计算机仿真实验1
计算机仿真物理实验1―塞曼效应综述
计算机仿真实验1—塞曼效应内容提要：1.分析在垂直于磁场与平行于磁场方向观察Hg 546.1nm谱线在磁场中的分裂，区分π，σ+，σ-谱线，并确定磁场方向。
2.设计方案，选用合适的F—P标准具和改变磁感应强度，验证塞曼分裂的裂距与磁感应强度B的关系。
3.讨论塞曼效应研究原子内部能级结构的方法和应用。
目的要求：1.通过计算机仿真软件研究汞原子（546.1nm）谱线在磁场中的分裂情况。
2.掌握法布里-珀罗标准具的原理和调节方法。
重点难点：1.重点：垂直磁场方向观察塞曼分裂和平行磁场方向观察塞曼分裂。
2.难点：法布里-珀罗标准具的原理和调节方法。
作业：1．如何鉴别F-P标准具的两反射面是否严格平行，如发现不平行应该如何调节？授课情况：1．讲述原理和仿真实验软件的操作（15min）2．示范操作（5min）3．学生自己完成实验（100min）4．检查学生实验完成情况和实验室表格记录（10min）教学设计一、实验内容塞曼效应是物理学史上一个著名的实验。
荷兰物理学家塞曼(Zeeman在1896年发现把产生光谱的光源置于足够强的磁场中，磁场作用于发光体，使光谱发生变化，一条谱线即会分裂成几条偏振化的谱线，这种现象称为塞曼效应。
这个现象的发现是对光的电磁理论的有力支持，证实了原子具有磁距和空间取向量子化，使人们对物质光谱、原子、分子有更多了解。
今天我们在计算机仿真软件上掌握塞曼效应的原理,熟悉法布里-珀罗标准具的原理和调节方法。
本实验通过计算机模拟观察Hg(546.1nm谱线垂直磁场方向的塞曼分裂和平行磁场方向的塞曼分裂情况，并研究塞曼分裂谱的特征。
图1二、实验原理原子中的电子作轨道运动和自旋运动，产生的轨道角动量、自旋角动量、轨道磁矩和自旋磁矩，相互关系为：（1）（2）按图1进行向量迭加，可以得到和的关系：，其中g为朗德因子，表征原子总磁矩和总角动量的关系。
原子的总磁矩在外磁场中将受到力矩的作用，使总磁矩和总角动量发生旋进所引起的附加能量为：（3）由于和在磁场中的取向是量子化的，即在磁场方向的分量只能取如下数值：（4）式中M为磁量子数，M=J、J-1、…… -J，共有2J＋1个值。
实践一 简单电路原理仿真综合实践(一)
韶关学院学生实践报告册实践课程名称：电路原理与仿真实践实践项目名称：实践一简单电路原理仿真综合实践（一）实践类型（打√）：院系：教育学院专业班级：16数字媒体技术姓名：金宇航组员：丁链文学号：16114091028 指导老师：彭浩韶关学院教务处编制实践报告内容(a)电路组成(b)仿真结果图1.30 电流电路的电位、电压测量实验（2）按下仿真“启动/停止”开关（simulation switch），启动电路，观察电压表的读书，如图1.3（b）所示。
（3）记录下各电压表的值并填入实验数据表1.1中。
实验数据表1.1参考点V0 Va Vb Vc Vd U0a Uab Ubc Ucd Ud00 0 15 13 9 6 -15 2 4 3 6a -15 0 -2 -6 -9 -15 2 4 3 6b -13 2 0 -4 -7 -15 2 4 3 6c -9 6 4 0 -3 -15 2 4 3 6d -6 9 7 3 0 -15 2 4 3 6（4）分别以0、a、b、c、d作为零电位点，按实验数据表1.1格式填入测量数据，验证电位和电压的关系，即U0a=V0-Va，Uab=Va-Vb，Ubc=Vb-Vc，Ucd=Vc-Vd，Ud0=Vd-V0.（5）按实验图1.31所示连接电路。
(a)利用测量探针进行电路仿真(b)利用直流工作点分析进行电路仿真（6）利用“测量探针”进行电流与电压的测量。
从测量仪器（instruments）中选用测量探针（measurement probe），分别探测电路中a、b、c点的电位与电流。
（7）按下仿真“启动/停止”开关，启动电路，观察各探测点的电位与电流的数值，如图1.31所示。
