北斗系统空间信号精度测试与评估
信号与系统实验教学大纲
《信号与系统》实验教学大纲 （适用专业：电子信息工程） 开课对象：电子信息工程、通信工程二年级 先修课程：高等数学、电路分析 一、实验教学内容 实验一、仪器设备使用（验证性，4学时） 目的：熟悉掌握实验箱功能模块的操作及示波器。 内容：熟悉函数信号发生器、数字式交流毫伏表、频率计、扫频源及实验箱各功能模块的使用。 实验二、信号的分解与合成及零输入响应与零状态响应（验证性，4学时）目的：理解信号的分解与合成，学会零输入响应与零状态响应的观察方法。 内容：观察信号分解的过程及信号中包含的各次谐波；观察零输入响应和零状态响应的过程。 实验三、信号的采样与恢复及无失真系统（验证性，4学时） 目的：了解电信号的采样方法和过程及恢复方法；了解无失真传输的条件。 内容：观察抽样过程的各种信号，观察信号混叠情况；观察信号在无失真系统中的波形。 实验四、系统极点对系统频响的影响（综合性，4学时） 目的：了解极点分布对系统频响的影响，学会改变系统极点而改变系统频响的方法。 内容：用正弦信号测试两个系统的幅频特性，比较传输函数，看特殊点的变化；观察当系统的极点在不同位置时系统的输出波形。 实验五、模拟滤波器的设计（设计性，4学时） 目的：熟悉并掌握不同阶数巴特沃斯滤波器的设计过程。 内容：根据要求设计出相应的模拟滤波器，并用正弦信号测试其幅频特性。 注：实验四、实验五可任选一个，实验一不写实验报告。 二、实验目的 本课程是《信号与系统》课程的实验环节。通过本实验，使学生达到： 1、掌握《信号与系统》课程的重要原理，掌握系统测量方法，熟练正确使用 常用仪器、处理实验数据和产生实验报告。 2、加强实际操作能力，提高对实际应用系统的理解，培养工程实践能力。 3、能够独立设计简单系统。 4、获得研究信号分析和系统分析的概念和方法，同时具备进一步学习、研究 有关网络理论、通信理论、控制理论、信号处理和信号检测理论等课程
上海联适导航北斗高精度车辆监控与调度管理系统方案
北斗高精度 大型仓储物流中心车辆监控与调度管理系统 联系人:____________ 联系电话: ___________ 上海联适导航技术有限公司 中国上海
目录 1．行业背景 (2) 2．智能交通国内外的发展背景及意义 (3) 2.1国外的发展现状 (3) 2.1国内研究现状 (4) 3．北斗卫星定位技术的发展 (5) 3.1 北斗卫星导航系统 (6) 3.1.1概述 (6) 3.1.2发展历程 (6) 3.1.3建设原则 (6) 3.1.4发展计划 (7) 3.1.5服务 (7) 3.2北斗卫星导航系统的应用 (8) 3.3北斗卫星导航产业的发展 (8) 1.3.1 北斗二代导航产业链启动，2020年市场规模将超4000亿元 (8) 1.3.2 北斗产业空间巨大，北斗产业规模广阔的增长空间 (9) 4．北斗高精度大型仓储物流车辆监控与调度管理系统 (10) 4.1车载终端设计 (11) 4.1.1 GPRS/3G通讯模块 (12) 4.1.2 北斗高精度RTK设备 (13) 4.2监控调度管理中心设计 (13) 4.2.1 服务端中间件 (14) 4.2.2 客户端监控调度系统 (14) 4.3系统管理的效果 (15) 5．产品清单 (16)
1．行业背景 随着信息技术的发展，大型物流行业正面临着激烈的市场竞争和严峻的挑战。在这种情况下，依托现有的资源优势，运用通信技术和信息技术，积极培育和发展业务，在信息领域挖掘新的利润增长点，必将成为物流实施可持续发展战略的重要手段之一。 仓储物流公司拥有遍布全国的网点资源和人力资源优势，凭借公司的实物流、信息流、资金流合一的优势，业务范围已经深入到社会生产生活的各个领域和层面，有着众多企业无法比拟的资源优势。通过推进具有行业特色的业务，将能够开创基于现有业务的新型服务模式，为企业创造新的利润增长点；通过提供丰富的服务内容，满足广大消费者的新需求，进一步提高消费者满意度，增强物流业务的竞争力；完善企业内部生产作业流程，降低运营成本，提高工作效率，增强物流仓储公司的市场竞争力。 从二十世纪九十年代开始，各种汽车在数量上持续的保持增长状态，交通紧张的状况随着社会经济的快速发展、城市道路建设的加快不断加剧，每一个国家都存在着不同程度的交通拥挤以及交通堵塞的状况，交通事故的数量不断增多，车辆呈分散状态，对管理造成困难，车辆的失窃等一些问题对人民群众的日常生活以及社会的正常发展造成了的严重影响圆。如何对车辆进行科学规范的管理成为一个急需要被解决的重大课题。 在研究这一问题的过程中，智能交通系统(ITS，Intelligent Transportation System)应运而生，它的思想是从系统的观点出发，把车辆和道路综合起来考虑，并将先进的信息技术、数据通信传输技术、自动控制技术、导航定位技术、图像分析技术以及计算机网络和处理技术等有效的综合应用于整个交通管理体系，建立起一种在大范围内，全方位发挥作用的、实时准确高效的运输管理系统。 车辆监控与调度管理系统是智能交通系统(ITS)的一个重要组成部分，而几乎所有的车辆监控系统都在很大程度上都要依赖于全球定位系统、地理信息系统(GIS)以及通信技术、全球定位系统的定位技术使车辆监控中的实时跟踪功能成为可能；地理信息系统(GIS)条件下的电子地图数据库为车辆监控功能提供了存
信号与系统实验二
