西交大脑控实验报告
医学信号处理二_随机信号统计特征分析
西安交通大学实验报告课程 医学信号处理 第 页 共 页系 别 生命学院 实 验 日 期 2017 年 3 月 31日 专业班级 医电42 实 验 报 告 日 期 2017 年 4 月 7 日 姓 名 黄横波 学号 2141201033 报 告 退 发 ( 订正 、 重做 ) 同 组 人_________________________________ 教 师 审 批 签 字实验名称 随机信号统计特征分析一、实验目的1. 理解随机信号的各种统计特征。
2. 学习用MATLAB 语言编写统计特征程序。
3. 观察不同通道脑电信号的统计特征。
二、实验内容1. 分别产生1000个点的白噪声信号x 和y ，分别计算x 和y 均值、均方值以及方差，并计算信号x 、y 自相关函数，并作图显示信号以及它们的自相关函数、互相关函数。
（产生白噪声信号的函数：randn ，相关函数：xcorr ）2. 使用1中的信号x 加上余弦信号x ’构成的随机信号z ，作图显示x ’和z 信号图形，分别计算z 、x ’的自相关函数，以及x ’与z 互相关函数，并作图显示自相关函数和互相关函数。
（其中，'()cos(1501)x t t ππ=⋅⋅+⋅，信号采样的时间间隔0:1:999t =，相关函数：xcorr ）3. 给出三个通道脑电信号FP1导联、FP2导联以及Pz 导联，分别计算脑电信号的均值、均方值、方差以及自相关函数，作图显示脑电信号信号和它们的自相关函数。
另外，计算FP1导联和FP2导联、FP1导联和Pz 导联，FP2导联和Pz 导联的互相关函数，并作图显示。
（FP1导联、FP2导联以及Pz 导联脑电信号数据：eeg1.mat 、eeg2.mat 以及eeg3.mat ，数据长度均为10000，信号采样率1000Hz ，单位：微伏(V µ)。
）4. 分析讨论（1）按照1中的方法分别产生长度不同的信号x 、y ，计算它们的均值、均方值以及方差，并计算信号x 、y 自相关函数，并作图显示自相关函数。
CT仿真实验报告
西安交通大学实验报告共 7 页课程医学成像实验系别生物医学工程实验日期 2012 年 12 月 XX日专业班级医电 01 班组别交报告日期 2013 年 01 月 02日姓名学号报告退发 (订正、重做)同组者教师审批签字实验名称 CT重建原理——投影数据采集实验1一、实验目的以及要求实验目的：利用CTSim模拟软件生成投影数据，为滤波反投影重建实验做准备。
实验基本要求：用CTSim程序完成实验模拟，分析评价结果。
二、实验内容1、利用CTSim模拟软件生成椭圆的平行束投影数据；2、利用CTSim模拟软件生成Shepp-Logan图的平行束投影数据；3、对生成的投影数据进行初步评价。
三、实验步骤A、完成CTSim模拟软件生成椭圆的平行束投影数据；1、点击软件ctsim，打开软件界面，点击File，选择creat phantom，选择Herman Head，得到椭圆的灰度图像，如图：图1 软件界面图2 选择界面图3 椭圆的原始数据2、在选择椭圆窗口的情况下，点击Process，选择rasterize，点击OK，将图像进行光栅化，如图：图4 光栅化参数图5 光栅化后的图像3、在选择unnamed3窗口，选择View，选择Auto Scale Parameters，将Standard Deviation Factor参数改为，点击OK，得到处理后图像，如图：图6 光栅化参数图7 参数优化后图像4、回到herman窗口，点击Process，选择Projection Paramaters，参数默认即可，点击ok，开始采集数据，如图：图8 参数选择界面5、得到投影参数后，在选择unnamed4窗口界面下，选择Analyze，在选择Plot Histogram，得到平行束投影分析数据，如图：图9 平行束投影后的数据图10 投影数据分析图6、在选择平行束投影后数据窗口情况下，选择Reconstruct，选择Filtered Backprojection Parameters，选择默认参数即可，点击OK，得到重建数据，如图：图11 参数选择界面图12 重建后的图像7、可选择不同的View参数对重建后的图像进行参数的优化调整，得到最优的观察效果。
西交大射频实验报告
射频专题实验实验报告实验一匹配网络的设计与仿真实验目的1.掌握阻抗匹配、共轭匹配的原理2.掌握集总元件L 型阻抗抗匹配网络的匹配机理3.掌握并(串)联单支节调配器、λ/4阻抗变换器匹配机理4.了解ADS 软件的主要功能特点5.掌握Smith 原图的构成及在阻抗匹配中的应用6.了解微带线的基本结构基本阻抗匹配理论信号源的输出功率取决于U s、R s和R L。
在信号源给定的情况下，输出功率取决于负载电阻与信号源内阻之比k 。
当R L=R s时可获得最大输出功率，此时为阻抗匹配状态。
无论负载电阻大于还是小于信号源内阻，都不可能使负载获得最大功率，且两个电阻值偏差越大，输出功率越小。
匹配包括：共轭匹配，阻抗匹配，并(串)联单支节调配器。
练习1.设计L型阻抗匹配网络，使Zs=(46－j×124) Ohm信号源与ZL=(20+j×100) Ohm的负载匹配，频率为2400MHz.仿真电路图2. 设计微带单枝短截线线匹配电路，使MAX2660的输出阻抗ZS=（126-j*459）Ohm与ZL=50Ohm的负载匹配，频率为900MHz.微带线板材参数：相对介电常数：2.65相对磁导率：1.0导电率：1.0e20损耗角正切：1e-4基板厚度：1.5mm导带金属厚度：0.01mm仿真电路图仿真结果实验二衰减器的仿真设计一、练习：设计10dB П型同阻式（Z1=Z2=50Ω）固定衰减器。
