axes3中。
3.4 信号抽样模块
信号抽样实验同简单函数性质实验基本组成相同，都是由实验仿真界面和帮助界面组成。其主页面如图3.6所示。
图3.6 信号抽样实验主页面
点击“进入仿真”按钮可连接到信号抽样的仿真界面，如图3.7所示；点击“帮助”按钮则链接到帮助模块，它主要是对信号抽样的简要介绍，该界面只要对插入的静态文本框进行编辑，输入相关文字即可；点击“返回上层”按钮可链接到系统的引导面，重新选择自己所想仿真的实验。
图3.7 信号抽样仿真界面
本实验中包括升余弦脉冲信号、正弦波、方波和锯齿波四种信号的抽样，进入仿真后可显示信号原本波形和抽样后的波形,该模块主要程序代码为：
a1 = str2double(get(handles.edit4,'String'));
f1 = str2double(get(handles.edit5,'String'));
Ts = str2double(get(handles.edit6,'String'));
t=-4:0.1:4;
t1=-4:Ts:4;
axes(handles.axes1)
val1 = get(handles.popupmenu2,'Value');
switch val1
case 1
y1 =(1+cos(t))/2;
case 2
y1 = a1*sin(f1*t);
case 3
y1 = a1*square(f1*t);
case 4
y1 = a1*sawtooth(f1*t);
end
plot(t,y1)
set(handles.axes1,'XMinorTick','on')
grid on
axes(handles.axes2)
val1 = get(handles.popupmenu2,'Value');
switch val1
case 1
fst =(1+cos(t1))/2;
case 2
fst = a1*sin(f1*t1);
case 3
fst = a1*square(f1*t1);
case 4
fst = a1*sawtooth(f1*t1);
end
plot(t,y1,': '),hold on
stem(t1,fst)
set(handles.axes2,'XMinorTick','on')
grid on
其中，Ts为抽样间隔，我们可以自行选择，a1、f1为信号的幅度和频率。
3.5 信号频谱分析模块
信号频谱分析实验主界面如图3.8所示。
图3.8 信号频谱分析实验主界面
由图3.8可知该实验分为模拟信号和数字信号的频谱分析，点击相应的按钮可以进入对应的仿真界面，分别如图3.9和图3.10所示。
图3.9 模拟信号的频谱分析界面
图3.10 数字信号频谱分析界面
频谱分析的实现主要是调用了MATLAB中的fft函数（求信号的傅里叶变换）对信号进行处理从而得到信号的频谱图。
模拟信号频谱信号生成程序：
y = fft(y2,N);
mag = abs(y);
fs=(0:length(y)-1)'*fm/length(y);
axes(handles.axes2) % Select the proper axes
plot(fs,mag,'-b')
axis([0 100 0 300]);
set(handles.axes2,'XMinorTick','on')
title('频域波形');
grid on
数字信号频谱生成程序为：
y = fft(y1,N);
mag = abs(y);
axes(handles.axes2)
stem(x,mag,'-b')
set(handles.axes2,'XMinorTick','on')
title('频域波形');
grid on
3.6 LTI系统时域分析模块
LTI系统分析主页面设计如图3.11所示。
图3.11 LTI系统分析主界面
由图可知，对线性时不变系统（LTI系统）时域分析分为连续信号和离散信号两种。
3.6.1 连续时间LTI系统
在连续时间LTI系统中，冲击响应和阶跃响应是系统特性的描述，对它们的分析是线性系统中极为重要的问题。输入为单位冲击函数所引起的零状态响应称为单位冲击响应，简称冲击响应，用h（t）表示；输入为单位阶跃函数所引起的零状态响应称为单位阶跃响应，简称阶跃响应，用g（t）表示。
在MATLAB中，对于连续LTI系统的冲击响应和阶跃响应的数值解，可分别用控制系统工具箱提供的函数impulse和step来求解。其语句格式分别为y=impulse(sys,t)
y=step(sys,t)
其中，t表示计算系统响应的时间抽样点向量，sys表示LTI系统模型。
连续信号LTI系统分析时域仿真界面如图3.12所示。
图3.12 连续LTI系统时域分析界面
该仿真系统适用于输入信号最高为二阶，输出信号最高为一阶的LTI系统。相关程序为：
function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)
a1 = str2double(get(handles.edit1,'String'));
a2 = str2double(get(handles.edit2,'String'));
a3 = str2double(get(handles.edit3,'String'));
b1 = str2double(get(handles.edit4,'String'));
b2 = str2double(get(handles.edit5,'String'));
t=0:0.001:4;
sys=tf([b1,b2],[a1,a2,a3]);
h=impulse(sys,t);
g=step(sys,t);
axes(handles.axes1) % Select the proper axes
plot(t,h,'r')
title('冲击响应')
set(handles.axes1,'XMinorTick','on')
grid on
axes(handles.axes2) % Select the proper axes
plot(t,g,'b')
title('阶跃响应')
set(handles.axes2,'XMinorTick','on')
grid on
3.6.2 离散时间LTI系统
系统的单位取样响应定义为系统在冲击函数激励下系统的零状态响应，用h（t）表示。MATLAB求解单位取样响应可利用函数filter,还可以利用控制系统工具箱提供的函数impz来实现。impz函数常用语句格式为
impz(b,a,N)
其中，参数N通常为正整数，代表计算单位取样响应的样值个数。
离散信号LTI系统分析时域仿真界面如图3.13所示。