实验二 常用信号分类与观察 一、实验目的 1、观察常用信号的波形特点及产生方法。 2、学会使用示波器对常用波形参数的测量。 二、实验内容 1、信号的种类相当的多，这里列出了几种典型的信号，便于观察。 2、这些信号可以应用到后面的“基本运算单元”和“无失真传输系统分析”中。 三、实验仪器 1、信号与系统实验箱一台（主板）。 2、20MHz 双踪示波器一台。 四、实验原理 对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定的输入信号下，系统对应的输出响应信号。因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性观察的基本手段与方法。在本实验中，将对常用信号和特性进行分析、研究。 信号可以表示为一个或多个变量的函数，在这里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。常用信号有：指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、抽样信号、钟形信号、脉冲信号等。 1、正弦信号：其表达式为)sin()(θω+=t K t f ，其信号的参数：振幅K 、角频率ω、与初始相位θ。其波形如下图所示： 图 1-5-1 正弦信号 2、指数信号：指数信号可表示为at Ke t f =)(。对于不同的a 取值，其波形表现为不同的形式，如下图所示：
图 1-5-2 指数信号 3、指数衰减正弦信号：其表达式为 ?? ???><=-)0()sin()0(0)(t t Ke t t f at ω 其波形如下图： 图 1-5-3 指数衰减正弦信号 4、抽样信号：其表达式为： sin ()t Sa t t = 。)(t Sa 是一个偶函数，t = ±π,±2π,…,±n π时，函数值为零。该函数在很多应用场合具有独特的运用。其信号如下图所示：
浅谈未来铁路信号微机监测的发展方向 皇甫伟
浅谈未来铁路信号微机监测的发展方向皇甫伟 发表时间：2018-05-14T11:41:58.493Z 来源：《电力设备》2017年第36期作者：皇甫伟[导读] 摘要：自从2007年铁路第六次提速完成之后，我国铁路发展的迅猛之势可见一斑（中铁三局运输工程分公司准格尔铁路运输段山西省晋中市 030600）摘要：自从2007年铁路第六次提速完成之后，我国铁路发展的迅猛之势可见一斑。普通客运火车的速度、安全性以及车厢的配置都得了质的飞跃，同时国家对高速列车的建设也在紧锣密鼓的筹备当中，不仅仅是高铁走出国门，磁悬浮列车和火箭式列车也正在不断的进行着技术革新。但是整个铁路事业的发展只靠列车本身的完善是远远不够的，还需要实时路况信息采集和路况检测以及合理的列车调度系 统，然而，我们国家在铁路信息采集方面的设备比较落后且容易出现故障，这就给我国铁路的发展拖了后腿。本文从铁路信息基本建设出发，通过分析当前政策和现状，浅谈未来铁路信号微机检测的发展方向，为中国铁路的发展构建一个美好蓝图。关键词：铁路信号微机监测；智能分析诊断；发展方向前言 铁路的发展对我国的影响是十分巨大的，不仅仅表现在经济方面，对我国交通和民生都有着十分深远的影响。自08年以来，我国高铁开始不断进行出口，不仅为我国创造了财富，同时高铁作为一张国际名片，在国际铁路领域深深印上了中国的烙印。同时铁路方面的发展在一定程度上缓解了我国交通压力。另一方面，我国在普通客运火车上也做出了巨大的改进，极大增强了我国人们乘坐火车的舒适度，我国民众对铁道交通的改革和变化津津称道，赞不绝口。 1 铁路信号集中监测系统的发展和应用特点铁路运行控制系统包含计算机连锁，继电器，轨道电路，GSM-R等技术。我国铁路分类大致分为以下几种：第一即为国有干线铁路，铁路关于列控（列车运行控制）和通信是分开的，前者由电务段负责，主要分类有继电器车间，地面信号车间，车载设备车间即ATP车间等等。继电器生产厂家在铁道部出版的铁路设计与施工一书中提到主要生产厂商为沈阳信号厂和西安信号厂，这两家信号厂一直以来都是我国列车信号的巨头。关于列车运行就不得不说中国铁路运行控制系统CTCS了，它是铁科院以中国通号为主，卡斯柯为辅助在ETCS（欧洲铁路运行控制系统）为基础研究出来的。顾名思义在这个方面，负责工作基本上都是中国通号一手承包了，还有一些国内的比如和利时，交大微联等企业。国外的有卡斯柯，阿尔斯通等。而通信网络主要依靠通信段，但是铁路通信最早的负责组织则为中国铁路移动通信，就是大名鼎鼎的铁通，现在已经改制给了移动了。现在主要依靠通信段了，主要从事就是列车通信，主力技术就是GSM-R，即为全球通信系统。其次，地铁运行控制系统就是CBTC，包括ATP列车超速自动防护，ATC 列车自动控制，ATO列车自动运行这几个子系统。供应商主要有中国通号，国外供应商为上海电气自仪泰雷兹集团，上海电气集团占比51%，法国自仪泰雷兹（法国军工航空集团）占比49%，主要负责地铁通信运行，规模十分庞大。 2 现今铁路信号集中监测系统日常维护特点铁路信号集中监测系统日常维护是一个十分重要的工程，因为这个工程在一定程度上能够及时发现列车在运行过程中所遇到的突发状况，同时也能够保障列车自身性能安全。铁路信号集中监测系统工作流程大致分为以下几个阶段：（1）利用数据采集卡对列车本身和铁路状况进行实时监测获取数据。（2）通过数据转换系统将这些模拟数据转化为数字量，利用铁路综合调控系统对这些数据进行分析处理。（3）处理分析完毕之后，再将这些数据传输给列车数据显示系统，并通过显示器将这些数据显示出来，列车控制人员就可以根据这些数据对列车进行控制，保证列车安全平稳行驶。在传输过程中数据传输系统也会出现故障，在恶劣或者能见度比较低的天气环境中，数据采集系统在采集数据方面可能需要更多的时间，这就会造成数据处理系统的延迟，这时列车操作人员就需要手动调节采集时间，使其能够满足整个系统的要求。