仿真电路：仿真结果：二、衰减器的测量——AV36580A 矢量网络分析仪(一)测失配负载在600～2600MHz 的驻波比（S11、回损）S11 对数幅度实验三威尔金森功分器的设计与仿真一、设计指标要求：中心频率：2.45GHz带宽：60MHz频带内输入端口的回波损耗：S11<-20dB，S22<-20dB频带内插入损耗：S21>-3.1dB, S31>-3.1dB隔离度：S32<-25dB二、板材参数：H:基板厚度(1.5 mm)， Er:基板相对介电常数(2.65)Mur:磁导率(1)， Cond:金属电导率(5.88E+7)Hu:封装高度(1.0e+33 mm) T:金属层厚度(0.035 mm)TanD:损耗角正切(1e-4)， Roungh:表面粗糙度(0 mm)三、威尔金森功分器原理：如下图为威尔金森功分器的结构图，其输入、输出特性阻抗均为。
西安交大 人工智能 重排九宫格实验报告
int move_down(int num[9]) { int i=0; for (;i<9;i++) if (num[i]==0) break; if (i>5) return 0; else { num[i]=num[i+3]; num[i+3]=0; return 1; } } //空格向左移 int move_left(int num[9]) { int i=0; for (;i<9;i++) if (num[i]==0) break; if (i==0||i==3||i==6) return 0; else { num[i]=num[i-1]; num[i-1]=0; return 1; } } //空格向右移 int move_right(int num[9]) { int i=0; for (;i<9;i++) if (num[i]==0) break; if (i==2||i==5||i==8) return 0; else { num[i]=num[i+1]; num[i+1]=0;
void get_numbers_to(int other_num[9]); int get_nipn(void) {return not_in_position_num;} int get_deapth(void) {return deapth;} int get_evafun(void) {return eva_function;} void set_num(int other_num[9]); void show(void); eight_num& operator=(eight_num&); eight_num& operator=(int other_num[9]); int operator==(eight_num&); int operator==(int other_num[9]); }; //计算启发函数 g(n)的值 void eight_num::cul_para(void) { int i; int temp_nipn=0; for (i=0;i<9;i++) if (num[i]!=target[i]) temp_nipn++; not_in_position_num=temp_nipn; if (this->parent==NULL) deapth=0; else deapth=this->parent->deapth+1; eva_function=not_in_position_num+deapth; } //构造函数 1 eight_num::eight_num(int init_num[9]) { for (int i=0;i<9;i++) num[i]=init_num[i]; } //显示当前节点的状态 void eight_num::show() { cout<<num[0]; cout<<" "; cout<<num[1]; cout<<" "; cout<<num[2];
脑控主被动协同刺激下肢康复训练系统研究与开发
脑控主被动协同刺激下肢康复训练系统研究与开发李龙飞;曹飞帆;张鑫;梁仍昊;徐光华【摘要】目的对脑控主被动协同刺激康复训练关键技术进行研究,探索解决脑卒中患者在康复训练过程中主动参与程度较低的问题.方法探索一种全新的脑控主被动协同刺激康复训练方法,集成了脑机接口、稳态运动视觉诱发电位、虚拟现实和下肢康复训练机器人等技术,通过视觉刺激效果和被动训练作用于患者中枢神经,形成信息传递的闭环回路,实现运动神经通道的协同刺激,并搭建了脑控主被动协同刺激的下肢康复训练系统.结果所有被试者都在本系统的辅助下顺利完成了实验,检测程序在信息传输率为6.82～16.11 bits/min时,系统检测的准确度为76.7％～96.7％,系统识别被试者运动意图的平均时间为6.01 s,平均识别率为82.8％.结论本系统通过脑控主被动协同训练,提高了患者的训练效率和积极主动性,具有良好的应用前景.【期刊名称】《西安交通大学学报（医学版）》【年(卷),期】2019(040)001【总页数】5页(P130-133,143)【关键词】脑机接口;稳态运动视觉诱发电位;虚拟现实;下肢康复训练机器人【作者】李龙飞;曹飞帆;张鑫;梁仍昊;徐光华【作者单位】西安交通大学机械工程学院,陕西西安 710049;西安交通大学机械工程学院,陕西西安 710049;西安交通大学机械工程学院,陕西西安 710049;西安交通大学机械工程学院,陕西西安 710049;西安交通大学机械工程学院,陕西西安710049【正文语种】中文【中图分类】R493我国脑卒中的发病率逐年上升，由脑卒中、脑损伤引起的偏瘫和残疾也呈上升趋势。