（8）记录下各探测点的电位与电流值并填入实验数据表1.2中，验证电位与电压的关系。
实验数据表1.2参考点I(mA) Va(V) Vb(V) Vc(V) U0a(V) Uab(V) Ubc(V) Uc0(V)0 30 18.0 15.0 9.0 12.0 3.0 6.0 9.0（9）利用“直流工作点分析”进行电流与电压的测量。
计算机仿真实验 霍尔效应数据处理
直流测试励磁电流o I 是200mA不等位电势(0+0.25)⨯1=0.25mv实验值通过计算机计算的斜率k 为6.7850。
因为IB H k U =，所以B K H =6.7850. B=H K 7850.6=27.137850.6=0.5113T H= μB =7-1045113.0⨯π=406879.60A/m 理论值21N H l l I +=μ==+⨯00118.060002310.02.024********.95A/m E==H H -H =95.39392695.393926-60.406879 3.28% 因为nqdK H 1= 所以载流子浓度=⨯⨯⨯⨯==--319102.01060.127.1311n qd K H 2.352110⨯3m 个 控制电流I/mA 2.004.00 6.00 8.00 10.00 霍尔电压U/mv 15.4029.95 45.95 60.85 67.80nqu bd I = 所以载流子迁移速率===b IK u H bdnq I =⨯⨯3-10427.1301.033.18m思考题1、若磁场的法线不恰好与霍尔元件片的法线一致，对测量结果会有何影响？如何用实验的方法判断B 与法线是否一致？答：有影响，若磁场方向与霍尔元件有偏角，则只是测的是B θcos ；转动霍尔元件，当霍尔电压达到最大值时，B 与霍尔元件法线一致。
2、若霍尔元件的几何尺寸为4⨯6mm,即控制电流两端距离为6mm ，而电压两端距离为4mm,问此霍尔片能否测量截面积为5⨯5mm 气隙的磁场？答：不可以，因为尺寸为4⨯6mm 的霍尔元件片不能覆盖住截面为5⨯5mm的气隙，这样会有漏磁效应。
3、能否用霍尔元件片测量交变磁场？答：可以，霍尔电压效应的建立需要的时间很短（约在14-12-1010—秒内）。
计算机仿真
模 型 构 造
行模 与型 改的 进运
运行：确定具体的运行方案,如初始条件、 参数、步长、重复次数等,然后输入数据,运 行程序。 改进：将得出的仿真结果与实际系统比较, 进一步分析和改进模型,直到符合实际系统 的要求及精度为止。
出设 设计出结构清晰的仿真结果输出。包括 仿 计 提供文件的清单,记录重要的中间结果等。 真格 结式 输出格式要有利于用户了解整个仿真过 果 输 程 ,分析和使用仿真结果.
计算机仿真举例： (库存问题) 某电动车行的仓库管理人员采取一种简单的订 货策略，当库存量降低到P辆电动车时就向厂家订 货，每次订货Q辆，如果某一天的需求量超过了库 存量，商店就有销售损失和信誉损失，但如果库存 量过多，会导致资金积压和保管费增加。若现在已 有如下表所示的两种库存策略，试比较选择一种策 略以使总费用最少。
重新订货点P辆 方案1 方案2 125 150 重新订货量 Q辆 150 250
这个问题的已知条件是： (1)从发出订货到收到货物需隔3天。 (2)每辆电动车保管费为0.50元/天，每辆电动车的缺货 损失为1.60元/天，每次的订货费为75元。 (3)每天电动车需求量是0到99之间均匀分布的随机数。 (4)原始库存为110辆，并假设第一天没有发出订货。 分析：这一问题用解析法讨论比较麻烦，但用计算 机按天仿真仓库货物的变动情况却很方便。我们以 30天为例，依次对这两种方案进行仿真，最后比较 各方案的总费用，从而就可以做出决策。 计算机仿真时的工作流程是早上到货、全天 销售、晚上订货，以一天为时间步长进行仿真。
事件: 改变系统状态的瞬间变化的事情.