图3.13 离散LTI系统时域分析界面
该仿真系统适用于输入信号最高为二阶，输出信号最高为一阶的离散LTI 系统，点击“单位取样响应”按钮就可得到你设计系统的取样函数。本系统调用的是MATLAB控制系统工具箱中的impz函数相关程序为：
function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)
a1 = str2double(get(handles.edit1,'String'));
a2 = str2double(get(handles.edit2,'String'));
a3 = str2double(get(handles.edit3,'String'));
b1 = str2double(get(handles.edit4,'String'));
b2 = str2double(get(handles.edit5,'String'));
a=[a1 a2 a3];
b=[b1 b2];
n=0:30;
axes(handles.axes1) % Select the proper axes
impz(b,a,30)
title('系统单位取样响应')
set(handles.axes1,'XMinorTick','on')
grid on
3.7 滤波器设计模块
滤波器是数字信号处理的重要基础，是使用最为广泛的种线性系统。描述滤波器的结构只需要三种基本元件：加法器，乘法器，延迟元件。模拟滤波器的设计是其他滤波器设计的基础，模拟低通滤波器的设计，主要包括巴特沃斯滤波器，切比雪夫滤波器和椭圆滤波器。数字滤波器是数字信号处理的重要基础，是使用最为广泛的一种线性系统。是完成信号滤波处理功能的，用有限精度算法实现的离散时间线性非时变系统。其输入是一组模拟信号取样的数字量，其输出是另一组数字量。在此系统中我设计了模拟滤波器和数字滤波器的生成界面。
滤波器设计模块的主界面如图3.14所示。
图3.14 滤波器设计主界面
从图3.14可以看出，这个模块包括数字滤波器和模拟滤波器。其中模拟滤波器又包括巴特沃斯滤波器、切比雪夫I型、切比雪夫II型、椭圆滤波器，如图3.15所示。
图3.15 模拟滤波器界面
法源法律实务综合模拟软件 一、产品名称及规格型号 法源法律实务综合模拟软件V1.0 二、产品说明 （一）系统介绍 法源法律实务综合模拟软件是完全模拟诉讼实务中的程序和标准的法律案件审理程序的整个过程的一套训练系统。系统覆盖现今所有法律机构办案流程，通过模拟了解法院、检察院、公安机关、仲裁、行政机构如何进行案件审理，以及在整个诉讼、侦查等过程中，如何去实现自己的诉讼权利等等。系统内置的业务涉及法院、检察院、公安侦查、仲裁、行政复议（处罚）、调解的四十余种诉讼与非讼业务流程。 （二）系统价值 1、通过软件的案件和流程设置，学生通过模拟了解法院、检察院、公安机关、仲裁、行政机构如何进行案件审理，以及在整个诉讼、侦查等过程中，如何去实现自己的诉讼权利等等。 2、软件内置的业务涉及法院、检察院、公安侦查、仲裁、行政复议（处罚）、调解等。 3、软件内置的教学案例为真实的案例，并且在教师端可以进行自由添加删除修改。所谓的真实案例是该案件要求附带整套证据扫描件。 4、教师端可以进行实时庭审的监控以及对实验的所有学生进行实验进度的监控和评分。 5、管理员端可以进行班级、账号的添加，可以对软件的数据进行添加修改（如添加视频）。 6、学生端可以完成老师安排的实验也可以自行添加实验进行练习（实验的业务详见参数），可以进行单人多角色模式和多人互动模式进行操作，庭审中即可用语言视频操作也可以用文字录入模式进行操作。 7、业务流程以流程图式和 flash两种方式嵌入，即让学生和教师快速清楚了解诉讼侦查等业务的整个概况，又增加了趣味性。
8、考核功能：具有主观与自动评分相结合来（实验完成的时间、完成程度、教师预先设定的实验要求）考核学生的整个实验。 9、诉讼流程：系统用流程图跟踪颜色变动方式来显示，可以清楚直观的显示学生的实验情况，以及教师对其的监控。 10、实验数据：实验数据可以在教师端口导出所有学生的所有已完成实验的案件文书，可保存WORD打印。 11、软件数据： （1）真实案件 50 例； （2）文书模版：内置 1400 份各类型的法律文书模板； （3）司法案例，内置上千例司法案例、两高公报等; （4）合同模板：内置上千份合同模板库。 （5）法律法规：内置40余万的法律法规、司法解释等 12、软件为B/S架构网络版，客户端没有站点限制。 三、系统优势 A功能： 1、操作模式： 单人模式：单帐号扮演案件中的所有角色，让学生独立完成实验，方便其熟悉诉讼中的每个环节。 多人模式：多帐号互动扮演案件中的角色，让学生之间互动操作来配合完成实验，可根据分析案情、证据、焦点等全面提高法律技能。 2、实验流程： （1）法院： 民事诉讼 A民事一审程序、B民事一审反诉程序、C民事二审程序、D民事非诉特别程序：督促程序、E民事非诉特别程序：公示催告程序F民事非诉特别程序：企业破产程序、G民事特别程序：选民资格案件程序H民事特别程序：宣告公民失踪和宣告公民死亡案件程序、I民事特别程序：认定公民无行为能力或者限制行为能力案件程序、J民事特别程序：认定财产无主案件程序K民事特别程序：宣告婚
附件3 项目可行性报告 一、基本情况 1．项目单位基本情况： 单位名称：广州大学工商管理学院 地址及邮编：广州市番禺区大学城外环西路230号 联系电话：39366823 经济管理实验室为院级中心实验室，中心实验室下设项目管理实验室、金融证券实验室、电子商务实验室、ERP实验室，物流技术实验室、银行模拟实验室和网络控制室。现有教学实验设备377台套，价值790万元，实验室用房1720m2。 2006年经济管理实验教学示范中心被评为校级“实验示范中心”，2007年1月物流实验平台被授予“中国物流技术仿真实验示范单位”。2007年5月经济管理实验教学示范中心更名为经济管理实验教学示范中心。2010年被评为广州市“实验教学示范中心”，2012年被评为广东省“实验教学示范中心” 实验室主要承担教学实验等教学任务，面向全院所有专业开设了专业基础系列实验、物流技术与管理综合模拟系列实验、工程管理综合模拟系列实验、电子商务模拟系列实验、金融证券模拟系列实验、会计综合模拟系列实验等5个系列实验共49门课程， 3．项目基本情况： 项目名称：虚拟化实验平台建设项目 项目类别、一次性 项目属性、购置类、信息化项目 主要工作内容： 广州大学经济管理实验中心目前拥有17台服务器运行着不同的业务系统，针对中心以及专家提出的规划和期望，建议充分利用已有的较高档次的服务器升级作为虚拟平台服务器，每台服务器上都安装配置VMware虚拟架构套件vSphere企业增强版软件，用于在单个物理服务器实体上，利用服务器强大的处理能力，生成多个虚拟服务器，而每一个虚拟服务器，从功能、性能和操作方
