System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种半开放的模拟测向实验系统技术方案_技高网

一种半开放的模拟测向实验系统技术方案

技术编号:40668779 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-18 19:04
本发明专利技术涉及教学实验平台技术领域,具体为一种半开放的模拟测向实验系统,包括控制中心和多个测向实验平台,所述控制中心和测向实验平台连接,教师通过所述控制中心发送实验参数给测向实验平台,并接收测向实验平台反馈的测向结果用于教学评估,所述测向实验平台用于学生根据实验参数自主设计电路,实现模拟测向,所述测向实验平台包括通信模块、第一功能电路模块、第二功能电路模块和若干切换机构。本发明专利技术是以无线电测向基本原理为核心的电类基础实验平台,模拟实现无线电测向,通过模块化设计,支持以电路测量和参数调节为主的验证性实验,通过开放式设计,支持以功能电路设计、制作为主的设计性和综合性实验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及教学实验平台,具体为一种半开放的模拟测向实验系统


技术介绍

1、无线电测向即无线信号接收机通过信号处理,判定无线信号的来波方向;所谓的“模拟测向”,即不用天线接收真实的无线信号,采用测向实验平台的某一部分电路产生模拟的无线信号,直接接入信号接收部分,通过测定虚拟的无线信号来波方向,完成测向过程。

2、基于现有技术所设计研制的电类基础实验平台,在做实验时,不同课程采用不同平台,不同实验使用不同的独立模块,难以做到多知识点融合及多课程知识点综合运用;更具体的,现有实验平台存在如下问题:支撑的验证性实验多,设计性和综合性实验少;所支撑的实验内容枯燥无味,学生没有兴趣;现有实验平台均依据各独立课程设计,如电路实验平台只能做电路实验,模电实验平台只能做模电实验,不支持其他课程实验等,无法支撑课程内的设计性和综合性实验,更无法完成跨课程的综合性实验。

3、对于部分类似支持综合性和创新性实验的系统,在硬件结构上没有做到可细化到功能电路的明确的模块化设计,导致其无法支持电类专业基础实验。目前少有自动定向原理应用于实验教学,未发现将自动定向原理应用于电类专业基础实验教学平台的先例。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种半开放的模拟测向实验系统,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种半开放的模拟测向实验系统,包括控制中心和多个测向实验平台,所述控制中心和测向实验平台连接,教师通过所述控制中心发送实验参数给测向实验平台,并接收测向实验平台反馈的测向结果用于教学评估,所述测向实验平台用于学生根据实验参数自主设计电路,实现模拟测向,所述测向实验平台包括通信模块、第一功能电路模块、第二功能电路模块和若干切换机构,所述通信模块用于测向实验平台连接控制中心,所述第一功能电路模块包括若干用户电路模块,所述第二功能电路模块包括若干基础电路模块,所述第一功能电路模块可以替换第二功能电路模块;所述通信模块、第一功能电路模块和第二功能电路模块之间通过切换机构连接。

3、优选的,所述实验参数包括模拟测向信号的频率、幅值和相对方位角。

4、优选的,所述第一功能电路模块包括模拟测向信号产生模块一、平衡调制模块、加法器、混频器、检波器、滤波器、高频信号放大器、功率放大器、频率合成器、鉴相器、处理器、角度指示器中的一种或者多种。

5、优选的,所述第二功能电路模块包括模拟测向信号产生模块二和模拟测向模块。

6、优选的,所述模拟测向信号产生模块二包括振荡电路、幅度控制电路和输入设备,所述振荡电路由处理器、dds芯片构成,所述输入设备与处理器连接,所述处理器与dds芯片连接,所述dds芯片用于生成模拟的正弦天线信号、余弦天线信号、垂直天线信号,所述幅度控制电路与振荡电路连接,用于控制生成信号的幅度。

7、优选的,所述模拟测向模块用于完成对模拟的正弦天线信号、余弦天线信号和垂直天线信号的解算,输出相对方位角θ和音频信号,所述模拟测向模块包括平衡调制模块、调谐器和角度指示模块。