事件表: 事件表一般是一个有序的记录列，每个记 录包括事件发生时间、事件类型等一些内容．
状态: 系统的状态是指在某一时刻实体及其属性 值的集合．
1 实验一 周期信号波形的叠加
实验一 周期信号波形的叠加本实验是用计算机仿真的方法来观察周期信号叠加的原理及过程。
一、实验目的通过观察各次谐波合成某一周期信号波形的过程，比较所合成的波形（方波、锯齿波、三角波）与其理论波形之间存在差异；观察、记录并比较某次谐波的幅值（或相位角）变化对合成波产生的影响，以进一步加深对周期信号频谱结构及其叠加原理的理解与掌握。
二、实验前预习内容1． 课本第一章第二节“周期信号与离散频谱”； 2． 本实验指导书。
三、实验原理根据傅里叶级数的理论，满足狄里赫利条件的周期信号x （t ）都可以展开为0001()(cos sin )n n n x t a a n t b n t ωω∞==++∑001sin()n n n a A nw t φ∞==++∑这说明周期信号是由一个或几个，乃至无穷多个不同频率、不同幅值和不同相位的谐波叠加而成的，因此可以用谐波信号叠加合成出复杂的周期信号。
四、实验设备计算机及本实验仿真软件。
五、软件启动及说明：1． 启动计算机并点击执行文件“测试技术实验.exe ”则出现一个封面，随后进入本实验界面；2． 进入界面后就可以在工具栏上的“实验一”上点击即可进入实验，接着请在出现的对话框上选择波形和填写“改阶次”、“振幅比”、“相位差”、“直接显阶”参数，输入数据的时候请从主键盘输入，小键盘已经被锁定；3． 当按完“继续”键后则自动显示出图形，如果要看下一阶的图形，则只需点击工具条上的“向前”按钮（F5）；若要返回上一阶图形，则只需点击“返回”（F6）;如果要退出图形显示则只需点击“向上一级”按钮(F7)；4． 若对程序运行不了解，可以点击“帮助”查阅；5．如果要存储图形只要点击“菜单”中的“另存为（A ）…” 即可；当要退出本实验程序时，直接点击“文件”菜单的“退出（X ）”即可。
波形显示窗口上的参数说明：TYPE —— 波形代号（1—方波；2—锯齿波；3—三角波） 改阶—— 要改变某谐波的幅值或初相角的阶次，不改则输入零。
基于MATLABSimulink的基带传输系统的仿真-(1)
基于MATLABSimulink的基带传输系统的仿真-(1)通信工程专业《通信原理》课程设计题目基于MATLAB/Simulink的基带传输系统的仿真学生姓名张莎学号1113024109所在院(系)陕西理工学院物理与电信工程学院专业班级通信工程专业1104 班指导教师侯宝生合作者王翊东鲁少龙完成地点陕西理工学院物理与电信工程学院实验室2014年 3 月 12 日通信原理课程设计任务书院(系) 物电学院专业班级通信1104 学生姓名张莎一、通信原理课程设计题目基于MATLAB/Simulink的基带传输系统的仿真二、通信原理课程设计工作自2014年2月24日起至2014年3月14日止三、通信原理课程设计进行地点: 物电学院实验室四、通信原理课程设计的内容要求：1建立一个基带传输系统模型，选用合适基带信号，发送滤波器为平方根升余弦滤波器，滚降系数为0.5，信道为加性高斯信道，接收滤波器与发送滤波器相匹配。
要求观察接收信号眼图，并设计接收机采样判决部分，对比发送数据与恢复数据波形，并统计误码率。
另外，对发送信号和接收信号的功率谱进行估计，假设接收定时恢复是理想的。
2.设计题目的详细建模仿真过程分析和说明，仿真的结果可以以时域波形，频谱图，星座图，误码率与信噪比曲线的形式给出。
课程设计说明书中应附仿真结果图及仿真所用到的程序代码（MATLAB）或仿真模型图（Simulink/SystemView）。
如提交仿真模型图，需提交相应模块的参数设置情况。
3.每人提交电子版和纸质的说明书及源程序代码或仿仿真文件。
参考文献：[1]邓华.MATLAB通信仿真及其应用实例详解[M].人民邮电出版社.2003年[2]郑智琴.Simulink电子通信仿真与应用[M].国防工业出版社.2002年[3]赵鸿图.通信原理MATLAB仿真教程[M].人民邮电出版社.2010年[4]刘学勇.详解MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真[M].电子工业出版社.2011年[5]达新宇.通信原理实验与课程设计[M].北京邮电大学出版社.2005年[6]邵玉斌.MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真实例分析[M].清华大学出版社.2008年指导教师侯宝生系(教研室)通信工程系接受论文 (设计)任务开始执行日期2014年2月24日学生签名基于MATLAB/Simulin的基带传输系统的仿真张莎（陕西理工学院物理与电信工程学院通信1104班，陕西汉中723003）指导教师：侯宝生[摘要]未经调制的数字信号所占据的频谱是从零频或者很低频率开始，称为数字基带信号,不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统，称为数字基带传输系统。