式上，等同于传统的单台物理服务器。在每个虚拟服务器上，就可以安装配置Windows & linux 操作系统，进而再安装应用软件，这样就可以充分利用现有服务器资源，在服务器层面实现业务系统的整合。 预期总目标及阶段性目标情况； 总目标：通过本项目建设为经济管理实验中心提供所有的基础平台支持，最后形成“云计算”架构的IT基础框架，达到提升IT管理水平的目的。为申报国家级虚拟实验室奠定基础。 阶段性目标：对6台服务器进行虚拟化后，最少虚拟为最少20台完全满足教学逻辑服务器，12T 的存储空间。能提供7x24服务。 主要预期经济效益或社会效益指标； 1）完成实验教学任务 经济管理实验室是专业课教学实验室，实验室主要承担工商管理学院和经济与统计学院的专业实验课程教学任务，涉及到经济学管理学10个本科专业的3000多学生，预计每学年能完成本科实验教学人时数约7万人时。除本科实验教学工作外，实验室还承担技术经济与管理、会计学、企业管理3个专业研究生的教学实验和学生科研，项目建设完成后，预计可以搭建符合经济管理发展趋势的实验室环境，完成实验教学任务。 2）提供符合新兴高技术发展的实践环境 物联网产业和云计算产业是当前国家支持的重点高技术产业，本项目以物联网和云技术为技术支撑平台，并对生产制造企业、房地产企业的生产计划、生产调度、生产管理、产品追踪追溯，对第三方物流企业的仓储管理、配送运输、供应链协作，对国际企业的报关报检、国际货代等相关理论知识有充分的理解，并通过实训掌握制造型企业、房地产企业、第三方物流企业、国际贸易企业的关键岗位的能力，提升整体就业素质。通过更新现有经济管理实验室的实验设备，搭建可进行相关领域基础实验的平台，与2013年本科教学计划相匹配，支持新设定的本科教学实验、学生竞赛、校内实习和高年级本科生、研究生科研，让学生能够了解这些领域所涉及的基础设施，有效提高学生的就业竞争力。 3）提高实验室开放效果 实验室作为实践教学的主要基地，在学生的动手能力培养方面具有不可替代的作用。实验室开放有利于学生科学素质的提高以及实践能力、创新精神和创业精神的培养。在完成教学任务的同时，根据实验室现有条件，为学生开放网络安全虚拟实验，如企业资源计划、房地产经营管理、电子商务等，延伸了实验的时间和空间。并组织学生参加各种学科竞赛活动，如全国大学生企业
产生离散衰减正弦序列()π0.8sin 4n x n n ?? = ??? , 010n ≤≤，并画出其波形图。 n=0:10; x=sin(pi/4*n).*0.8.^n; stem(n,x);xlabel( 'n' );ylabel( 'x(n)' ); 用MATLAB 生成信号()0sinc at t -, a 和0t 都是实数,410t -<<，画波形图。观察并分析a 和0t 的变化对波形的影响。 t=linspace(-4,7); a=1;
t0=2; y=sinc(a*t-t0); plot(t,y); t=linspace(-4,7); a=2; t0=2; y=sinc(a*t-t0); plot(t,y);
t=linspace(-4,7); a=1; t0=2; y=sinc(a*t-t0); plot(t,y);
三组对比可得a 越大最大值越小，t0越大图像对称轴越往右移 某频率为f 的正弦波可表示为()()cos 2πa x t ft =，对其进行等间隔抽样，得到的离散样值序列可表示为()()a t nT x n x t ==，其中T 称为抽样间隔，代表相邻样值间的时间间隔，1 s f T = 表示抽样频率，即单位时间内抽取样值的个数。抽样频率取40 Hz s f =，信号频率f 分别取5Hz, 10Hz, 20Hz 和30Hz 。请在同一张图中同时画出连续信号()a x t t 和序列()x n nT 的波形图，并观察和对比分析样值序列的变化。可能用到的函数为plot, stem, hold on 。 fs = 40; t = 0 : 1/fs : 1 ; % ?μ?ê·?±e?a5Hz,10Hz,20Hz,30Hz f1=5; xa = cos(2*pi*f1*t) ; subplot(1, 2, 1) ;
实验一学用DRVI可重构虚拟仪器实验平台 实验目地 通过本实验让学生了解虚拟仪器地概念和基于组件地装配式软件设计方法,掌握用DRVI可重构虚拟仪器平台进行计算机测试系统设计地方法.b5E2RGbCAP DRVI可重构虚拟仪器实验平台简介 1、概述 DRVI可重构虚拟仪器实验平台是华中科技大学何岭松教授工程组和深圳市德普施科技有限公司联合开发出地一种自主知识产权地新型装配架构地虚拟仪器,其设计思想是按照汽车和PC机地装配式生产模式,将计算机虚拟仪器测试系统分解为一个软件装配底盘和若干实现独立功能地软部件模块.然后,根据测量任务需求,用软体底盘把所需地软部件模块装配起来,形成一个满足特定需求地测试系统.当测试任务发生变化时,对软体底盘上装配地软部件模块进行重新组合和装配就可以快速调整为另一个新地测量系统.p1EanqFDPw DRVI地主体为一个带软件控制线和数据线地软主板,其上可插接软仪表盘、软信号发生器、软信号处理电路、软波形显示芯片等软件芯片组,并能与A/D卡、I/O卡等信号采集硬件进行组合与连接.直接在以软件总线为基础地面板上通过简单地可视化插/拔软件芯片和连线,就可以完成对仪器功能地裁减、重组和定制,快速搭建一个按应用需求定制地虚拟仪器测量系统.DXDiTa9E3d
图1、虚拟仪器软件总线结构图 2、软件安装和运行 从光盘启动DRVI可重构虚拟仪器实验平台安装程序DRVISetup.exe(或从深圳市德普施科技有限公司网站下载该软件>,运行该安装程序后出现如下界面,按提示进行软件安装,分别填写用户名、单位,并设定软件工作路径等参数,直至出现结束画面为止.RTCrpUDGiT 安装完成后在WINDOWS桌面上出现图标,在程序组中出现DRVI,双击该图标就可以启动DRVI软件. 图2、DRVI软件安装界面