另外，如果我们的信号发射塔被闪电击中，信号发射塔就会失去所有功能，这个时候我们无法通过地面无线电系统对列车进行控制，这就是温州动车事故的罪魁祸首。当出现这种情况的时候，列车操作人员应该即刻采取备用通道，借助其他城市的信号塔与总机取得联系或者直接用卫星电话与控制台进行实时沟通，这是处理信号监测系统紧急故障最有效的方法。对于其他一些列车故障，列车自带的监测系统能够直接将其反映到自带的处理系统图像上，通过观测图像，就可以发现故障的部位，维修人员可以在列车运行过程中对其直接进行维修。对于列车的维护，在列车行驶一段时间之后，维修人员应该对整个列车进行全面的检测和故障排除，确保下次列车的行驶安全。 3 铁路信号集中监测系统的发展方向对于铁路信号集中监测系统的发展方向，我们国内专家在很早的时间里就做出了预测，专家预测的方向是我们国家的铁路监测系统会向着智能化方向发展。从铁路发展的进程中我们也能够感受到铁路确实是朝着这方面的发展的。比如：当今列车的班次完全是根据计算机技术来进行安排的，而且现在乘客在乘坐高铁的时候，铁道部门也推出了人脸识别技术，不必再使用火车票，另外我们国家已经召集了一部分擅长智能化技术方面的人才对我国铁路信号集中监测系统进行创新。更值得我们骄傲的是，铁路部门已经开始运用大数据技术，时刻观测我国国内人流量的去向，并根据这些数据合理的进行车次的增减和调度，为我国交通持续减压。 4 结束语铁路信号集中监测系统已经成为铁路控制系统最亟待发展和改进的一个环节了，随着我们国家新技术，新设备，新智慧的注入，我们有理由相信，铁路信号集中监测系统能够不断地接近智能化，达到智能化。当检测系统达到智能化之后，我国的铁路事业就会迈上一个新的发展高峰。参考文献： [1]尹春雷.关于铁路信号微机监测未来发展的探索[J].铁路通信信号工程技术，2009，6（5）：45-46. [2]赵会兵.未来铁路信号微机监测的发展方向[J].科技创新与应用，2017（13）：295-295. [3]卢立波.光纤铁路信号微机监测系统数据前端设计[D].石家庄铁道大学，2014：127-129. 作者简介：
系统功能测试报告
WD_QP_3-04_QR_01 V 4.0上海市工商行政管理信息系统 承包商登记、撤销登记业务 及数据应用 系统功能测试报告 （版本V1.00.00） 万达信息股份有限公司 2012年12月
目录 第一章引言 (1) (一)编写目的 (1) (二)背景 (1) (三)参考资料 (1) 第二章任务概述 (2) (一)功能测试目标 (2) (二)功能测试范围 (2) (三)功能测试方法 (3) (四)功能测试过程描述 (3) (五)功能测试环境 (4) (六)功能测试时间及测试人员 (4) 1测试时间 (4) 2测试人员 (5) 第三章测试记录及结果分析 (5) (一)功能测试项细则 (5) (二)测试结果记录 (6) (三)测试结论 (6) 版本记录
第一章引言 (一)编写目的 本测试报告目的在于总结功能测试阶段的测试目标、测试范围、测试环境、测试时间、以及测试结果记录，并对系统最终的缺陷进行评估分析，为后续系统性能调优提供依据，并为进一步的系统维护提供参考。 预期参考人员包括测试人员、开发人员、项目管理者、其他质量管理人员和需要阅读本报告的高层管理者。 (二)背景 根据国家工商总局的要求，积极推进承包商登记监管数据联网应用系统的建设，规范承包商登记流程，推动市场主体基础数据库建设。同时，开发撤销登记业务功能，规范撤销登记流程，加强对企业撤销登记业务的监管。 在现有数据中心建设的基础之上，引入先进的数据管理技术，按照专业的数据分析和挖掘流程，结合外资登记管理业务特点进行深度分析、挖掘、建模，提升数据价值，推进信息技术与外资业务之间的融合，为领导决策和业务管理人员提供支持，实现工商行政管理部门对外资企业科学化、精细化管理以满足不同业务人员的需要。 (三)参考资料 《承包商登记_需求阶段_用户需求说明书_v1.00.00.doc》 《承包商登记_需求阶段_系统功能说明书_v1.00.00.doc》
《信号与系统》实验指导书
《信号与系统》实验指导书 张静亚周学礼 常熟理工学院物理与电子工程学院 2009年2月
实验一常用信号的产生及一阶系统的阶跃响应 一、实验目的 1. 了解常用信号的波形和特点。 2. 了解相应信号的参数。 3. 熟悉一阶系统的无源和有源模拟电路； 4．研究一阶系统时间常数T的变化对系统性能的影响； 5．研究一阶系统的零点对系统的响应及频率特性的影响。 二、实验设备 1．TKSX-1E型信号与系统实验平台 2. 计算机1台 3. TKUSB-1型多功能USB数据采集卡 三、实验内容 1．学习使用实验系统的函数信号发生器模块，并产生如下信号： (1) 正弦信号f1(t)，频率为100Hz，幅度为1；正弦信号f2(t)，频率为10kHz，幅度 为2； (2) 方波信号f3(t)，周期为1ms，幅度为1； (3) 锯齿波信号f4(t)，周期为0.1ms，幅度为2.5； 2．学会使用虚拟示波器，通过虚拟示波器观察以上四个波形，读取信号的幅度和频率，并用坐标纸上记录信号的波形。 3.采用实验系统的数字频率计对以上周期信号进行频率测试，并将测试结果与虚拟示波器的读取值进行比较。 4．构建无零点一阶系统（无源、有源），测量系统单位阶跃响应, 并用坐标纸上记录信号的波形。 5．构建有零点一阶系统（无源、有源），测量系统单位阶跃响应, 并用坐标纸上记录信号的波形。