计算机仿真(第5章 离散事件系统仿真)1
临时实体和永久实体
• 在离散事件系统中，实体分为两大类：临时实体、 在离散事件系统中，实体分为两大类：临时实体、 永久实体。 永久实体。 • 临时实体：按一定规律由系统外部到达系统，在 临时实体：按一定规律由系统外部到达系统， 系统中受永久实体的作用， 系统中受永久实体的作用，按照一定的流程通过 系统，最后离开系统。因此， 系统，最后离开系统。因此，临时实体只在系统 中存在一段时间便自行消失。 中存在一段时间便自行消失。 • 进入商店购物的顾客是临时实体，它们按一定的 进入商店购物的顾客是临时实体， 统计分布规律到达商店， 统计分布规律到达商店，经过服务员的服务后离 开商店。 开商店。 • 永久实体：相应地，永久驻留在系统中的实体称 永久实体：相应地， 为永久实体，它们是系统产生功能的必要条件。 为永久实体，它们是系统产生功能的必要条件。 理发店中的理发员， 理发店中的理发员，交通路口的红绿灯等是永久 实体。 实体。
例1：理发店服务系统 ：
• 一个理发店只有一个理发员。顾客来到理发店后， 一个理发店只有一个理发员。顾客来到理发店后， 如果有人正在理发就坐在一旁等候。 如果有人正在理发就坐在一旁等候。理发员按先来 先理发的原则为每一个顾客服务， 先理发的原则为每一个顾客服务，而且只要有顾客 就不停歇。 就不停歇。 • 建模目的是考察理发员的忙闲情况（假定顾客到达 建模目的是考察理发员的忙闲情况（ 间隔和理发花费的时间服从一定的概率分布）。 间隔和理发花费的时间服从一定的概率分布）。 • 本例有 类实体：理发员、顾客、顾客队列。 本例有3类实体：理发员、顾客、顾客队列。 类实体 • 理发员：永久实体，其活动为“理发”，有 理发员：永久实体，其活动为“理发” ”“闲 种状态。 “忙”“闲”2种状态。 种状态 • 顾客：临时实体，与理发员共同完成活动，有“等 顾客：临时实体，与理发员共同完成活动， 待服务” 接受服务”等状态。 待服务”、“接受服务”等状态。 • 顾客队列：特殊实体，状态为队列的长度。 顾客队列：特殊实体，状态为队列的长度。
实验一晶体管单级放大器
一、实验目的1、掌握用multisim仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。
2、掌握晶体管放大器静态工作点的调试和调整方法，观察静态工作点对放大器输出波形的影响。
3、测量放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻。
二、实验原理实验电路如图2.1－1所示，晶体管单级放大器V BQ =R2VCC/(R2+R3+R7)I CQ =IEQ=(VBQ-VBEQ)/R4IBQ=IEQ/βV CEQ ＝VCC－ICQ（R5＋R4）1、放大器静态工作点的选择和测量放大器的基本任务是不失真的放大小信号。
为了获得最大不失真输出电压，静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。
若工作点选的太高，则容易引起饱和失真；而选的太低，又易引起截止失真。
静态工作点的测量是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号时，测量晶体管的集电极电流I CQ和管压降V CEQ。
其中V CEQ可直接用万用表直流电压档测C-E极间的电压既得，而I CQ的测量则有直接法和间接法两种：（1）直接法：将万用表电流档串入集电极电路直接测量。
此法精度高，但要断开集电极回路，比较麻烦。
（2）间接法：用万用表直流电压档先测出R5上的压降，然后根据已知R5算出I CQ，此法简单，在实验中常用，但其测量精度差。
为了减小测量误差，应选用内阻较高的电压表。
当按照上述要求搭好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器观察输出。
静态工作点具体的调节步骤如下：现象出现截止失真出现饱和失真两种失真都出现无失真动作减小R 增大R 减小输入信号加大输入信号根据示波器上观察到的现象，做出不同的调整动作，反复进行。
当加大输入信号，两种失真都出现，减小输入信号，两种失真同时消失，可以认为此时的静态工作点正好处于交流负载线的中点，就是最佳的静态工作点。
去掉输入信号，测量此时的V CQ,就得到了静态工作点。
2.电压放大倍数的测量电压放大倍数是指放大器的输入电压Ui输出电压Uo之比Au=Uo/Ui （2.1-5）用示波器分别测出Uo 和Ui ，便可按式（2.1-5）求得放大倍数，电压放大倍数与负载Rl 有关。
计算机仿真-仿真技术1~5章
u ( s)
x
1 s
a
x
y( s)
ax u x 由积分器输入、输出关系得到 y x 由以上得到：由系统模拟图到状态变量图并导出状态
空间表达式的步骤如下： 1、根据系统的传递函数，画出系统模拟图，n阶系统有n 个积分器； 2、把积分器输出定为状态变量x，积分器输入处定为a，