湖北警官学院虚拟仿真实验教学建设方案 一、方案背景 虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高〔2012〕4号）精神，根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，教育部决定于2013年启动开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作。其中虚拟仿真实验教学的管理和共享平台是中心建设的重要内容之一。 目前，大多数高校都有针对课程使用实验教学软件，但由于每个专业或课程的情况不同，购买的软件所采用的工作环境、体系结构、编程语言、开发方法等也各不相同。由于学校管理工作的复杂性，各校乃至校内各专业的实验教学建设大都自成体系，各自为政，形成了“信息孤岛”。主要面临如下问题：? 管理混乱，各种实验教学软件缺乏统一的集中管理。 ? 使用不规范，缺乏统一的操作模式和管理方式； ? 可扩展性差，无法支持课程和相应实验的扩展； ? 各系统的数据无法共享，容易形成“信息孤岛”； ? 缺乏足够的开放性； ? 软件部署复杂，不同的软件不能运行在同一台服务器上； 二、方案目标 该方案的目标就是高效管理实验教学资源，实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享，满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。平台要实现学校购置的所有实验软件统一接入和学生在平台下进行统一实验的目的，通过系统间的无缝连接，使之达到一个整体的实验效果，学校通过该平台的部署，不仅可以促进系统的耦合度，解决信息孤岛的问题，还可以使学校能够迅速实施第三方的实验教学软件。 平台提供了全方位的虚拟实验教学辅助功能，包括：门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、在线答疑、实验教学效
《信号与系统》MATLAB实验报告 院系：专业： 年级：班号： 姓名：学号： 实验时间： 实验地点：
实验一 连续时间信号的表示及可视化 实验题目： )()(t t f δ=；)()(t t f ε=；at e t f =)(（分别取00<>a a 及）； )()(t R t f =；)()(t Sa t f ω=；)2()(ft Sin t f π=（分别画出不同周期个数 的波形）。 解题分析： 以上各类连续函数，先运用t = t1: p:t2的命令定义时间范围向量，然后调用对应的函数，建立f 与t 的关系，最后调用plot （）函数绘制图像，并用axis （）函数限制其坐标范围。 实验程序： （1） )()(t t f δ= t=-1:0.01:3 %设定时间变量t 的范围及步长 f=dirac(t) %调用冲激函数dirac （） plot(t,f) %用plot 函数绘制连续函数 axis([-1,3,-0.5,1.5]) %用axis 函数规定横纵坐标的范围 （2） )()(t t f ε= t=-1:0.01:3 %设定时间变量t 的范围及步长 f=heaviside(t) %调用阶跃函数heaviside （） plot(t,f) %用plot 函数绘制连续函数 title('f(t)=heaviside(t)') %用title 函数设置图形的名称 axis([-1,3,-0.5,1.5]) %用axis 函数规定横纵坐标的范围 （3） at e t f =)( a=1时： t=-5:0.01:5 %设定时间变量t 的范围及步长 f=exp(t) %调用指数函数exp （）
建筑工程虚拟仿真实训平台 三好建筑工程仿真实训平台GS2013 一、概述 三好建筑工程仿真实训平台2013，是以Unity3D为平台，结合当前最为流行的三维仿真技术，专门为开设有建筑类专业的中、高等院校而开发，以解决建筑类专业学生的实习实训任务为目标而打造的一款综合性系统软件。整个软件以当前施工现场流行的施工工艺和施工管理为主线，以真实的施工项目为背景而开发，人机交互加三维场景，将整个建筑工程搬进实训室，使学生身临其境，不出校门，即可完成实习、实训任务。从而达到学校育人和企业用人的无缝对接。 现阶段院校建筑类专业课程授课过程中所存在的情景教学资源少、实训操作场地局限、实训操作道具成本较高、重复利用率低等情况，以及学生就业方向对技能的要求，分模块化配套建筑信息化教学课改的专业核心内容，进行虚拟操作体验，从而达到理论结合实践，实践贴近实际的效果。对于提高建筑行业整体水平有较高的指导性和先进性，对提高行业综合实力意义重大。
二、系统介绍 1、功能特点 （1）实现施工管理流程与施工工艺流程同步仿真； （2）场景符合安全文明标化工地要求； （3）菜单形式显示施工任务流程，该任务过程中任意跳转； （4）资料库功能，仿真项目实施过程中所涉及到的图纸、施工方案、各种记录以及其他文件资料。 （5）多视角切换（可根据施工的不同程度，多方位、多视角查看施工情况）；
（6）地图热点，实现三维漫游时的不同场景的快速跳转； （7）远近镜头调整； （8）智能语音提示功能，使得整个软件在运行过程中，更加生动形象。 （9）教学模式顺序展示； （10）仿真模式实现交互； （11）考评模式完成考核；理论考试与实务操作相结合，并记录成绩，更科学，更客观的评价学生对实际知识和技能的掌握情况。 （12）丰富的视频； （13）三维漫游功能。 2、专业实现 （1）真实还原施工现场、仿真展示、交互式操作； （2）平台包含典型案例工程、配套实训图纸、《实训任务书》、内业资料、施工管理流程、施工工艺流程； （3）典型工程案例（该工程包含地下室，地上为框支剪力墙、剪力墙结构），囊括现行施工工艺流程；现实生活中的真实项目，项目建筑面积不低于50000平米，楼高不低于50米。 （4）包含各阶段施工图纸、施工方案、技术交底、安全交底，并同步生成工程配套的各种技术资料和施工记录；
习题三 绘制典型信号及其频谱图 1.更改参数，调试程序，绘制单边指数信号的波形图和频谱图。观察参数a对信号波形 及其频谱的影响。 程序代码： close all; E=1;a=1; t=0:0.01:4; w=-30:0.01:30; f=E*exp(-a*t); F=1./(a+j*w); plot(t,f);xlabel('t');ylabel('f(t)'); figure; plot(w,abs(F));xlabel('\omega');ylabel('|F(\omega)|';
E=1，a=1,波形图频谱图更改参数E=2，a=1;
更改参数a，对信号波形及其频谱的影响。（保持E=2）上图为a=1图像 a=2时
a=4时 随着a的增大，f(t)曲线变得越来越陡，更快的逼近0，而对于频谱图，随着a增大，图像渐渐向两边张开，峰值减小，陡度减小，图像整体变得更加平缓。 2.矩形脉冲信号 程序代码： close all; E=1;tao=1; t=-4:0.1:4; w=-30:0.1:30;