四、实验原理 1．描述信号的方法有多种，可以是数学表达式（时间的函数），也可以是函数图形（即为信号的波形）。对于各种信号可以分为周期信号和非周期信号；连续信号和离散信号等。 2.无零点的一阶系统 无零点一阶系统的有源和无源模拟电路图如图1－1的(a)和(b)所示。它们的传递函数均为+1G(S)＝ 0.2S 1 (a) (b) 图1－1 无零点一阶系统有源、无源电路图 3．有零点的一阶系统(|Z|<|P|) 图1－2的(a)和(b)分别为有零点一阶系统的有源和无源模拟电路图，他们的传递函数为：2++0.(S 1)G(S)＝ 0.2S 1 (a) (b) 图1－2 有零点(|Z|<|P|)一阶系统有源、无源电路图 4．有零点的一阶系统(|Z|>|P|) 图1－3的(a)和(b)分别为有零点一阶系统的有源和无源模拟电路图，他们的传递函数为：++0.1S 1G （S ）＝ S 1
浅析铁路信号集中监测接口故障处理
浅析铁路信号集中监测接口故障处理 尹德伟 摘要：分析了信号集中监测各种接口设备的测试的方法与发生故障时如何快速地排除故障点。 关键词：铁路信号集中监测；接口；故障；分析 Abstract：Analysis of all kinds of ports on the CSM computers and how to quickly eliminate points of failure ,are introduced. Key words：Railway Centralized Signalling Monitoring System (CSM);Port; Fault; Analysis 0前言 在现代化铁路中，随着铁路提速工程和高速铁路工程的建设，新型信号设备不断上道应用，工业计算机上的两个232串口已经无法满足现代化铁路中新型信号设备的接入，因此根据新兴型号设备的不同特性，信号集中监测系统扩充了诸多信息接入接口，如多串口卡接口，CAN卡接口，网卡接口。所有的模拟量和开关量都是通过这些接口，接入信号集中监测计算机，作为信号集中监测计算机的核心设备，莫过于插在计算机内部的各种接口，这些接口是整个信号集中监测的神经元，负责接收不同设备的传输来的模拟量和开关量信息，如果这些接口损坏，那就如人的大脑失去了神经元，会立即瘫痪，因此维护这些接口的正常运行是至关重要的。 1信号集中监测站机上COM口的测试与故障处理 2013年7月份青岛电务段青西地区雷击灾害严重，青西二场的信号集中监测的好多设备都受到雷击，从路由器、交换机到信号集中监测站机，以及各种采集机都受到不同程度的损坏，导致了站场图上没有开关量信息和部分模拟量信息。 青西二场站场图信息是通过CTC维护机通过COM1口传输到信号集中监测站机，遇到这种情况该如何判断？是采集机的故障还是信号集中监测站机的故障亦或是CTC维护机的故障呢？这时信号集中监测计算机上串口的好坏是处理此类故障的关键，那么如何判断COM口的好坏呢？ 很简单，只需一块小小的短路冒就能解决。如图1
信号与系统实验总结及心得体会
信号与系统实验总结及心得体会 2011211204 刘梦颉2011210960 信号与系统是电子信息类专业的一门重要的专业核心基础课程，该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都非常重要，而且系统性、理论性很强，是将学生从电路分析领域引入信号处理与传输领域的关键性课程，为此开设必要的实验对我们加强理解深入掌握基本理论和分析方法，以及对抽象的概念具体化有极大的好处，而且为后续专业课程的学习提供了理论和大量实验知识储备，对以后的学术科研和创新工作都是十分重要的。下面我将从实验总结、心得体会、意见与建议等三方面作以总结。 一．实验总结 本学期我们一共做了四次实验，分别为：信号的分类与观察、非正弦周期信号的频谱分析、信号的抽样与恢复（PAM）和模拟滤波器实验。 1.信号的分类与观察 主要目的是：观察常用信号的波形特点以及产生方法，学会用示波器对常用波形参数进行测量。主要内容是：利用实验箱中的S8模块分别产生正弦信号、指数信号和指数衰减正弦信号，并用示波器观察输出信号的波形，测量信号的各项参数，根据测量值计算信号的表达式，并且与理论值进行比较。 2.非正弦信号的频谱分析 主要目的是：掌握频谱仪的基本工作原理和正确使用方法，掌握非正弦周期信好的测试方法，理解非正弦周期信号频谱的离散性、谐波性欲收敛性。主要内
容是：通过频谱仪观察占空比为50%的方波脉冲的频谱，和占空比为20%的矩形波的频谱，并用坐标纸画图。 3.信号的抽样与恢复 主要目的是：验证抽样定理，观察了解PAM信号的形成过程。主要内容是：通过矩形脉冲对正弦信号进行抽样，再把它恢复还原过来，最后用还原后的图形与原图形进行对比，分析实验并总结。 4.模拟滤波器实验 主要目的是：了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性，比较无源和有源滤波器的滤波特性，比较不同阶数的滤波器的滤波效果。主要内容：利用点频法通过测试无源低通、高通、带通和有源带阻，以及有源带通滤波器的幅频特性，通过描点画图形象地把它们的特点表现出来。 通过对信号与实验课程的学习，我掌握了一些基本仪器的使用方法，DDS 信号源、实验箱、示波器、频谱仪等四种实验仪器。初步了解了对信号的测试与分析方法对以前在书本上看到的常见信号有了更加具体的认识，使得书本上的知识不再那么抽象。 DDS信号源，也就是函数发生器，可以产生固定波形，如正弦波、方波或三角波，频率和幅度可以调节。实验箱是很多个信号实验装置的集合，可谓集多种功能于一身，其中包括函数发生器、模拟滤波器、函数信号的产生与测量、信号的抽样与恢复等模块。示波器能把抽象的电信号转换成具体的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。利用示波器能观察各种不同的信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、