物理仿真系统，其主要功能是按照操作者输入的数据 高精确、高速度的画出实验结果的波形及李萨如图形。数 据输入是随机的，系统会根据坐标画出不同的图形。
（2）、数字仿真是应用性能相似、环境相似的原理，按 照真实系统的数学关系，构造系统的数学模型，并在数学模 （4）人在回路仿真，是操作人员。飞行员等在系统回 型基础上进行试验。其特点是经济、参数修改方便、周期短， 路中进行操纵的仿真实验。要求有模拟生成人的感觉环境 但形式抽象 的各种设备，如视觉听觉等，而且必须实时运行。 （3（ ）、半实物仿真，又称物理 -数学仿真，硬件（实物） 5）软件在回路仿真，又称嵌入式仿真，软件指实 在回路仿真。可以避免建模的困难，能进一步检查数学建模 物上的专用软件。用于计算机与计算机通过接口对接进行 的准确性和仿真结果的准确性，是航空航天，武器系统仿真 试验， 软件在回路中仿真一般情况下 要求实时运行。
时多种状态空间表达式将对应同一个外部模型。也就
是说对于一个确定的外部模型只对应一个 确定的系统。
•2.2 模型转化－实现问题
因为状态方程是一阶微分方程组，非常适宜用数字 计算机求解，如果一个系统是用状态空间表达式描述的， 便可直接编程求解。然后对于一些复杂的控制系统，其
数学模型往往是通过实验得到的数据，经过辨识确定，
目录
第一章 绪论
• 第一部分 数学建模
MATLAB-计算机仿真_3-1
X(t)
Xn
1 x n 1 x n 2 h( k1 k 2 ) k1 f (t n , x n ,u n ) k f (t n 1, x n 1, u n 1) 2
tn
tn+1
t
这一思想被广泛地应用于许多算法中，实际 计算时，如果在每个积分步矩中多取几个点，分 别求出其斜率 k 1， k 2 ， ， k r ，然后取不同的权值 r 为：
x ( t n 1 ) x ( t n ) h f ( t n 1, x n 1, u n 1 )
dx f ( t n 1, x n 1, u n 1( t )) d t t t n 1
也能得到：
x n 1 x n h f n 1 后向欧拉法
k w 1k1 2 k 2 r k r
k
i 1
i i
后面Runge—Kutta法就是采用这样的思想 来进行计算的。
梯形法的几何意义也可按折线理解，
x n 1 h h h h x n f n f n 1 x n f n f n 1 x 1 f n 1 n 2 2 2 2 2
x
X Xn+1
n
1 K2 2
X(t)
Xn K1
h/2 tn
h/2
tn+1
t
梯形法大大提高了精度，但为隐式算法，每 次递推计算时需解一次非线性方程，计算量较大
由此考虑进行改进，先用Euler法计算出： x ( t n 1 ) 的近似值 x p n 1 代入导函数 f n 1
求出近似值 f p n 1 再代入梯形公式求解。 p x n 1 x n hf( tn ,x n ) 预估公式（Euler法）
计算机仿真技术：第1章 仿真技术综述
定理、定律或公式，经过分析和演绎，找出系统内部 各部分或环节之间的相互关系，推导出系统的数学模 型。
❖ 系统辨识 根据系统的输入和输出的观测信息来估
计它的数学模型。
❖ 综合法 综合法就是将解析和实验结合起来的建模
方法。
三、仿真
仿真，就是模仿真实的事物，也就是用一个模型来模仿真实
(1) 对于一个大型的仿真系统，有时系统中的某一部分很难建立 其数学模型，或者建立这部分的数学模型的代价昂贵，精度也难 以保证。例如，在红外制导系统仿真时，其红外制导头以及各种 物理场的模型建立是相当困难的。为了能准确地仿真系统，这部 分将以实物的形式直接参与仿真系统，从而避免建模的困难和过 高的建模费用。
（3）有序性和动态性
比如，生命是一种高度有序的结
构，它所具有的复杂功能组织，
与现代化大工业生产的“装配
C •
线”非常相似，这是一种结构
B•
上的有序性，对任何系统都是
适用的。又如图1.1.1所示，一 A• 个非平衡系统如果经过分支点A、
B到达C，那么对C态的解释就
必须暗含着对A态和B态的了解。
这就是系统的动态性。
无论什么系统均具有4个重要的性质： 整体性 相关性 有序性 动态性
（1）系统的整体性。各部分是不可分割的。就好像人体，它
由头、身躯、四肢等多个部分组成，如果把这些部分拆开，就 不能构成完整的人体。至于人们熟悉的自动控制系统，其基本 组成部分(控制对象、测量元件、控制器等)同样缺一不可。整体 性是系统的第一特性。
上一节我们讲过，仿真就是模仿一个真实系统，所遵循的 基本原则就是相似原理。根据相似论的研究方法和仿真技术的 研究方法，在建立物理系统的模型时，我们认为物理系统和模 型应该满足几何相似、环境相似和性能相似中的一种或几种。
计算机仿真技术与CAD第1章仿真软件-MATLAB
频域分析
通过傅里叶变换等方法，将 时域信号转换为频域信号， 进而分析电路的频率响应特
性。
传输函数分析
对于线性时不变电路，可以 通过求解传输函数来分析电 路的性能，如幅频特性、相 频特性等。
非线性电路仿真设计实例
非线性电阻电路仿真
通过搭建包含非线性电阻元件的 电路模型，并使用MATLAB进行 仿真分析，可以研究非线性电阻 对电路性能的影响。