f=E*(t>-tao/2&tao/2)+0*(t<=-tao/2&t>=tao/2); F=(2*E./w).*sin(w*tao/2); plot(t,f);xlabel('t');ylabel('f(t)'); figure; plot(w,abs(F));xlabel('\omega');ylabel('|F(\omega)|') ; figure; plot(w,20*log10(abs(F))); xlabel('\omega');ylabel('|F(\omega)| in dB'); figure; plot(w,angle(F));xlabel('\omega');ylabel('\phi(\omega )');
基于虚拟教学平台的体验式教学模式创新 一、背景 传统的医学教学组织形式以集体教学为主，教学方法以讲授为主，教学程序基本是一成不变的“五段式”教学。教学以教师为中心，方式比较单一，缺乏学生的主动参与，自主学习空间小。这种教学模式对于系统知识的传授有其成功的地方，但很多抽象的医学教学内容难以表达出来，实践性强的教学内容和情感体验难以实现。这对于现代医学生的信息能力、合作能力、创造能力，特别是职业技能及职业情感的培养已显得力不从心，不能满足现代医学发展的需要。 1. 教学思想陈旧，教学目标单一 目前中职医学教学仍沿袭传统的讲授式、灌输式的教学模式，教学过程以教师为中心，教学活动以讲解为中心，讲解以教材为中心，教材以应付考试为中心。学生被动地接受，知识从书本到书本，对学生能力培养目标仍落脚于掌握知识上，所学理论与临床实际有较大的偏差，难以满足社会对高素质、会求知、能创新的医学人才的需求。 2. 教学内容抽象，难以理解性掌握 在医学教学中，许多重、难点内容比较抽象。例如，看不见、摸不着的分子水平或细胞水平的微观世界内容，也包括器官水平的宏观世界内容，传统媒体难以多角度、全方位地展示，学生对于这些知识的理解多停留在肤浅层次。 3. 教学过程呆板，教学方法落后 中职医学教学的现状大都是教师在“讲医学”，“讲台、黑板、课本+粉笔”成了主要的教学环境。教师讲，学生记，老师是播音员，学生是听众，即使实验也主要用来检验理论知识的科学性，学生对知识的理解是片面和抽象的。 4. 实训实习条件不足，技能培养效果不佳 中职卫生学校由于设备专业、项目特殊、场地要求高、学生人数多等多方面的原因，使一些实验实训难以开展。同时随着医疗体制的改革和病人自我保护意识日趋强烈，学生直接在病人身上的操作机会越来越少，诊疗、护理技能培养倍加困难。 现代中等医学职业教育要求培养技能型的素质人才，必须以提高学生整体素质为宗旨，以培养技能型人才为核心，必须对传统医学教学理念和教学模式进行新的探索和创新。
虚拟仿真虚拟现实实验室解决方案
数虎图像提供虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解 决方案 虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究就的重要载体。 随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值，它除了能够辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。数虎图像拥有多名虚拟现实软硬件工程师，在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性！ 下面请跟随数虎图像一起，让我们从头开始认识虚拟现实实验室。 【虚拟现实实验室系统组成】： 建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。 数虎图像根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征，并结合多年的虚拟现实实验室建设经验，最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成：
虚拟现实开发平台： 一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，一般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能图像生成及处理系统，一般为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分为软件开发平台，即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与她们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此，虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。 虚拟现实显示系统： ·高性能图像生成及处理系统 ·具有沉浸感的虚拟三维显示系统 在虚拟现实应用系统中，一般有多种显示系统或设备，比如：大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示
2016-2017学年第一学期 信号与系统实验报告 班级： 姓名： 学号： 成绩： 指导教师：
实验一常见信号的MATLAB 表示及运算 一．实验目的 1．熟悉常见信号的意义、特性及波形 2．学会使用MATLAB 表示信号的方法并绘制信号波形 3. 掌握使用MATLAB 进行信号基本运算的指令 4. 熟悉用MATLAB 实现卷积积分的方法 二．实验原理 信号一般是随时间而变化的某些物理量。按照自变量的取值是否连续，信号分为连续时间信号和离散时间信号，一般用()f t 和()f k 来表示。若对信号进行时域分析，就需要绘制其波形，如果信号比较复杂，则手工绘制波形就变得很困难，且难以精确。MATLAB 强大的图形处理功能及符号运算功能，为实现信号的可视化及其时域分析提供了强有力的工具。 根据MATLAB 的数值计算功能和符号运算功能，在MATLAB 中，信号有两种表示方法，一种是用向量来表示，另一种则是用符号运算的方法。在采用适当的MATLAB 语句表示出信号后，就可以利用MATLAB 中的绘图命令绘制出直观的信号波形了。下面分别介绍连续时间信号和离散时间信号的MATLAB 表示及其波形绘制方法。 1.连续时间信号 所谓连续时间信号，是指其自变量的取值是连续的，并且除了若干不连续的点外，对于一切自变量的取值，信号都有确定的值与之对应。从严格意义上讲，MATLAB 并不能处理连续信号。在MATLAB 中，是用连续信号在等时间间隔点上的样值来近似表示的，当取样时间间隔足够小时，这些离散的样值就能较好地近似出连续信号。在MATLAB 中连续信号可用向量或符号运算功能来表示。 ⑴ 向量表示法 对于连续时间信号()f t ，可以用两个行向量f 和t 来表示，其中向量t 是用形如12::t t p t 的命令定义的时间范围向量，其中，1t 为信号起始时间，2t 为终止时间，p 为时间间隔。向量f 为连续信号()f t 在向量t 所定义的时间点上的样值。 说明：plot 是常用的绘制连续信号波形的函数。 严格说来，MATLAB 不能表示连续信号，所以，在用plot()命令绘制波形时，要对自变量t 进行取值，MATLAB 会分别计算对应点上的函数值，然后将各个数据点通过折线连接起来绘制图形，从而形成连续的曲线。因此，绘制的只是近似波形，而且，其精度取决于t 的取样间隔。t 的取样间隔越小，即点与点之间的距离越小，则近似程度越好，曲线越光滑。例如：图1-1是在取样间隔为p=0.5时绘制的波形，而图1-2是在取样间隔p=0.1时绘制的波形，两相对照，可以看出图1-2要比图1-1光滑得多。