北斗卫星导航系统主要应用领域
北斗卫星导航系统主要应用领域 1、交通运输重点运输监控管理、公路基础设施、港口高精度实时定位调度监控； 2、海洋渔业船位监控、紧急救援、信息发布、渔船出入港管理； 3、水文监测多山地域水文测报信息的实时传输； 4、气象监测气象测报型北斗终端设备，大气监测预警系统应用解决方案； 5、森林防火定位、短报文通信； 6、通信时统开展北斗双向授时，研制出一体化卫星授时系统； 7、电力调度基于北斗的电力时间同步； 8、救灾减灾提供实时救灾指挥调度、应急通信、信息快速上报、共享； 9、军工领域定位导航；发射位置的快速定位；搜救、排雷定位等。 国家积极推动北斗民用化进程，一系列的鼓励政策，为北斗的应用发展提供了广阔的空间。北斗卫星导航系统解决了精准定位的问题，靠一个北斗终端就能走遍大江南北。北斗系统的定位服务将在未来智慧生活中发挥巨大作用。 如今的北斗卫星导航系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域，北斗卫星导航系统在使用中产生显着的经济效益和社会效益。 在气象行业，北斗卫星导航系统广泛应用于气象观测、灾害监测和气象信息的收集与发布，包括大气风向风速、水汽含量、海风海浪、雷电观测和预警等，极大提升气象观测、预报和灾害预警发布水平，增强气象领域防灾减灾能力。 中国海洋渔业水域面积300多万平方公里，现有渔船100多万艘、渔业人口2000多万，海洋渔业涉及渔民生命安全、国家海洋经济安全、海洋资源保护和海上主权维护，现已成为北斗民用规模最大的行业。北斗卫星海洋渔业安全生产信息服务系统的应用极大地保障了渔船的出海安全，巩固和发展了渔业生产，推动了“平安渔业”建设。以赴南沙生产作业的渔船为例。农业部南海区渔政局建立了“南沙渔船船位监控指挥管理系统”，系统建成后，监控中心能随时获知渔船方位，大大方便了相关职能部门对渔业生产的管理，实现看得见的管理调度。当渔民在海上遇险时，可以通过渔船上的卫星导航通信系统向监控中心发送遇险报告，监控中心收到报告时就可以根据卫星定位确定距离遇险渔船最近的船只，
信号与系统实验(新)
信号与系统实验 实验1 阶跃响应与冲激响应 一、实验目的 1、观察和测量RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数，并 研究其电路元件参数变化对响应状态的影响； 2、掌握有关信号时域的测量方法。 二、实验原理说明 实验如图1－1所示RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应的电路连接图，图1
用周期方波通过微分电路后得到的尖顶脉冲代替冲激信号。 三、实验内容 1、阶跃响应波形观察与参数测量 设激励信号为方波，其幅度为1.5V 峰峰值，频率为500Hz 。 实验电路连接图如图1-1（a ）所示。 ① 连接如图1-1所示 ② 调整激励源信号为方波，调节频率旋钮，使f=500Hz ，调节幅度旋钮， 使信号幅度为1.5V 。（注意：实验中，在调整信号源的输出信号的参数时，需连接上负载后调节） ③ 示波器CH1接于TP909，调节滑动变阻器，使电路分别工作于欠阻尼、 临界和过阻尼三种状态，并将实验数据填入表格1-1中。 ④ TP908为输入信号波形的测量点，可把示波器的CH ·接于TP908上，便 于波形比较。 表1-1 注:描绘波形要使三状态的X 轴坐标(扫描时间)一致。 2、冲激响应的波形观察 冲激信号是由阶跃信号经过微分电路而得到。 实验电路如图1—1（b ）所示。 参数测量 波形观察 欠阻尼状态 临界状态 过阻尼状态 状态 参数测量 R< Tr= Ts= δ= R= Tr= R>
①将信号输入接于P905。（频率与幅度不变）； ②将示波器的CH1接于TP906，观察经微分后响应波形（等效为冲激激 励信号）； ③连接如图1-1（b）所示 ④将示波器的CH2接于TP909，调整滑动变阻器，使电路分别工作于欠 阻尼、临界和过阻尼三种状态 ④观察TP909端三种状态波形，并填于表1-2中。 表1-2 表中的激励波形为在测量点TP906观察到的波形（冲激激励信号）。 四、实验报告要求 1、描绘同样时间轴阶跃响应与冲激响应的输入、输出电压波形时， 要标明信号幅度A、周期T、方波脉宽T1以及微分电路的τ值。 2、分析实验结果，说明电路参数变化对状态的影响。 五、实验设备 双踪示波器 1 台 信号系统实验箱 1台 上升时间t r :y(t)从0.1到第一次达到0.9所需时间。 峰值时间t p :y(t)从0上升y max 所需的时间。 调节时间t s :y(t)的振荡包络线进入到稳态值的% 5 误差范围所需的时间。 激励波形 响应波形 欠阻尼状态临界状态过阻尼状态
基于单片机的铁路信号测试系统