02
三维线图与曲面图
使用plot3()函数绘制三维线图， 通过surf()或mesh()函数绘制三 维曲面图。
03
视图调整与色彩映 射
利用view()函数调整三维图形视 角，通过colormap()函数设置色 彩映射。
图像处理基本操作
图像读取与显示
使用imread()函数读取图像文件，通过imshow()函 数显示图像。
应仿真等。
多领域融合仿真：随着多学科 交叉融合的不断深入，
MATLAB有望进一步拓展其在 多领域融合仿真方面的能力， 提供更加全面、综合的解决方
案。
实时仿真和硬件在循环（HIL）仿真： 随着实时仿真和硬件在循环（HIL） 仿真技术的不断发展，MATLAB有望 提供更加高效、精确的实时仿真和 HIL仿真支持，满足复杂系统仿真的
利用系统的输入输出数据，通过一定 的数学方法确定系统的模型结构和参 数。这种方法不需要了解系统的内部 机制，但需要大量的实验数据。
03
混合建模法
结合机理建模和系统辨识的方法，充 分利用已知的系统信息和实验数据， 建立更准确的系统模型。
线性系统时域分析法
经典控制理论
基于传递函数和频率响应的方法，通过求解系统的微分方程或差分方程，得到系统的时域响应。这种方法适用于 单输入单输出（SISO）线性定常系统。
(Multisim数电仿真)JK触发器精选全文
可编辑修改精选全文完整版实验3.8JK触发器一、实验目的：1. 熟悉JK触发器的功能和触发方式，了解异步置位和异步复位的功能。
2. 掌握用示波器观察触发器输出波形。
3. 了解触发器之间的转换，并检验其逻辑功能。
二、实验准备：触发器具有记忆功能，它是数字电路中用来存贮二进制数字信号的单元电路。
触发器的输出不但取决于它的输入，而且还与它原来的状态有关。
触发器接Q表示；触发器接收信号之后的状态叫次态，用收信号之前的状态叫初态，用nn1Q表示。
为了从根本上解决电平直接控制问题，人们在同步触发器的基础上设计了主从RS触发器。
但主从R S触发器中R、S之间仍存在约束的缺点，为了克服它，人们又设计出主从JK触发器。
图3.8.1为主从JK触发器74LS76的内部电路图；由图可看出JK 触发器是下降沿到来时翻转的。
由真值表可以看出J 、K 在任何情况下都能有输出，不存在约束问题，故应用非常广泛。
由图3.8.1还可以看出，JK 触发器具有异步置位端D S 和异步复位端D R 。
表3.8.1： 无论CP 处于高电平还是低电平，都可以通过在D S 或D R 端加入低电平将触发器置1或置0。
JK 触发器的特征方程为：n n n Q K Q J Q +=+1................................................................3.8.1三、计算机仿真实验内容：1. 异步置位PR (即D S )及异步复位CLR (即D R )功能的测试：(1). 从电子仿真软件Multisim7基本界面左侧左列真实元件工具条的“TTL ”元件库中调出JK 触发器74LS76D ；从“Basic ”元件库中调出单刀双掷开关SPDT 两只；从“Source ”元件库中调出电源Vcc 和地线，将它们放置在电子平台上。
(2). 从电子仿真软件Multisim7基本界面左侧右列虚拟元件工具条的指示元件列表中选取红(1X )、蓝(2X )两种颜色指示灯各一盏，将它们放置在电子平台上。
信号检测与估计理论计算机仿真题 (1)
信号检测与估计理论计算机仿真题
1 由M个接收机接收同一入射电磁波，每个接收机接收信号为：
2 通过计算机运用MUSIC、ESPRIT、GEESE等方法进行非相关源的模拟测向并比较各种算法的性能。
3 通过计算机仿真非平稳噪声（噪声协方差矩阵为对角阵，但对角元素值不一样）以及色噪声（噪声协方差矩阵不为对角阵）对MUSIC、ESPRIT、GEESE等方法性能的影响。
注：1 原则上要求独立设计，联合设计最多不超过两人；
2 提交仿真报告(论述清楚主要设计步骤)，报告保存为Office word 2003版本；
3 用文件夹打包提交所有仿真程序和仿真报告；
4 文件夹和文件名命名为：学号+姓名.doc（如果两人联合，文件加及文件命名如上，但是文件中必须有合作者学号和姓名）；
5 资料提交到ligun@（邮件主题写XXX同学信号检测估计计算机仿真报告，以免被邮件系统过滤为垃圾邮件）；
6 报告提交截止日期：2013年11月30日12:00，过期不候；
7 雷同资料一律视为无效。
弗兰克赫兹实验的计算机仿真实验的分析讨论题
弗兰克赫兹实验的计算机仿真实验的分析讨论题
弗兰克赫兹实验是一种经典的物理实验，用于探究电子在原子中的行为。
计算机仿真实验是一种在计算机上模拟物理实验的方法，它可以帮助
我们更深入地理解和分析弗兰克赫兹实验。
本文将对弗兰克赫兹实验的计
算机仿真实验进行分析讨论。
首先，我们可以利用计算机仿真实验来研究不同原子中电子运动的规律。
在弗兰克赫兹实验中，电子从阴极射向阳极，通过调节阳极电压和阴
极电压，我们可以观察到电子束通过阳极时的电流变化。
利用计算机仿真