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 构建虚拟试验平台 本章要点 2 认识虚拟机软件 5 安装Virtual PC 7 配置Virtual PC 12 虚拟机的磁盘分区与格式化 小魔女：魔法师，你在那儿忙什么呀？ 魔法师：没看见我正在安装操作系统吗？ 小魔女：啊？听说安装操作系统得很小心，安装不当电脑就不能用了。 魔法师：是的，电脑要发挥作用，就得依赖于操作系统的正常运行，没有安 装操作系统的电脑相当于一堆废铁。尽管安装操作系统有一定难度， 但是我可以教你构建虚拟机，在一个虚拟的环境中运行操作系统的 安装对主机没有影响，同时又可以熟悉安装操作系统的过程。 小魔女：哦，真的？还有这种软件？赶快教我吧，我也好学习安装操作系统。 魔法师：好的。下面我们就一起进入构建虚拟机的学习吧！ 1.1 认识虚拟机软件 虚拟机是在真实的电脑上模拟出一台或多台虚拟的电脑，在虚拟的电脑上，用户可以 为它配置需要的硬盘、内存、光驱以及网卡等一切真实电脑所具备的硬件设备，并可以像 真实的电脑一样进行任何操作，如设置BIOS、安装操作系统及应用软件等。如图1-1所示 为虚拟机的运行界面。如图1-2所示为在虚拟机环境中运行操作系统。 图1-1 虚拟机主界面图1-2 安装操作系统后的虚拟机 1.1.1 Virtual PC的应用 目前主流的虚拟机软件有Vmware和Virtual PC两种。本章主要讲解Virtual PC的使用。Virtual PC功能相当强大，只要涉及需要使用电脑的职业，虚拟机都能派上用场，如 教师、学生、程序员和编辑等，都可以利用虚拟机来解决一些工作中相应的难题。 1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
虚拟机器人教学平台 技术方案
目录 1需求分析 (1) 1.1客户需求（参考） (1) 1.2业务需求 (1) 1.3功能需求 (2) 1.4非功能需求 (3) 2系统总体设计 (3) 2.1系统结构 (4) 2.2系统部署 (4) 2.3系统使用流程 (5) 2.4界面设计 (6) 2.5技术要求 (6) 3系统功能实现 (6) 3.1功能1 机器人系统认知： (6) 3.2 功能2 (8) 3.3 功能3 (8) 4关键技术及解决途径 (9) 5子系统设计 (9) 5.1功能域1 (9) 5.2功能域2 (9)
1需求分析 1.1客户需求（参考） 本项目拟基于现有先进制造实验中心智能工厂建设一门协作机器人虚拟仿 真课程，基于学科实验教学的特点，围绕立德树人根本任务，建设包含众多机器人 实验教学资源，为学生提供开放、高效的虚实互动网络实验平台。包括从机器人认知、全生产要素建模、机器人正逆运动学、机器人运动规划、多机器人协作、人机协作在 内的机械电子、控制到应用层面的三部分内容，具体如下： 1.机器人认知：利用SolidWorks 软件设计机器人及外围设备的三维仿真模型，建立机器人与外围设备的IO 接口模型，了解机器人减速机的机械结构，通 过对虚拟部件和设备的拆解和操作，实现对机器人以及各生产要素建模和的认 知； 2.机器人运动控制和仿真：通过调整速度及位置参数的方法熟悉机器人的基 本操作及运动指令操作，通过子函数编程的方式实现机器人的正逆运动学操作， 通过面向不同实际任务编程完成机器人轨迹运动仿真； 在此过程中，完成工具坐标和工件坐标、碰撞检测和轨迹追踪训练，建立机器 人安全操作空间概念，为协作机器人引入基础。 3.协作机器人应用：建设面向具体任务的多机器人协作、人机协作综合虚拟 仿真、创新实践等内容，不仅面向单一固定场景，同时可对不同机器人机械、控制 参数进行仿真分析和调节，实现诸如机器人协作装配、人机协同等，完成实验项 目的可编程、可调试及参数优化。 1.2业务需求 需求：基于现有先进制造实验中心智能工厂，建设一门协作机器人虚拟仿真课程； 要求：基于学科实验教学的特点，围绕立德树人根本任务，建设包含众多机器 人实验教学资源； 目的：为学生提供开放、高效的虚实互动网络实验平台。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/f910654432.html, 基于云计算的虚拟仿真实验平台设计 作者：崔连敏 来源：《软件导刊》2015年第11期 摘要摘要：针对高校虚拟仿真实验平台存在的重复投入、资源无法共享等问题，探讨云计算及其特点，提出基于云计算的虚拟仿真实验平台的架构模型，设计基于云计算的虚拟仿真实验平台，并介绍实验平台的功能和特点。 关键词关键词：云计算；虚拟仿真；实验平台；平台设计 DOIDOI：10.11907/rjdk.151843 中图分类号：TP302 文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2015）011000602 基金项目基金项目：上海市青年教师资助计划（1014204804）；上海市教委重点课程项目（2015）；2015年度上海理工大学“精品本科”教学改革项目（2015-JPBKZ-017） 作者简介作者简介：崔连敏（1988-），女，河南新乡人，硕士，上海理工大学实验室管理与服务中心助理实验师，研究方向为物理实验、信息技术。 0引言 虚拟仿真实验利用计算机网络技术和多媒体技术，通过计算机模拟实际实验操作，演示实验中的图形、文字、数据等信息。虚拟仿真实验打破了传统实验教学课时有限、场地固定等限制，提升了实验教学效果。随着信息技术和虚拟现实技术的发展，国内很多高校都建设了虚拟仿真实验室。然而许多高校建设虚拟仿真实验室时存在硬件重复投入、服务器闲置率高、建设及维护成本高、数据资源无法共享等问题。云计算技术被认为是一项继个人电脑、互联网技术后的信息技术革命性的新技术，在诸多领域都得到应用。借助云计算技术搭建虚拟仿真实验平台，对校内各实验中心的虚拟仿真实验平台统一部署和维护，能够整合硬件和软件资源，降低平台开发和搭建成本，实现信息资源共享。 1云计算虚拟仿真平台的优势 云计算是分布计算、并行计算、网络存储、虚拟化、负载均衡和热备份冗余等传统计算和网络技术发展融合的产物。云计算致力于解决网络平台的通讯、存储和资源利用等问题。自2006年Google公司首席执行官首次提出云计算的概念以来，云计算技术发展十分迅速。目前Google、IBM、亚马逊、微软、SUN等国际化大公司纷纷推出了自己的云计算平台，国内华为、阿里巴巴、腾讯、百度等也相继启动了云计算项目。典型的云计算架构分为基础设施层、