按照目前的发展，到2030年脑卒中所导致的全球死亡人数将达到780万，幸存患者中70%～80%(500.5～572万人口)会有不同程度的残疾[1]。
临床研究表明，科学的康复训练对脑卒中患者患侧肢体运动功能的恢复有至关重要的作用。
传统的康复治疗是以康复治疗师为主体，由治疗师对患者进行一对一的被动康复训练，康复训练效果不佳。
西安交通大学科技成果——面向脑损伤与渐冻人的脑控康复机器人与语言交互系统
西安交通大学科技成果——面向脑损伤与渐冻人的脑控康复机器人与语言交互系统
成果简介
西安交通大学技术团队一直致力于脑-机接口及其康复机器人的研究工作。
近年来，主持了国家自然科学基金重大研究计划集成项目、国基金面上项目、国家863主题项目等多项重点项目，提出了稳态视觉运动诱发电位创新脑机接口、噪声增强的脑电诱发技术，得到国际同行的高度评价。
所开发了智能脑控轮椅、脑控下肢主被动协同康复人系统和基于视觉运动诱发的高速中英文拼写系统，获国家基金委脑机接口大赛一等奖，并得到央视科教频道等报道。
目前面向中风的脑控下肢康复机器人已在第四军医大学西京医院进行临床试验，面向渐冻人的意念控制语言交互系统已在进行渐冻人的系统使用，奠定了良好的产业化基础。
面向中风康复的脑控轮椅（央视科教频道2013）
面向中风的脑控下肢康复机器人（央视新闻联播2017）
面向渐冻人的脑控语言交互系统
（国家基金委脑机接口大赛一等奖2015）。
西安交大自动控制原理实验报告
自动控制原理实验报告学院：班级：姓名：学号：西安交通大学实验报告课程自动控制原理实验日期2014 年12月22 日专业班号交报告日期 2014 年 12月27日姓名学号实验五直流电机转速控制系统设计一、实验设备1.硬件平台——NI ELVIS2.软件工具——LabVIEW二、实验任务1.使用NI ELVIS可变电源提供的电源能力，驱动直流马达旋转，并通过改变电压改变其运行速度；2.通过光电开关测量马达转速；3.通过编程将可变电源所控制的马达和转速计整合在一起，基于计算机实现一个转速自动控制系统。
三、实验步骤任务一：通过可变电源控制马达旋转任务二：通过光电开关测量马达转速任务三：通过程序自动调整电源电压，从而逼近设定转速编程思路：PID控制器输入SP为期望转速输出，PV为实际测量得到的电机转速，MV为PID输出控制电压。
其中SP由前面板输入；PV通过光电开关测量马达转速得到；将PID 的输出控制电压接到“可变电源控制马达旋转”模块的电压输入控制端，控制可变电源产生所需的直流电机控制电压。
通过不断地检测马达转速和期望值对比产生偏差，通过PID控制器产生控制信号，达到直流电机转速的负反馈控制。
PID参数：比例增益：0.0023 积分时间：0.010 微分时间：0.006采样率和待读取采样：采样率：500kS/s 待读取采样：500启动死区：电机刚上电时，速度为0，脉冲周期测量为0，脉冲频率测量为无限大。
通过设定转速的“虚拟下限”解决。
本实验电机转速最大为600r/min。
故可将其上限值设为600r/min，超过上限时，转速的虚拟下限设为200r/min。
改进：利用LabVIEW中的移位寄存器对转速测量值取滑动平均。
四、实验截图【程序框图】未加移位寄存器：加移位寄存器：【程序运行结果】未加移位寄存器：加移位寄存器：五、实验总结通过本次实验初步掌握了LABVIEW的编程方法，深刻体会到了LABVIEW作为一种基于数据流的图形化编程语言的强大之处，一定会继续深入学习LABVIEW。
脑控智能轮椅控制系统
脑控智能轮椅控制系统传统的轮椅人机交互由声音、摇杆和按键等实现。
然而对于高位瘫痪不具备语言能力的人来说，通过bci这种技术可以很好地帮助他们实现意念控制外部设备的愿望。
目前随着bci技术的发展，实现大脑控制外部设备变得越来越有可能。
在国外，farwell等人就利用脑电信号中的p300开发了虚拟打字机，可以实现意念控制文字的输入[3]。
同时，在现有脑电控制的智能轮椅系统中，可以利用闭眼放松的脑电信号的alpa波和左右手运动想象脑电信号的beta波来实现对轮椅的控制[4]。
而脑电信号很微弱且易受外部环境的干扰[5]，其处理的算法也非常复杂。
对于利用脑电信号进行控制的系统，处理脑电的步骤一般包括信号的滤波、特征提取、信号分类和转换。
脑电特征提取方法主要有小波(包)分析、功率谱法和共空间模型等。
而脑电信号的分类方法中最主要的包括线性判别法、支持向量机法和人工神经网络等[6]。
由于脑机接口的研究非常复杂，许多处理算法还处于离线理论研究阶段，实际操作的可靠性有待提高。
本文主要研究脑电数据的离线处理方法，利用AR模型估计方法验证想象数据的可分性，然后利用感知器算法对信号的特征进行分类，并基于bci2000平台将其转换为控制信号，从而达到控制外部轮椅设备的目的。
本实用新型的优点是：无需利用人体肢体运动即可控制轮椅的运动方向，成本低。
它为有运动障碍的残疾人提供了一个自由的控制平台，对未来进一步实现轮椅的综合控制具有重要意义。
1bci2000测试平台bci2000是一种能描述任意bci系统的模型，该模型由4个相互联系的功能模块构成：数据获取模块（数据的采集和存储）、信号处理模块、用户应用程序模块、操作员模块，。