基于单片机的铁路信号测试系统 【摘要】随着铁路信号的发展，为了更好的实现对铁路系统中微小电阻测量、补偿电容测试，建立基于单片机的电阻电容测试系统。系统主要由单片机、电阻测试模块、电容测试模块，电源模块、LCD显示模块、DC转换模块、串行口模块以及数据存储模块组成。该系统测量精度高，可靠性好，实用性良好。 【关键词】单片机；测试系统；电阻测量；电容测量 1.引言 基于单片机的铁路信号测试系统，是根据现场的实际使用需要而研制开发的，可以很精确的测试电阻和补偿电容，直接读出电阻阻值、电容容量。接地线电阻作为轨道电路的一个重要参数，为了保证通信、信号设备及人员安全，要求通信、信号设备的地线接地电阻必须达标，控制在一定范围内。补偿电容可以弥补电容不足，抵消钢轨感性，使钢轨阻抗尽可能呈阻性负载，以保证轨道电路的传输距离和机车信号系统的可靠性。 2.系统总体结构 基于单片机的铁路信号测试系统的软件流程图如图1所示，硬件框图如图2所示。系统的工作过程：启动测试系统，上电或复位，系统进行初始化，完成初始化后，选择工作模式，电阻测试或者电容测量。通过STC89C52单片机控制电阻模块和电容模块，测试的数据存储在SD卡中，通过RS232串口将数据传输到微机存储。 在硬件设计过程中，采用单片机STC89C52编程，实现对电阻、电容测试的控制，LCD显示；采用24位HX712A/D转换器芯片；RS232串行口通讯频率9600bit/s；电源采用线性稳压芯片ASM1117，供电电压3.3V、5V。 3.测试工作原理 采用STC89C52单片机，20引脚为接地端，40引脚为电源端，31引脚需要接到电位使单片机选用内部程序存储器，18、19引脚接上一个11.0592MHz的晶振为单片机提供时钟信号，第9引脚为复位引脚，单片机只有满足这些才能正常工作。利用P2口作为数据读写，片选信号端，功能切换。P3口采用第二功能，定时器/计数器外部计数脉冲输入，外部数据存储器写/读。采用HX712芯片完成测阻。在设计程序测量时，首先选择测试工作模式，在测量的同时，程序执行做出判断，不能超过设定的量程，然后跳转到测量程序，在范围内正常测试并且显示结果，按“确定”键后数据存储。测阻电路如图3所示。 4.系统软件设计
《信号与系统》实验教案
实验一、非正弦周期信号的分解与合成 一、实验目的 1、用同时分析法观测50Hz 非正弦周期信号的频谱，并与其傅里叶级数各项的频率与系数作比较。 2、观测基波和其谐波的合成。 二、实验设备 1、信号与系统实验箱（参考型号：TKSS —B 型） 2、双踪示波器 三、实验原理 1、一个非正弦周期函数可以用一系列频率成整数倍的正弦函数来表示，其中与非正弦函数具有相同频率的成分称为基波或一次谐波，其它成分则根据其频率为基波频率的 2、 3、 4、┅、n 等倍数分别称二次、三次、四次、┅、n 次谐波，其幅度将随谐波次数的增加而减小，直至无穷小。 2、不同频率的谐波可以合成一个非正弦周期波，反过来，一个非正弦周期波也可以分解为无限个不同频率的谐波成分。 3、一个非正弦周期函数可用傅里叶级数来表示，级数各项系数之间的关系可用一个频谱来表示，不同的非正弦周期函数具有不同的频谱图。例如，方波的频谱图如图1-2所示。 图1-1 方波 图1-2 方波频谱图 方波信号的傅里叶表达式： )9sin 9 1 7sin 715sin 513sin 31(sin 4)( +++++= t t t t t U t u m ωωωωωπ 周期信号频谱的特点：离散性、谐波性、收敛性； 奇函数只含正弦项，偶函数只含直流量和余弦项； 奇谐函数只含奇次谐波分量，偶谐函数只含偶次谐波分量、直流量； 四、实验重难点 1、本实验以方波和三角波为重点进行实验数据的观测。 2、进行本实验前应熟悉信号与系统实验箱（参考型号：TKSS －B 型）、双踪示波器等有关仪器设
备的操作。 五、实验步骤 实验装置的结构如图1-3所示。 图1-3 信号分解合成实验装置结构框图 1、打开电源总开关，检查50Hz方波信号输出；观察方波的周期和幅值。 2、将50Hz方波信号接到信号分解实验模块BPF输入端15脚（注意输入、输出地接在一起）； 将1、2短接，观察直流分量的幅值； 将3，4短接，观察基波分量的频率和幅值，并记录之。 将5，6短接，观察二次谐波分量的频率和幅值，并记录之。 将7，8短接，观察三次谐波分量的频率和幅值，并记录之。 将9，10短接，观察四次谐波分量的频率和幅值，并记录之。 将11，12短接，观察五次谐波分量的频率和幅值，并记录之。 将13，14短接，观察六次谐波分量的频率和幅值，并记录之。 3、将方波分解所得的基波和三次谐波分量接至加法器的相应输入端，观测加法器的输出波形，并记录之。 4、在3的基础上，再将五次谐波分量加到加法器的输入端，观测相加后的波形，记录之。 5、分别将50Hz单相正弦半波、全波；矩形波和三角波的输出信号接至50Hz电信号分解与合成模块输入端，观测基波及各次谐波的频率和幅度，记录之。 6、将50Hz单相正弦半波、全波、矩形波、三角波的基波和谐波分量分别接至加法器的相应的输入端，观测求和器的输出波形，并记录之。
北斗高精度行业应用
市场新引擎——北斗高精度行业应用 在大多数人的印象中，卫星定位主要在车载平台、智能手机中应用得较为广泛，从而给人们造成一种认识上的假象：北斗卫星导航系统能够应用的领域主要就是低精度导航定位。而实际上，北斗卫星导航系统已经在高精度导航定位方面得到大量的推广和示范应用，形成了很多值得推广的行业应用案例，成为北斗导航定位市场新引擎。 北斗卫星导航系统提供正式服务以来，一改我国卫星导航定位领域长期依赖美国GPS的格局，解决了“有没有”的问题。而随着北斗产业化的发展，随之要解决的是“好不好”的问题。“好不好”，我们考量标准主要是高精度和高动态。高精度指定位精度高，定位精度为亚米级，厘米级甚至毫米级；高动态指能够实时地更新位置信息频率，从1HZ到20HZ，甚至更高频率的更新率，是高动态应用（如桥梁监测要求的20HZ，驾考驾培10HZ）需求的关键指标。近年，全国范围北斗地基增强系统的建设，就是要解决“好不好“重要基础设施，对北斗高精度的普及应用具有重要意义。 当前，我国高精度卫星导航定位仅在测绘地理信息行业得到普及和应用，其它行业应用正处于初期。目前，在城市管网建设及安全管理、驾考驾培、精准农业、公交优先等行业都得到了良好的应用，技术成熟并具有很强的推广普及性。国内高精度市场无论从GNSS市场占比还是行业应用结构，处在发展期，未来国内高精度市场将必然高速增长，行业应用也会出现爆发。 南方测绘一直致力于高精度卫星导航定位的普及推广，将北斗高精度产品及服务带到各行各业中。如燃气行业，已将北斗高精度位置服务应用于城镇燃气建设、运营、应急、服务等业务中；驾考驾培，通过北斗高精度和高动态定位，有