虚拟实验教学系统 虚拟实验教学是对实际实验教学的虚拟。虚拟实验教学是虚拟实验在教学中的 应用。包括：实验前相关知识的辅助学习、实验过程的答疑与指导、实验提交 后的自动批改、实验教学效果评估和实验过程的管理等。 虚拟实验教学系统是一种运用虚拟现实技术模拟真实实验的网络化计算机教学 系统，是面向教学的虚拟实验室。虚拟实验教学系统又分为虚拟实验平台、虚 拟实验教学管理两个部分。在此基础上可建立虚拟实验课程教学环境。虚拟实 验平台与真实实验台类似，可供学生自己动手配置、连接、调节和使用实验仪 器没备进行实验。虚拟实验平台允许根据平台上提供的器材自由搭建任意合理 的典型实验，或实验案例，这一点是虚拟实验平台有别于一般实验教学课件的 重要特征。典型实验通常是由精通相关课程的教师设计的。要求学生在此基础 上进行实验．可满足教师对各层次实验教学的需求。虚拟实验平台也为学生自 由搭建实验模犁提供了可能。学生既可通过虚拟实验平台动手操作。又可自主 设计实验，有利于培养设计能力和创新意识。与器材库(或仪器、设备、材料库)类似，虚拟实验平台通常拥有一个器材栏，用于各类虚拟实验器材的管理。学 生可以把器材从器材栏中移到实验台上，或者从实验台上把器材收回到器材栏。在B/S架构的虚拟实验教学系统中，虚拟实验平台通常做成Java Applet、ActiveX或FLash插件，提供界面仿真、模型表示、模型求解和操作控制等功能。 要开展虚拟实验教学．就需要通过虚拟实验教学管理系统向学生、教师和管理 员提供实验教学管理功能。系统针对学生的教学管理包括：个人身份认证、选 择实验、开展实验、接受实验指导、在线提交实验报告、保存和提交实验结果、查询实验成绩和批语等。针对教师的教学管理包括：创建、修改、发布和管理 典型实验、给学生布置实验、批改学生的实验报告、对学生的实验结果进行评价、统计并发布学生的实验成绩和批语。实验管理员的功能包括：系统账号与 分组管理、权限管理、课程管理、系统审计和系统维护等。通过虚拟实验教学 管理系统，教师既可搭建典型实验或调取实验案例。方便地向学生布置实验任务，还可在实验结束后查看学生的实验结果。给出实验成绩和评价。虚拟实验 管理是虚拟实验教学系统的重要特征。是虚拟实验教学系统与一般仿真系统的 主要区别。采用网络化的虚拟实验管理可以有效地提高虚拟实验技术在教学上 的应用效果。 虚拟实验教学融合了网络教学的优势．具有建没速度快，成本低，易于管理的 特点。采用虚拟实验教学系统，可以突破时间、地点和设备数量的限制。学生 可以在一个更“安全”的环境下做实验，顾虑更少，自由度更大。学生在实验
实验一、MATLAB 编程基础及典型实例 一、实验目的 （1）熟悉MATLAB 软件平台的使用； （2）熟悉MATLAB 编程方法及常用语句； （3）掌握MATLAB 的可视化绘图技术； （4）结合《信号与系统》的特点，编程实现常用信号及其运算。 示例一：在两个信号进行加、减、相乘运算时，参于运算的两个向量要有相同的维数，并且它们的时间变量范围要相同，即要对齐。编制一个函数型m 文件，实现这个功能。function [f1_new,f2_new,n]=duiqi(f1,n1,f2,n2) a=min(min(n1),min(n2)); b=max(max(n1),max(n2)); n=a:b; f1_new=zeros(1,length(n)); f2_new=zeros(1,length(n)); tem1=find((n>=min(n1))&(n<=max(n1))==1); f1_new(tem1)=f1; tem2=find((n>=min(n2))&(n<=max(n2))==1); f2_new(tem2)=f2; 四、实验内容与步骤 （2）绘制信号x(t)=)3 2sin(2t e t ?的曲线，t 的范围在0~30s ，取样时间间隔为0.1s 。t=0:0.1:30; y=exp(-sqrt(2)*t).*sin(2*t/3); plot(t,y);
（3）在n=[-10:10]范围产生离散序列：?? ?≤≤?=Other n n n x ,033,2)(,并绘图。n=-10:1:10; z1=((n+3)>=0); z2=((n-3)>=0); x=2*n.*(z1-z2); stem(n,x);（4）编程实现如下图所示的波形。 t=-2:0.001:3; f1=((t>=-1)&(t<=1)); f2=((t>=-1)&(t<=2)); f=f1+f2; plot(t,f); axis([-2,3,0,3]);
编号： 毕业设计说明书 题目：基于LabVIEW的自动测试系统 实验平台 院（系）：电子工程与自动化学院 专业：测控技术与仪器 学生姓名：彭彪 学号：0600820322 指导教师：殷贤华 职称：讲师 题目类型：理论研究√实验研究工程设计工程技术研究软件开发 2010年5月14日
随着科学技术的发展，对电子测量与仪器的要求越来越高。自动测试系统孕育而生，发展非常迅速。“自动测试系统课程”是测控技术与仪器专业的主干课程，自动测试系统实验包括自动测试系统软件开发和组建，这对理论学习非常重要。开发基于局域网的自动测试系统实验平台，终端共享实验设备，节约实验成本，提高实验效率。 根据自动测试系统课程的实验项目的需要，在对图形化软件开发工具LabVIEW以及用VISA为底层工具开发的虚拟仪器驱动程序进行深入研究的基础上，设计了基于LabVIEW的自动测试系统实验平台。它由硬件系统和测试软件组成，硬件系统由计算机、网关、GPIB仪器、VXI机箱及仪器模块和多功能实验板组成，测试软件包括虚拟任意波形发生器、虚拟示波器、虚拟万用表以及各实验项目测试程序。多功能实验板作为测试对象，可以根据各个实验项目的不同要求灵活设置。该实验平台可以完成对交直流电压电流信号、电阻、幅值、频率、周期、相位等基本参量的测量，满足自动测试系统实验项目的要求。通过测试验证，达到了预期设计目标，可以应用到自动测试系统实验当中。 关键词：仪器驱动程序；虚拟仪器；实验平台