这4个模块各自分离，并通过tcp/ip协议进行相互通信[7]。
在bci2000系统运行过程中，每次数据采集模块获取一组脑电数据时，都会将其发送给信号处理模块。
在这里，EEG数据将进行信号特征提取和模式分类，分类结果将转换为控制命令并发送给用户应用模块。
西安交大微机原理第一次实验报告(共10页)
微机(wēi jī)原理第一次实验报告一．实验(shíyàn)目的(1) 学习8086/8088指令系统中一些基本(jīběn)指令的用法和程序设计的基本方法。
(2) 熟悉PC机上建立、汇编、连接(liánjiē)、调试和运行8086、8088汇编语言程序的全过程。
(3) 学习提示信息的显示及键盘输入字符的方法。
(4) 掌握分支程序的设计方法。
二．实验内容(1) 设a，b，c，d四个数分别以单字节压缩BCD码形式存放在内存NUM开始的四个单元，计算(a+b)-(c+d)并将结果放在Y1单元中，将结果在屏幕上显示出来。
在debug中不断改变a，b，c，d内容并查看结果。
1. a=09, b=06, c=04, d=072. a=38, b=41, c=29, d=343. a=70, b=23, c=42, d=414. a=63, b=73, c=62, d=50(2) 在提示信息下，从键盘输入原码表示的二位十六进制有符号数，当此数大于0时，屏幕上显示此数为正数；当此数小于0时，屏幕上显示此数为负数；当此数为0时，屏幕上显示此数为零。
三．实验调试过程3.1 题目一调试过程C:\<DEBUG ONE.EXE-U 反汇编-R 查看(chákàn)寄存器变量值观察(guānchá)到0005时已完成(wán chéng)数据初始化,利用(lìyòng)g 5追踪到此处利用-d0指令查看内存单元，在偏移地址为0,1,2,3的地方有9,6,4,7，正是我们在代码中赋的初值。
-g d，观察(guānchá)到此时AL已赋值a=15H-g 16，计算(jì suàn)出a+b的值并赋给AL,值为0b，正确(zhèngquè)-g 19，DAA调整后AL变为11，计算(jì suàn)正确-g 1b，cl=04H成功赋值给AL，正确-g 1f，计算出（a+b）-（c+d）结果为04H，正确题目(tímù)二程序调试过程-U0, 反汇编-g 5，程序执行到此处时，完成(wán chéng)DS寄存器赋值DS=0B5EH-g a，程序执行到此处时，完成(wán chéng)SS寄存器赋值SS=0B69H-g 24，程序执行到此处，实现提示信息输出(shūchū)INPUT DATA:,手动输入C9-U-g 2f,程序执行到此处，成功(chénggōng)跳转，显示信息“THIS DATA IS –“四．程序(chéngxù)及框图4.1 题目(tímù)一程序DSEG SEGMENT ；定义数据段NUM DB 13H,27H,11H,12H ；定义(dìngyì)a，b，c，dY1 DB ?DSEG ENDS ；数据段定义结束SSEG SEGMENT PARA STACK ；定义堆栈段DB 20 DUP(?)SSEG ENDS ；堆栈段定义结束CSEG SEGMENT ；定义代码段ASSUME CS:CSEG,DS:DSEG,SS:SSEG ；各段定义(dìngyì) START: MOV AX,DSEGMOV DS,AX ；数据段段(duàn duàn)地址送DSMOV AX,SSEGMOV SS,AX ; 堆栈段段(duàn duàn)地址送SSMOV AL,[NUM]ADD AL,[NUM+1] ；计算(jì suàn)a+bDAA ；压缩BCD码加法调整DAAMOV CL,AL ; 保存a+bMOV AL,[NUM+2]ADD AL,[NUM+3] ；计算c+dDAA ；压缩BCD码加法调整DAASUB CL,AL ；计算（a+b）-（c-d）MOV AL,CLDAS ；DAS调整MOV [NUM+4],AL ；保存结果AND AL,0F0H ；取AL中高四位MOV CL,4SHR AL,CL ；BCD码高位移至低位ADD AL,30H ；AL加30H得ASCII码MOV DL,ALMOV AH,02HINT 21H ；显示DLMOV AL,[NUM+4] ; 恢复ALAND AL,0FH ;取AL低四位ADD AL,30H ；AL加30H得ASCII码MOV DL,ALMOV AH,02HINT 21H ；显示DLMOV AX,4C00HINT 21H ;返回DOSCSEG ENDSEND START ;程序结束4.2 题目二程序CRLF MACRO ；宏定义MOV AH,02HMOV DL,0DHINT 21HMOV AH,02HMOV DL,0AHINT 21H ；显示换行ENDM ；宏结束DATA SEGMENT ；定义数据段MESS1 DB 'INPUT DATA:',0DH,0AH,'$'MESS2 DB 'THIS DATA IS+',0DDH,0AH,'$'MESS3 DB 'THIS DATA IS-',0DH,0AH,'$'MESS4 DB 'THIS DATA IS ZERO',0DH,0AH,'$'DATABUF DB 3 ；定义(dìngyì)最大可输入字符长度 ACTLEN DB ? ；实际(shíjì)输入字符长度STRING DB 3 DUP(?) ；输入(shūrù)字符缓冲区DATA ENDS ；数据(shùjù)段结束SSEG SEGMENT PARA STACK 'STACK' ；定义堆栈段 DB 50 DUP(0)SSEG ENDS ；堆栈段结束CODE SEGMENT ；定义代码段ASSUME CS:CODE,SS:SSEG,DS:DATA ；各段定位START: MOV AX,DATAMOV DS,AX ；DS段寄存器赋值MOV AX,SSEGMOV SS,AX ；SS段寄存器赋值MOV DX,OFFSET MESS1MOV AH,09HINT 21H ；显示提示信息MOV AH,0AHMOV DX,OFFSET DATABUFINT 21H ；接收键入的字符串CRLF ；回车换行MOV AL,STRING ；接收字符高位CMP AL,38H ；比较高位和38H的大小JGE FUSHU ; 若高位>=38H?，跳至FUSHU处执行 CMP AL,30H ；比较高位和30H的大小JE ZERO ；若高位=30H?，跳至ZERO处执行ZHENGSHU: MOV DX,OFFSET MESS2 ;显示输出为正数 MOV AH,09HINT 21HJMP OVERFUSHU: MOV DX,OFFSET MESS3 ；显示输出为负数MOV AH,09HINT 21HJMP OVERZERO: MOV AL,[STRING+1] ；显示输出为0CMP AL,30HJNE ZHENGSHUMOV DX,OFFSET MESS4MOV AH,09HINT 21HJMP OVEROVER: HLTCODE ENDS ；代码段结束(jiéshù)END START ；程序(chéngxù)结束五．实验(shíyàn)结果5.1 题目(tímù)一实验结果1． a=09, b=06, c=04, d=07时，计算结果为042. a=38, b=41, c=29, d=34时，计算结果为163. a=70, b=23, c=42, d=41时，计算结果为104. a=63, b=73, c=62, d=50时，计算结果为245.2 题目二实验结果键盘输入c9，输出“THIS DATA IS-“键盘输入17，输出“THIS DATA IS +”键盘输入00，输出”THIS DATA IS ZERO’六．必要的分析6.1 题目一分析1. 压缩BCD码需要用到压缩BCD码的调整指令2. 程序末尾显示要利用DOS功能调用3．显示单个字符，要先将其转化为ASCII 码，再利用DOS功能调用的02H功能。
实验报告模板
西安交通大学实验报告课程_大学计算机_实验名称_检索绘图音频及图像处理_第页共页系别_____ 能动学院___________ 实验日期年月日专业班级________________组别_____________ 实验报告日期年月日姓名________________学号_____________ 报告退发 ( 订正、重做 )同组人_________________________________ 教师审批签字●目标任务：一. 信息检索1．使用百度地图网站搜索西安交通大学南门到西安大唐芙蓉园的公交线路。
（屏幕截图）2．在本校图书馆网站查找两门课程的教学参考书（屏幕截图）。
3．使用百度图片网站搜索有关“飞机”和“天空”的图片，各下载一张，并分别命名为：天空.jpg，飞机.jpg。
4．使用Ei检索，检索目前中国高速铁路（High-speed railway in China）相关的工程论文（屏幕截图）二. 矢量图绘制题目：使用Microsoft Office Visio 2010办公绘图软件，绘制流程图。
要求：参见实验教材p27，“四. 实验任务和要求”。
三．数字音频处理题目：使用GoldWave音频处理软件，完成手机铃声制作要求：从网上下载一个音乐文件，选取最喜爱的片段，将其保存成手机要求的音频格式（如MP3、WAV）作为手机铃声（存放为另一个音乐文件）。
结果：在实验报告中，粘贴两个音乐文件的属性对话框屏幕截图。
（分析文件的大小与占用空间的不同）GoldWave软件存放地址：D:\计算机应用技术基础、ECAT.Software\ECAT-Software\GoldWave.rar或从网上下载。
四．数字图像处理题目：使用Photoshop软件进行“飞行编队”图像设计。
要求：参见实验教材p37，“四. 实验任务和要求”（1）飞行编队设计。
结果：将设计的“三角飞行编队图片”粘贴到实验报告中。
最后上传实验报告。
电子系统设计实验报告 西安交通大学 计算机
实验报告实验课程：电子系统设计与实践学生姓名：高君宇学号：2110505112专业班级：计算机15班2013年11月25日一、实验目的电子系统设计实验是计算机专业面向计算机综合应用设计的一个重要的实践环节。
主要以嵌入式单片机开发系统为主要实验平台，以此平台为基础，通过对单片机应用系统的开发设计训练，对外围接口电路的组成设计和应用编程技术训练，使学生能够掌握实现一个小型完整计算机应用系统从硬件电路设计到软件程序开发的设计过程，激发学生的创新兴趣，为以后的创新项目设计打好坚实基础。
本实验课程为独立开设的选修实验课程。
本实验课程的主要目的是让学生通过一个新型嵌入式单片机为核心的应用系统设计，掌握微型计算机硬件系统结构基本原理，软件开发编程方法，外围接口电路的组成和应用编程技术，以及电子系统设计的相关技术。
通过课程实践训练，能够让学生独立实现一个完整的计算机应用系统设计。
实验任务分为基本实验和综合应用设计实验两部分。