实验，我们可以模拟不同原子中电子的运动轨迹和能量变化，从而了解电
子在不同电压下的行为。
其次，计算机仿真实验可以帮助我们研究不同原子中电子的碰撞过程。
在弗兰克赫兹实验中，电子束会与原子中的原子核和电子发生碰撞，并改
变其方向和能量。
利用计算机仿真实验，我们可以模拟原子核和电子的运
动轨迹，并通过计算电子与原子核和电子之间的相互作用力，来研究电子
碰撞的过程。
此外，计算机仿真实验还可以用于探究其他相关问题，例如探索电子
与辐射的相互作用、电子在磁场中的行为等。
通过对电子在不同条件下的
运动进行模拟和分析，我们可以获得更深入的物理洞察。
01实验一：随机信号仿真与特征分析
实验一随机信号的仿真与特征分析一．【实验目的】：1．利用计算机仿真随机信号，计算其数字特征，以此加深对满足各种分布的随机信号的理解。
2．熟悉常用的信号处理仿真软件平台：MATLAB二．【实验环境】1．硬件实验平台：通用计算机2．软件实验平台：MATLAB 2014A三．【实验任务】1.仿真产生满足各种概率分布的仿真随机信号；2.自己编写程序计算各种概率分布的仿真随机信号的各种特征；3.撰写实验报告。
四．【实验原理】1.随机信号的产生和定义随机信号是随机变量在时间上推进产生的过程量，它同时具有过程性和不确定性。
定义如下：给定参量集T与概率空间（Ω, F, P），若对于每个Tt∈，都有一个定义在（Ω, F, P）上的实随机变量X(t)与之对应，就称依赖于参量t的随机变量族{}TttX∈),(为一（实）随机过程或随机信号。
2.高斯分布随机信号统计分布是正态分布（高斯分布）的随机信号为高斯分布随机信号。
高斯分布的随机变量概率密度函数满足下式：22()21()x mXf x eσ-=3.均匀分布随机信号统计分布是均匀分布的随机信号为均匀分布随机信号。
均匀分布的随机变量概率密度函数满足下式：1(),X f x a x b b a=<<-4. 正弦随机信号给定具有某种概率分布的振幅随机变量A 、角频率随机变量Ω与相位随机变量Θ，（具体概率分布与特性视应用而定），以（时间）参量t 建立随机变量：)sin(),(Θ+Ω==t A s t W W t 。
于是，相应于某个参量域T 的随机变量族{}T t W t ∈,为正弦随机信号（或称为正弦随机过程）。
5. 贝努里随机信号贝努里随机变量X(s)基于一个掷币实验（s 表示基本结果事件）：1表示s 为正面，0表示s 不为正面；s 不为正面的概率为P[X(s)=1]=p ，s 为正面的概率为P[X(s)=0]=q ，其中p+q=1。
若无休止地在t=n (n=0, 1, 2, …)时刻上，独立进行（相同的）掷币实验构成无限长的随机变量序列：,...}...,,,{,321n X X X X ,其中n X 与n 和s 都有关，应记为X(n,s)，于是，⎩⎨⎧≠=====正面时刻，在正面时刻，在，，s n t s n t s n X X n 01),( 而且有概率：q s n X P p s n X P ====]0),([]1),([其中, p+q=1。
《大学计算机基础》实验指导书-第1次实验 input和print的练习(python环境)
例如：math.sqrt(4)表示对 4 进行开平方运算，结果是 2。 （3） 将结果保存在变量中，输出该变量
5
参考代码： #1-5 import math bottom = input("输入底:") #输入底 height = input("输入高:") #输入高 #将输入转换成浮点数形式 bottom = float(bottom) height = float(height) #计算斜边长 other = math.sqrt(bottom*bottom + height*height) #输出 print("底:",bottom) print("高:",height) print("斜边:",other)
else: print(False)
实验任务 1-4
随机数是在某个范围（候选者）中随机产生的一个数。例如，在生活中我们都见过抽 签中奖、购买彩票，给定一个抽签范围，从一堆“候选者”中随机选出一个中奖号码，这 个过程与产生某个范围的随机数十分类似。此外，随机数还广泛地用在计算机仿真实现统 计模拟、随机抽样中，如蒙特卡洛模拟等。试编写程序，调用 Python 标准库函数，产生 0 －1000 之间的一个随机数。 实验目的：
示例：input(“请输入你的学号：”) (2) 将这些输入依次用变量进行存放（变量赋值）
示例：ID= input(“请输入你的学号：”) (3) 用 print()语句将这些变量依次进行打印输入
示例：print(ID)
1
参考代码：
# -*- coding: utf-8 -*#1-1
multisim仿真软件初识与基本门电路测试 (1)
实验一: Multisim仿真软件初识与基本门电路测试一、仿真实验目的1）认识电路仿真软件Multisim，了解其基本操作，掌握构建仿真电路的基本方法，体会虚拟设备与仿真。
