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    远程虚拟实体无线通信系统实验平台

    产品型号:RZ9692

 网络技术的发展,网络带宽和速度日益提高,为高校远程虚拟实体实验提供了可能。远程虚拟实体实验是高校实验室建设的方向,学生既可在实验平台现场实验,也可通过网络进行远程实验,从而:
1、非常有效解决实验场地与学生实验时间充突的矛盾,实验平台在管理软件和虚拟实体操作软件的支持下,学生能在远端随时、随地、随兴完成课程实验,进行设计创新开发;
2、极大减轻老师的维护与管理工作量,实验室真正做到全开放。学生能在远端PC机通过浏览器操控实验平台;
3、提升教学效果,理论课教师能用投影实时演示真实通信系统中各种技术特性,如:各种编解码的性能、带宽速率匹配、不同调制方式优劣、同步作用等;
4、面向工程应用,激发学生学习兴趣。实验系统各单元模块均采用可编程器件,能远程加载MATLAB下无线通信工程算法仿真软件,远程采集算法结果评估测试算法性能,虚实结合。
5、多课程融合,引导学生理解所学课程作用。系统支持:信号系统、数字信号处理、语音处理、通信原理、数字通信、移动通信技术、无线通信系统、射频电路、射频通信虚拟仪器技术等课程实验。
 远程虚拟实体无线通信实验平台主要有三部分组成:
无线通信技术实验平台——支持远程原理实验、系统实验、创新开发;
网络与管理平台——各种权限设置、实验设备分配、转发各种命令、实时数据传输;
虚拟实验平台——实验电路连接、实验参数设置,虚拟仪器操作、实时信号测量。

\所有模块均采用ARM Cortex-M4+FLASH+SOPC结构,所有实验均能二次开发,二次开发软件均能通过网络定向在线加载(不插JTAG线,不断电)。确保系统稳定性、可靠性、可扩展性;
\实验模块参数改变、信号切换等均采用当今最先进的数字器件(数字电位器、高速电子开关、编码开关、可编程放大器等),一方面可让学生了解新技术新器件应用,另一方面能通过人机对话恢复缺省状态或教师远程帮助学生调整电路参数,从而能有效减轻老师维护工作量和辅导实验工作量;
\基于操作系统的人机交互界面友好,学生能实时调阅实验框图及对应信号节点原理波形;能在框图界面通过双击鼠标调整实验参数,如:输入模拟信号幅度、频率、波形,抽样频率,滤波器带宽、量阶、频带调制方式、基带速率、成型类型等;清晰展示信号处理流程;
\所有模块均支持本地实验和远程实验,实验所需的测试点、参数调整点设置合理;
\本地实验时学生能通过模块编码开关或本地PC显示屏上改变电路参数,用实际示波器测试各种信号;
\远程实验时学生能在远端PC机,通过“虚拟实体实验平台”软件完成实验电路连接、数控器件参数调整、实验参数配置、虚拟仪器操作、信号测量等实验操作;                   
\借助虚拟实验管理软件,学生能通过校园网进行通信系统算法设计类二次开发,开发软件远程加载,实验结果实时反馈,能有效解决实验课时、实验场地冲突的矛盾;
\可选射频收发系统,中频20MHZ-1000MHZ,射频500MHZ-1500MHZ;模块化结构,发射功率、接收增益可调,锁相振荡器频率可设置;
\能和调制解调模块级联构成一个真实的无线通信系统;
\低噪放模块、功放模块可开发,学生能真实设计匹配网络,调整模块性能;
\提供每个模块的仿真实例;
\模块级联后能构成完整的通信系统,支持本地或远程系统实验,电子连线、所有参数远程可设置(框图中蓝色按钮均可设置);
\系统内嵌全功能误码仪,能实时测试不同通信系统性能,定量评判不同信道纠错编译码、不同信道干扰、不同调制方式等优劣。
网络与管理平台
用户管理
用户管理是系统实验管理的一大基础,用户类型可分为教师用户和学生用户:
教师用户分为管理教师与普通教师;管理教师可以管理远程虚拟实体实验室的一切日常事务,包括用户管理、课程管理、实验室配置、实验内容编辑、实验时间安排、公告管理等功能;
普通教师可以发布管理公告(APP)、设置学生实验权限(APP)、辅导学生实验(APP)、批改实验报告;
学生用户能够查看实验时间、调阅实验课件、进行实验操作、上传实验报告和查看成绩。

实验室管理
实验室管理主要功能:
在实验设备有空闲时分配实验设备、建立用户链接;在实验设备不足时预约实验时间,分时分配实验设备;
建立实验设备性能挡案,便于教师查阅维护;
统计实验设备利用率。

虚拟实体实验平台
虚拟实体实验平台基于浏览器设计,当用户点击进入实体操作实验时,系统会自动分配给用户一个实验箱(这个实验箱在5分钟内只有该用户可以连接),当用户通过浏览器运行提供的实验软件时,软件会连接服务器,服务器通过记录的IP地址判断连接用户身份,为实验箱和客户端的中继数据,用户在客户端的操作会直接发送给服务器,服务器判断用户身份后转发给对应的实验箱;实验箱将测量数据实时的发送给服务器,服务器会根据保存的设备使用记录的信息将数据转发给对应的客户端(如果客户端是连接的话);
学生通过浏览器调阅实验课件了解实验目的、实验原理、实验内容、实验步骤、实验注意事项;
人机交互界面友好,学生能在框图界面通过双击鼠标调整实验参数,如:输入模拟信号幅度、频率、波形,抽样频率,滤波器带宽、各种编解码方式、各种调制解调方式等;信号处理流程与原理展示清晰;
提供基于浏览器的虚拟仪器(虚拟示波器、虚拟频谱仪),能实时测试各测试点时域波形、频域波形,完成原理实全和系统实验;
动态加载二次开发各种算法软件,实时反馈算法结果,验证通信系统二次开发算法性能;
教师能通过管理员平台随时远程监视学生实验过程,观测学生实验结果,辅导学生实验,解答学生实验疑问;
教师能通过管理员平台通过网络远程(本地可用APP)配置或修改实验系统工作参数,考核学生对通信系统中:时序、速率、带宽、电平、码型、调制方式、同步等知识点理解。

仿真平台
系统提供近60 个基于DSP_Builder的无线通信和信号处理仿真模块,学生能在Mtalab环境下进行原理功能仿真,生成rbf文件后远程加载到无线通信平台验证仿真算法;
支持:信号系统、信号处理、通信原理、软件无线电、移动通信等课程实验仿真、算法验证。

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