基本实验部分让学生学习单片机系统的基本硬件组成原理和软件程序设计方法；综合设计实验要求学生根据题目需求自行设计系统硬件组成电路，并设计实现完成相应功能的应用程序调试任务。
二、开发平台实验开发板采用技术性能优良的AVR ATmega128单片机作为核心器件，还特别设计了USB接口模块、Ethernet网络接口模块，还有MCU对外扩插槽，可为电路扩展模块提供必要的准备。
实验开发板可满足高端应用设计的要求，激发学生的创新兴趣，完成具体项目的开发设计。
学生还可以根据自己的兴趣设计制作新的目标模块实现对系统的进一步扩展。
三、实验内容（一）单片机实验系统开发环境学习1、实验目的：（1）、熟悉实验电路的结构原理、元器件名称、作用及相应的接口连接；（2）、学会使用C编译器编辑、编译、调试简单C源程序；（3）、学会使用AVR Studio集成开发软件下载调试并得到正确结果；（4）、熟悉蜂鸣器电路的编程原理。
2、实验电路原理图由图1.1所示的蜂鸣器电路可知，当BEEP引脚输出为低电平时，三极管导通，蜂鸣器鸣响；而当BEEP引脚输出为高电平时，三极管截止，蜂鸣器停止鸣响。
模糊控制实验报告
西安交通大学实验报告第1页（共13页）课程：智能控制实验日期：年月日专业班号：自动化交报告日期：年月日姓名：学号：报告退发：（订正、重做）同组者：教师审批签字：实验一模糊控制仿真系统设计实验目的：理解和掌握模糊控制系统的构成和设计方法，为实际工程应用打下基础。
基本要求：掌握以误差及其变化率为输入的典型模糊控制器的设计方法，了解影响模糊控制器性能的关键参数及调节方法。
针对被控对象，构建合适的模糊控制器，搭建模糊控制系统。
实验内容提要：针对典型的二阶以上被控对象，设计模糊控制器。
包括控制器输入输出量的选择，输入输出论域的模糊划分，模糊规则库的建立等。
利用设计完成的模糊控制在Simulink中搭建模糊控制系统，要求该系统稳定且具有良好的动态及稳态特性。
实验工作概述：主要针对倒立摆进行了建模与模糊控制仿真，其中实验1-1是仅针对角度的模糊PID控制，实验1-2是针对位置与角度的分段模糊控制。
后面也尝试进行了二级倒立摆的模糊控制设计，但由于知识水平不够没能完全实现，仅实现了第一级的直立控制。
实验1-1 单级倒立摆的PID模糊控制一、被动对象数学描述与特性分析关于倒立摆的相关背景：倒立摆，Inverted Pendulum ，是典型的多变量、高阶次、非线性、强耦合、自然不稳定系统。
倒立摆系统的稳定控制是控制理论中的典型问题，在倒立摆的控制过程中能有效反映控制理论中的许多关键问题 ，如非线性问题、鲁棒性问题、随动问题、镇定、跟踪问题等。
因此倒立摆系统作为控制理论教学与科研中典型的物理模型 ，常被用来检验新的控制理论和算法的正确性及其在实际应用中的有效性。
所以我此次实验采用一阶倒立摆来验证。
当摆杆夹角很小时，近似线性化处理：(I +ml 2)θ+mglθ=mlẍ (M +m )ẍ+bẋ−mlθ=u根据微分方程组做拉普拉斯变换联立求得外力针对角度的传递函数：Φ(s)U(s)=ml 2qs 2s 4+b(I +ml 2)q s 3−(M +m )mgl q s2−bmql q s将各种参数输入matlab ，编辑一个函数脚本GetPendulum 来求传递函数的系数：当M=2，m=0.8，l=0.25时，求得：这是一个典型的二阶系统二、模糊控制器的设计步骤与具体参数选择模糊集合设计：总共有两个输入三个输出，输入角度和角度微分的模糊集合划分都相同，论域为[-5,5]，模糊集合为3个，分别命名为：[N Z P]，输出P I D三个参数的范围分别为[110，120]，[115，125]，[80，90]，模糊集合为3个命名为：[S M B]它们的分布如上图所示。
西安交大微机原理第二次实验报告
微型计算机原理与接口技术第二次实验报告实验者姓名：实验者学号：所在班级：报告完成日期：20年月日实验四8255A并行接口实验一、实验目的1.学会通过PC总线、驱动器、译码器等在PC机外部扩充新的芯片。
2.了解8255A并行口的工作原理。
3.掌握8255A初始化的程序设计方法。
4.掌握8255A方式0的基本输入/输出和方式1的选通型输入/输出方式的使用方法。
二、实验内容1.[实验一]使8255A工作于方式0，将由C口读入的开关状态从A口输出到LED上显示出来。
接线方式：断开电源，将8255A的CS接I/O地址输出端288H~28FH，C口接逻辑电平开关K0~K7，A口接LED显示电路L0~L7。
2.[实验二]使8255工作于方式1，将由A口读入的状态从B口输出到LED上显示出来。
接线方式：断开电源，将8255A的CS接I/O地址输出端288H~28FH，A口接逻辑电平开关K0~K5，B口接LED显示电路L0~L5，C口相应位分别接开关或LED发光二极管。