2) 通过逻辑电路测试与非门的功能，得到其真值表；3）学会使用与非门组成其他门电路二、计算机仿真实验内容：1. 测与非门的逻辑功能：(1). 单击电子仿真软件Multisim10基本界面左侧左列真实元件工具条的“TTL”按钮，从弹出的对话框中选取一个与非门74LS00N，将它放置在电子平台上；单击真实元件工具条的“place Source”按钮，将电源Vcc和地线调出放置在电子平台上；单击真实元件工具条的“place Basic”按钮，选择switch中的SPDT （单刀双掷开关），“1J”和“2J”调出放置在电子平台上，并分别双击“1J”和“2J”图标，将弹出的对话框的“Key for Switch”栏设置成“A”和“B”，最后点击对话框下方“OK”按钮退出。
(2). 单击电子仿真软件Multisim10基本界面右侧虚拟仪器工具条“Multimeter”按钮，如图1左图所示，调出虚拟万用表“XMM1”放置在电子平台上，如图3.2.4右图所示。
图1(3). 将所有元件和仪器连成仿真电路如图2所示。
图2(4). 双击虚拟万用表图标“XMM1”，将出现它的放大面板，按下放大面板上的“电压”和“直流”两个按钮，将它用来测量直流电压如图3所示。
图3(5). 打开仿真开关，按表3.2.1所示，分别按动“A”和“B”键，使与非门的两个输入端为表中 4 种情况，从虚拟万用表的放大面板上读出各种情况的直流电位，将它们填入表内，并将电位转换成逻辑状态填入表内。
表1：输入端输出端A B电位(V) 逻辑状态0 0 5V0 1 51 0 51 1 02．用与非门组成其它功能门电路：(1). 用与非门组成或门：1). 根据摩根定律，或门的逻辑函数表达式B=可以写成：BAQ+=，Q⋅A因此，可以用三个与非门构成或门。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验
实验1 MATLAB使用方法和程序设计
4. 基本绘图命令 （1）绘制余弦曲线������ = ������������������������, ������ ∈ ������, ������������ 。 （2）在同一坐标系中绘制余弦曲线������ = ������������������ ������ − ������. ������������ 和正弦曲线 ������ = ������������������ ������ − ������. ������ , ������ ∈ [������, ������������]. 5. 基本绘图控制 绘制[������, ������������]区间上������������ = ������������������������������������曲线，并要求 （1）线形为点划线，颜色为红色，数据点标记为加号。 （2）坐标轴控制：显示范围、刻度线、比例、网格线。 （3）标注控制：坐标轴名称、标题、相应文本。
5
实验
实验1 MATLAB使用方法和程序设计
6. 基本程序设计 （1）编写命令文件：计算������ + ������ + ⋯ + ������ < ������������������������时的最大n 值。 （2）编写函数文件：分别用for 和while 循环结构编写程序，求2 的0~n次幂的和。 三．实验要求 利用所学的知识，编写实验内容2~6的相应程序，并写在实验报 告上。
3实验ຫໍສະໝຸດ 实验1 MATLAB使用方法和程序设计
（3）矩阵的转置 已知A=[5+i, 2-i, 1; 6*i, 4 9-i ], 求A’。 （4）使用冒号选出指定元素 已知A=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]; 求A中第3列前2个元素；A中所有 列第2，3行的元素。 3. 多项式 （1）求多项式������ ������ = ������������ − ������������ − ������的根。 （2）已知A=[1.2 3 5 0.9; 5 1.7 5 6; 3 9 0 1; 1 2 3 4], ① 求矩阵A 的特征多项式； ② 求特征多项式中未知数为20时的值； ③ 把矩阵A作为未知数代入到多项式中。
2
实验
实验1 MATLAB使用方法和程序设计
二. 实验内容 1. 2. 帮助命令 使用help命令，查找sqrt（开方）函数的使用方法。 矩阵运算 （1）矩阵乘法 已知A=[1 2; 3 4]; B=[5 5; 7 8]; 求A^2*B. （2）矩阵除法 已知A=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]; B=[1 0 0; 0 2 0; 0 0 3]; 求A\B, A/B.
6
计算机仿真技术基础
机自学院自动化系
李丽 lili.shu@
实验
实验1 MATLAB使用方法和程序设计
一. 实验目的 1. 2. 3. 4. 掌握MATLAB软件使用的基本方法。 掌握MATLAB的数据表示、基本运算和程序控制语句。 掌握MATLAB绘图命令及基本绘图控制。 掌握MATLAB程序设计的基本方法。