铁路信号集中监测系统采集功能测试大纲
附表1 采集功能测试大纲 一、系统布置 进行采集功能测试时，被测厂家提供的待抽测设备，应包含如下表所列功能的软、硬件设备： 表1 序号功能列表 1 外电网综合质量检测设备 2 电源屏监测设备 3 交流连续式轨道电路监测设备 4 25hz相敏轨道电路监测设备 5 高压不对称脉冲轨道电路监测设备 6 直流转辙机监测设备 7 交流转辙机监测设备 8 驼峰ZD7型直流快速道岔转辙机监测设备 9 道岔表示电压监测设备 10 电缆绝缘监测设备 11 电源对地漏泄电流监测设备 12 列车信号机点灯电路电流监测设备 13 站内电码化监测设备 14 集中式有绝缘移频自动闭塞监测设备 15 集中式无绝缘移频自动闭塞监测设备 16 半自动闭塞监测设备 17 环境状态的模拟量监测设备 18 防灾异物侵限监测设备 19 站（场）间联系电压监测设备 20 开关量监测设备
测试时，设备连接示意图如下： 图1 二、测试环境及待测设备说明 试验室环境提供709号文5.1（模拟量监测功能）中规定的各业务功能的模拟仿真信号源。提供待测厂家机柜以及组合的摆放位置。 待测厂家需要按照表1所列出的功能项提供软、硬件设备，并提供相应的设备撇脂清单。 三、测试流程： 测试流程如下； 1)设备准备阶段： 在进行采集功能测试时，被测厂家需根据表1描述的功能项准备车站采集硬件设备（含传感器、采集板卡、采集器及相应组合等)、车站机和相应的网络设备。被测厂家将采集板卡、站机和网络设备集成在一个欧标机柜内，采样所需传感器需集成在一个组合上。 2)设备安装、调试阶段： 被测厂家将准备好的欧标机柜和组合运送至试验室，并进行试验室环境中的
测试技术
第一章 在测试系统中，输入量与输出量之间一般是一一对应关系 信息与信号二者间的关系是信息在信号之钟 测量误差是指测量值与真实值的差值，有系统误差、随机误差和粗大误差3类。 测试数据处理的表达方法有表格法、图像法和经验公式法。 什么是测量？什么是测试？ 测量是指以确定被测对象值为目的的全部操作；测试是人们认识客观事物的方法，是具有实验性质的测量，是测量和试验的综合，是依靠一定的科学技术手段定量的获取某种研究对象原始信息的过程 测试系统一般由哪些部分组成？各部分功能是什么？ 测试系统一般由测量装置、标定装置和激励装置三部分组成、测量装置包括传感器、新号调理与信号分析仪器及显示、记录仪器三个部分。传感器感受和市区被测的非电量信号，并把非电量信号转换成电信号，以便送入后续的仪器进行处理；信号调理仪器也称为中间转换电路，其目的是转换传感器送来的信号；信号分析仪器主要是对信号进行滤波、运算等，以求的信号中有用的特征值；显示仪、记录仪器的作用是提供人的直觉能够理解信息、标定装置用以找到测量装置的输入与输出之间的确切关系。激励装置是根据测试内容的需要，是被测对象处于认为指定的工作状态，产生表征其信息的信号。 测试有哪些方法？何为非电量测试法？有何特点？ 测试的方法主要有：直接测量法和间接测量法；接触式测量和非接触式测量；静态表测量法和动态测量法；机械测量法、光测量法、气测量法、液测量法和电测量法、 非电量电测量法是将不同的被测机械量信号转换成相同的电信号，便于用同意的后继仪器进行处理和计算机分析的方法、这种测量方法的精度高、灵敏度高，特别适于动态测试，还便于进行远距离测量和控制，甚至可以进行无线遥控测量。 什么是测试误差？误差有哪几种类型和表示方法？表征测量结果质量的指标有哪些？ 测量误差是测量结果与被测量真值之差、误差可分为系统误差、随机误差和粗大误差三种。误差的表示方法有绝对误差、相对误差、和引用误差三种。表征测量结果质量的指标主要有正确度、准确度和不确定度。 第二章 确定型号可分为周期和非周期两类，前者频谱具有的特点是离散，后者频谱具有的特点是连续。 信号的有效值又称均方根值，有效值的平方称均方根，它反映信号的强度。 余弦函数只有实频图，其图形关于纵轴对称；正弦函数只有虚频图，其图形关于远点对称。工程中常见的周期信号，其谐波幅度总的趋势是随着谐波次数的增加而衰减的，因此，在频谱分析中，没必要取那些高次的谐波分量。 周期信号与瞬态信号都可以用频谱来表示。周期量的频谱和瞬态两的睥睨铺区别在与：前者是离散的，后者是连续的。周期量的幅值谱的纵坐标表示，各次谐波的幅值，瞬态量的幅值谱纵坐标表示频谱密度。 对非周期信号，当时间尺度在压缩时，则其频谱带变宽，幅值压低。
信号与系统实验指导书
信号与系统实验指导书 赵欣、王鹏 信息与电气工程学院 2006.6.26
前言 “信号与系统”是无线电技术、自动控制、生物医学电子工程、信号图象处理、空间技术等专业的一门重要的专业基础课，也是国内各院校相应专业的主干课程。 当前，科学技术的发展趋势既高度综合又高度分化，这要求高等院校培养的大学生，既要有坚实的理论基础，又要有严格的工程技术训练，不断提高实验研究能力、分析计算能力、总结归纳能力和解决各种实际问题的能力。21世纪要求培养“创造型、开发型、应用型”人才，即要求培养智力高、能力强、素质好的人才。 由于该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都非常重要，而且系统性、理论性很强，为此在学习本课程时，开设必要的实验，对学生加深理解、深入掌握基本理论和分析方法，培养学生分析问题和解决问题的能力，以及使抽象的概念和理论形象化、具体化，对增强学习的兴趣有极大的好处，做好本课程的实验，是学好本课程的重要教学辅助环节。 在做完每个实验后，请务必写出详细的实验报告，包括实验方法、实验过程与结果、心得和体会等。