三、程序及框图1.实验一：8255A工作于方式0[程序代码]PPIA EQU 288HPPIB EQU 289HPPIC EQU 28AHPPICTL EQU 28BHDATA SEGMENTMESS1 DB '8255A IN MODE 0!',0DH,0AH,'$'MESS2 DB 'ENTER ANY KEY RETURN TO DOS!',0DH,0AH,'$'DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART:MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,OFFSET MESS1 ;数据段段寄存器结构MOV AH,09HINT 21H ;显示提示信息1MOV DX,OFFSET MESS2MOV AH,09HINT 21H ;显示提示信息2MOV AL,10001001BMOV DX,PPICTLOUT DX,ALCOUNT:MOV DX,PPIC ;8255A的C口读入数据IN AL,DXMOV DX,PPIA ;将数据送至8255A的A口输出OUT DX,ALMOV AH,06H ;若有键按下，则退出MOV DL,0FFHINT 21HJZ COUNTMOV AX,4C00HINT 21HCODE ENDSEND START[实验框图]2.实验二：8255A工作于方式1[程序代码]PPIA EQU 288HPPIB EQU 289HPPIC EQU 28AHPPICTL EQU 28BHDATA SEGMENTMESS1 DB '8255A IN MODE 0!',0DH,0AH,'$'MESS2 DB 'ENTER ANY KEY RETURN TO DOS!',0DH,0AH,'$' DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART:MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,OFFSET MESS1MOV AH,09HINT 21HMOV DX,OFFSET MESS2MOV AH,09HINT 21HMOV AL,10111101BMOV DX,PPICTLOUT DX,ALCOUNT:MOV DX,PPIC ;从C口读入IBF（PC5)状态信号IN AL,DXAND AL,00100000B ;取PC5位来看JZ COUNT ;IBF=0，YES则跳COUNTMOV DX,PPIA ;从A口读入数据IN AL,DXPUSH AXRDC:MOV DX,PPIC ;从C口读入OBF（PC1)状态信号IN AL,DXAND AL,0000010B ;取PC1位来看JZ RDC ;IBF=0，YES则跳COUNTPOP AXMOV DX,PPIB ;向B口输出数据OUT DX,ALMOV AH,06HMOV DL,0FFHINT 21HJZ COUNTMOV AX,4C00HINT 21HCODE ENDSEND START[实验框图]四、实验结果及分析1.实验一：8255A工作于模式0按照连线要求，在TPC-ZK实验板上连好线。
西安交大《塞曼效应实验报告》重点讲义资料
应物31 吕博成学号：2120903010塞曼效应1896年，荷兰物理学家塞曼（P.Zeeman ）在实验中发现，当光源放在足够强的磁场中时，原来的一条光谱线会分裂成几条光谱线，分裂的条数随能级类别的不同而不同，且分裂的谱线是偏振光。
这种效应被称为塞曼效应。
需要首先指出的是，由于实验先后以及实验条件的缘故，我们把分裂成三条谱线，裂距按波数计算正好等于一个洛伦兹单位的现象叫做正常塞曼效应（洛伦兹单位mc eB L π4=）。
而实际上大多数谱线的塞曼分裂谱线多于三条，谱线的裂距可以大于也可以小于一个洛伦兹单位，人们称这类现象为反常塞曼效应。
反常塞曼效应是电子自旋假设的有力证据之一。
通过进一步研究塞曼效应，我们可以从中得到有关能级分裂的数据，如通过能级分裂的条数可以知道能级的J 值；通过能级的裂距可以知道g 因子。
塞曼效应至今仍然是研究原子能级结构的重要方法之一，通过它可以精确测定电子的荷质比。
一．实验目的1.学习观察塞曼效应的方法观察汞灯发出谱线的塞曼分裂；2.观察分裂谱线的偏振情况以及裂距与磁场强度的关系；3.利用塞曼分裂的裂距，计算电子的荷质比e m e 数值。
二．实验原理1、谱线在磁场中的能级分裂设原子在无外磁场时的某个能级的能量为0E ，相应的总角动量量子数、轨道量子数、自旋量子数分别为S L J 、、。
当原子处于磁感应强度为B 的外磁场中时，这一原子能级将分裂为12+J 层。
各层能量为B Mg E E B μ+=0 （1）其中M 为磁量子数，它的取值为J ，1-J ，...，J -共12+J 个；g 为朗德因子；B μ为玻尔磁矩（mhcB πμ4=）；B 为磁感应强度。
对于S L -耦合）（）（）（）（121111++++-++=J J S S L L J J g （2）假设在无外磁场时，光源某条光谱线的波数为）（010201~E E hc-=γ （3）式中 h 为普朗克常数；c 为光速。
西安交通大学检测技术技术专题实验报告
西安交通大学检测技术基础专题实验实验报告实验一学用DRVI可重构虚拟仪器实验平台一、实验目的通过本实验让学生了解虚拟仪器的概念和基于组件的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的方法。
二、DRVI可重构虚拟仪器实验平台简介1、概述D RVI可重构虚拟仪器实验平台是华中科技大学何岭松教授项目组和深圳市德普施科技有限公司联合开发出的一种自主知识产权的新型装配架构的虚拟仪器，其设计思想是按照汽车和PC机的装配式生产模式，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的软部件模块。
然后，根据测量任务需求，用软体底盘把所需的软部件模块装配起来，形成一个满足特定需求的测试系统。
当测试任务发生变化时，对软体底盘上装配的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的测量系统。