With the development of science and technology, the requirements of Electronic Measurement and Instruments is been more and more important, thus the Automatic Test System is emerged and is developing rapidly. Automatic Test System（ATS）is the main course in the major of measurement&control technology and instrumentation. The experiment of ATS includes software development&formation and is of great importance to theoretical study. The ATS experimental platform is based on Local area network, which makes equipments be shared in the terminal. In addition, the ATS experimental platform also saves the experiment cost as well as improves the efficiency. To meet the needs of the experiment item of A TS，the ATS experimental platform is designed，based on the study of LabVIEW which is a kind of graphical tools and virtual instrument driver which is developed by VISA. It consists of hardware system and test software. The hardware system includes computer, gateway, GPIB instruments, VXI box & module and multi-functional Panel. The test software consists of virtual profile generator, virtual oscilloscope, virtual multimeter and some lab tests programs. As the tested objects, the multi-functional experimental board can be seted flexibly on the basis of different requirements. This platform accomplish measurements of AC or DC voltage, resistance, amplitude, frequency, cycle, phase and other basic parameters as well as experiment item. The test results show that it achieve the expected goals and can be applied to the Automatic Test System experiment. Key words：Instrument Driver ; Virtual Instrument ; Experimental Platform
计算机网络课程虚拟教学平台的搭建 高校计算机网络专业的网络课程中，经常会遇到像安装多个操作系统、局域网的组建、测试网络软件和网络安全的问题，而学生平时的计算机又不满足这方面的实验条件，所以本文提出使用VMware和GNS3仿真软件来建立虚拟的网络实验室来满足这一需求，使用VMware可以满足像Windows Server 2008服务器的配置与管理，Linux操作系统服务的配置与管理和网络安全等方面的教学需求，使用GNS3仿真软件可以完成交换，路由和防火墙等方面的教学需求。 标签：网络实验；VMware；GNS3 引言 在网络实验中，经常涉及到服务器的安装（Windows Server、Linux 等不同的操作系统）、交换机、路由器等设备的互联，完成不同的系统集成实验。搭建符合实际真实的网络技术实训环境，需要投入大量的资金。随着虚拟仿真技术的发展，特别是把仿真软件GNS3和虚拟机软件VMware的整合，能够搭建综合的虚拟网络平台，仿真服务器、交换机、路由器等多种设备的互连、配置与测试的网络系统集成实验；通过该实训平台的搭建能够让学生真正了解思科网络设备的配置以及和实际的网络操作系统的互联过程，达到很好的教学效果。 1 GNS3和VMware软件介绍 1.1 GNS3 GNS3（Graphical Network Simulator）是一款具有图形化界面可以运行在多平台（包括Windows，Linux，and MacOS等）的网络设备仿真软件，它可以在Windows、Linux系統上仿真Cisco的IOS（Internetwork Operating System），支持路由器、交换机、防火墙、入侵检测系统/入侵保护系统和JunOS平台。简单说来它是dynamips的一个图形前端，相比直接使用dynamips这样的虚拟软件要更容易上手和更具有可操作性。GNS3集成了Wincap、Dynamips、VPCS、Qemu 虚拟机、VirtualBOX虚拟机和Wireshark等软件，通过加载Cisco IOS提供不同系列Cisco路由设备的模拟能力，通过加载NM-16ESW模块可以模拟交换机设备，集成Qemu虚拟技术和配置相应的OS镜像，提供Qemu客户机、PIX防火墙、ASA防火墙、Jumiper路由器以及IDS和IPS内样的虚拟仿真能力，加上其他辅助功能，使得GNS3可提供网络拓扑图设计、网络运行、网络协议数据包捕获与分析等综合实验能力。 1.2 VMware VMware 是一款优秀的虚拟机软件，它允许在一台计算机上同时运行多个操作系统，每个操作系统都是独立的一个虚拟机。在虚拟机上搭建教学环境、测试环境，为网络综合实验提供了条件。该软件的网卡的连接类型有如下四种：