目录 实验一无源和有源滤波器 (1) 实验二方波信号的分解 (6) 实验三用同时分析法观测方波信号的频谱 (8) 实验四二阶网络状态轨迹的显示 (10) 实验五二阶网络函数的模拟 (14) 实验六抽样定理 (18) 附录 (22)
实验一无源和有源滤波器 一、实验目的 1、了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性。 2、对比研究无源和有源滤波器的滤波特性。 3、学会列写无源和有源滤波器网络函数的方法。 二、基本原理 1、滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络，它允许某些频率(通常是某个频带范围)的信号通过，而其它频率的信号受到衰减或抑制，这些网络可以是由RLC元件或RC元件构成的无源滤波器，也可以是由RC元件和有源器件构成的有源滤波器。 2、根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同，滤波器可分为低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)和带阻滤波器(BEF)四种。我们把能够通过的信号频率范围定义为通带，把阻止通过或衰减的信号频率范围定义为阻带。而通带与阻带的分界点的频率f，称为截止频率或称转折频率。图1-1中的A up为通带的电压放大倍数，f0为中心频率，f CL和f CH分别为低端和高端截止频率。 A A up f C f f C f f CL f CH f f CL f CH f 图1-1 各种滤波器的理想幅频特性 四种滤波器的实验线路如图1-2所示：
测试技术及应用
902测试技术及应用 一、考试范围说明 该门课程的研究生入学考试范围参考其本科生课程的教学大纲，面向专业学位研究生选拔的需要，考核内容主要包括： 1.测试基础理论和技术知识：主要包括机械测试信号分析，测量装置的基本特性，以及常见测量装置--参数式传感器、发电式传感器、信号调理电路、信号显示与记录等技术知识； 2.测试系统设计及实用测试技术：主要包括测试系统设计理论和方法，计算机测试技术与典型应用系统，其他特种测试技术与典型应用系统； 3.典型工程测试系统设计实例分析：主要包括机械工程领域典型机械参数，如应力应变、温度、位移、振动和噪声的测试系统设计，以及它们的工程网络化和智能化设计等。 与本科生课程学习考评相比，没有平时考核和实验考核环节，但闭卷笔考的知识内容和方式方法原则上是一致的，以上述内容所涉及的知识点为考核对象，具有填空题、判断题、问答题和测试系统设计题等多种考题形式。 二、考试范围说明 通过讲授测试技术的基础知识、常用测量装置的工作原理与性能，以及测试系统的设计，培养学生掌握本学科领域内常见测试系统的组成与设计，以及常见机械工程参数测量技术；为学生学习后续专业课程以及将来实际工作打下良好的基础。 本课程主要为学生讲授：a）测试基础理论和技术知识，主要包括机械测试信号分析、测量装置的基本特性、参数式传感器、发电式传感器、信号的调理等；b）测试系统设计及实用测试技术，主要包括测试系统设计、计算机测试系统、其他测试技术以及典型测试系统设计实例。同时开设：信号分析与测量装置特性仿真、传感器及其性能标定、动态测量信号调理、测试技术虚拟仪器设计等4个基本实验，以及涵盖测试系统设计、搭建、信号采集与处理分析等4个考核环节的测试技术大综合实验。
信号与系统实验一
实验一 基本运算单元 一、 实验目的 1．熟悉由运算放大器为核心元件组成的基本运算单元； 2．掌握基本运算单元的测试方法。 二、 实验设备与仪器 1．THKSS-A/B/C/D/E 型信号与系统实验箱； 2．实验模块SS12； 3．双踪示波器。 三、 实验内容 1．设计加法器、比例运算器、积分器、微分器四种基本运算单元电路； 2．测试基本运算单元特性。 四、 实验原理 1．运算放大器 运算放大器实际就是高增益直流放大器，当它与反馈网络连接后，就可实现对输入信号的求和、积分、微分、比例放大等多种数学运算，运算放大器因此而得名。运算放大器的电路符号如图1-1所示： 图1-1 运算放大器的电路符号 由图可见，它具有两个输入端和一个输出端：当信号从“-”端输入时，输出信号与输入信号反相，因此称“-”端为反相输入端；而从“+”端输入时，输出信号与输入信号同相，因此称“+”端为同相输入端。运算放大器有以下的特点： （1）高增益 运算放大器的电压放大倍数用下式表示： )1(0 + --= u u u A 式中，u o 为运放的输出电压；u +为“+”输入端对地电压；u -为“-”输入端对地电压。不加反馈（开环）时，直流电压放大倍数高达104～106。 （2）高输入阻抗 运算放大器的输入阻抗一般在106Ω～1011Ω范围内。 （3）低输出阻抗 运算放大器的输出阻抗一般为几十到一、二百欧姆。当它工作于深度负反馈状态时，其闭环输出阻抗更小。 为使电路的分析简化，人们常把上述的特性理想化，即认为运算放大器的电压放大倍数和输入阻抗均为无穷大，输出阻抗为零。据此得出下面两个结论： 1）由于输入阻抗为无穷大，因而运放的输入电流等于零。