DRVI的主体为一个带软件控制线和数据线的软主板，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的面板上通过简单的可视化插/拔软件芯片和连线，就可以完成对仪器功能的裁减、重组和定制，快速搭建一个按应用需求定制的虚拟仪器测量系统。
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。
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DRVI启动后点击红色箭头所示按钮从DRVI采集卡、运动控制卡，或网络在线进行注册登记，获取软件使用权限，然后就可以使用了。
图3、DRVI软件运行界面3、插接软件芯片DRVI通过在前面板上可视化插接虚拟仪器软件芯片来搭构虚拟仪器或测量实验。
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西交大脑控实验报告 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
现代测试技术及仪器应用
脑控机械臂和脑控七自由度工业机器人
实验报告
班级：硕
姓名：
学号：
一、实验目的
通过脑控机械臂和脑控七自由度工业机器人的实验，了解脑控技术的发展情况，对脑控技术有更深的了解。
在实验中更直观的看到脑控技术的发展及实际的操作情况，把学习到的脑电信号和眼电信号的理论知识，运用于实践中，在实践中巩固对于生物电信号的认识，并对生物电信号的采集系统，放大系统，分析系统，执行机构有更新的认识。
同时了解我校脑控技术的发展情况。
二、实验内容
（一）脑控机械臂实验
1、了解脑电技术的发展，国内脑电技术的发展情况
2、学习脑控技术的基本原理知识，了解脑电信号的产生机理。
脑电是大脑皮层产生的非常微弱的电信号，反映了脑细胞群的自发性、节律性电活动，是大量皮层神经元同时兴奋和静息的结果；大脑神经元电活动的直接测量方式。
3、了解脑控机械臂的系统组成。
学习脑控机械臂的信号传递路线。
4、观看脑控机械臂的操作过程，并观察机械臂的运动路线与脑控操作者想象的路线是否一致。
5、观看眼控小车的视频，了解眼控、脑控、肌肉信号控制的区别和发展。
（二）脑控七自由度工业机器人实验
1、学习脑控生物电在外界刺激下也会产生和外界频率一致的信号。
2、通过眼睛接收外界图形信号的频率，产生相应的脑电频率控制机械手的运动情况。
3、观察实验者在不同频率的外界信号刺激下，来实现对脑控机械手的操作。
三、系统组成
（一）脑控机械臂实验
脑控机械臂实的系统组成框架图
脑控机械臂系统包括了，脑电帽通过每个通道来采集操作者的脑电信号，并把脑电信号传输给放大器。
脑电信号非常微弱，因此需要放大器对脑电信号进行放大传输，便于对脑电信号的分析。
信号分析电脑对采集的信号进行滤波和分析，排除噪声对实验准确性的影响，并分析信号的含义发出控制指令。
控制端电脑对控制指令进行分析，产生机械臂可执行的信号。
电机驱动器根据信号驱动机械臂执行动作。
（二）脑控七自由度工业机器人实验
脑控七自由度工业机器人系统框架图
脑控七自由度工业机器人系统包括了，频率发生器，产生一定频率的动态图片信号，操作者通过眼睛看这些动态图片，产生相应频率的脑电信号。
脑电帽通过每个通道来采集操作者的脑电信号，并把脑电信号传输给放大器。
脑电信号非常微弱，因此需要放大器对脑电信号进行放大传输，便于对脑电信号的分析。
信号分析电脑对采集的信号进行滤波和分析，排除噪声对实验准确性的影响，并分析信号的含义发出控制指令。
控制端电脑对控制指令进行分析，产生机械臂可执行的信号。
电机驱动器根据信号驱动机械臂执行动作。
四、实验过程和结果
（一）脑控机械臂实验
1、实验中，实验者首先调出校准程序，实验对象跟随电脑显示屏的显示路线，想象机械臂运动轨迹，来对信号采集系统进行校正。
通过校准好信号采集系统能正常识别实验对象的脑电变化情况。
2、实验目的是让机械臂走圆圈轨迹，实验对象用大脑想象圆圈轨迹，脑电帽采集实验对象的脑电信号，并传输给分析软件，分析软件分析脑电信号。
3、观察机械臂的执行结果，我们可以观察到机械臂按照控制者的想象轨迹运作，并且在控制电脑中绘制出了，操作者想象的路径轨迹。
实验结果和理论一致。
4、师兄讲解脑控实验的理论知识和脑控的分类。
（二）脑控七自由度工业机器人实验
1、师姐讲解脑控七自由度工业机器人实验的原理，了解到通过眼睛接收到的频率信号可以在大脑中产生相应的频率信号。
2、学习实验系统的组成，实验的过程，实验的操作和实验的预期结果。
3、实验的过程，实验者观察电脑屏幕不同方向的频率图片，来实现对机械手的控制。
实验者根据要求看不同方向的图片，机械手可以执行相应的动作，同时屏幕点绿，实验结果与理论一致。
五、实验感受与未来工作展望
通过实验了解到我校脑控技术的发展水平，我校脑控技术发展迅速，成果喜人已经发展到西方发达国家的水平。
同时切身体会到了高科技的力量，可以我更多的残疾人造福。
同时，脑控技术的发展将引领今后的科技发展方向。
而且现在脑控技术还正在发展之中，需要我们投入更大的人力物力来支持脑控技术的发展。
而对于我未来的工作学习也有很大的启发，我的方向是研究控制理论的，我希望自己能不断的了解到世界先进的科技水平，不断扩展自己的知识面，实现更精确的控制。
同时，再吸收高科技的同时，不断学习，不断丰富自己的知识储备。