8、优选的,所述平衡调制模块包括平衡调制器、调制低频信号发生器和加法器。模拟的正弦天线信号、余弦天线信号分别输入两个平衡调制器,调制低频信号发生器生成的两路正交信号分别输入两个平衡调制器,两个平衡调制器输出信号相互叠加后,输出到调谐器。

9、优选的,所述调谐器包括加法器、混频器、调幅检波器、功率放大器、频率合成器和扬声器,所述平衡调制器的输出与模拟的垂直天线信号在加法器叠加,所述加法器输出端与混频器连接,所述混频器的输出端与调幅检波器连接,所述调幅检波器的输出端与功率放大器连接,所述功率放大器的输出端与扬声器连接。所述混频器与频率合成器连接,所述混频器包括第一混频模块、若干中频放大模块、第二混频模块,所述第一混频模块的输出端与一个中频放大模块的输入端连接,该中频放大模块的输出端与所述第二混频模块连接,第二混频模块的输出端与另一个中频放大模块连接,该中频放大模块的输出端与调幅检波器连接,所述频率合成器的输出端与第一混频模块和第二混频模块连接。

10、优选的,所述角度指示模块包括鉴相器、处理器和角度指示器。所述鉴相器的输入端与调制低频信号发生器和调幅检波器连接,鉴相器的输出端与所述处理器的输入端连接,所述处理器的输出端与所述角度指示器连接。

11、优选的,所述振荡电路由函数信号发生电路构成,所述函数信号发生电路包括lc振荡电路、计时器或晶振,所述输入设备与函数信号发生电路连接,所述振荡电路的输出端与幅度控制电路的输入端连接,所述函数信号发生电路用于生成模拟的正弦天线信号、余弦天线信号、垂直天线信号。

12、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

13、1、本专利技术实现了“无测角器固定式环形天线自动定向”基本原理和电类基础实验的紧密结合,充分运用该定向原理对电类专业基础课程覆盖面广、难度适中的特点,开发了以“模拟无线电测向”为主线的综合性实验平台,支持电类基础实验中的验证性、设计性和综合性实验项目。

14、2、本专利技术围绕“无线电测向”一个主题,基本原理覆盖了高校电类专业所应学习的所有专业基础课程的核心内容(电路设计应用、模拟电路、数字电路、高频电子线路等),指向性明确,很容易掌握实验内容,并理解实验内容在实际工程项目中的应用。

15、3、本专利技术打破了传统电类基础实验平台中各实验模块完全独立的模式,支持跨实验项目、跨课程的综合实验实践能力的锻炼,实现学生所学知识的“融会贯通”,通过独立设计电路,启发学生更好的将所学知识投入工程应用,提高工程实践能力。

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【技术保护点】

1.一种半开放的模拟测向实验系统,其特征在于:包括控制中心和多个测向实验平台,所述控制中心和测向实验平台连接,教师通过所述控制中心发送实验参数给测向实验平台,并接收测向实验平台反馈的测向结果用于教学评估。所述测向实验平台包括通信模块、第一功能电路模块、第二功能电路模块和若干切换机构,所述通信模块用于测向实验平台与控制中心连接,所述第一功能电路模块包括若干用户电路模块,所述第二功能电路模块包括若干基础电路模块,所述用户电路模块可以替换基础电路模块;所述通信模块、第一功能电路模块和第二功能电路模块之间通过切换机构连接。所述测向实验平台用于学生根据实验参数,使用第一功能电路模块或者第二功能电路模块或者交叉使用,实现模拟测向。

2.根据权利要求1所述的一种半开放的模拟测向实验系统,其特征在于:所述实验参数包括模拟测向信号的频率、幅值和相对方位角。

3.根据权利要求1所述的一种半开放的模拟测向实验系统,其特征在于:所述第一功能电路模块包括模拟测向信号产生模块一、平衡调制模块、加法器、混频器、检波器、滤波器、高频信号放大器、功率放大器、频率合成器、鉴相器、处理器、角度指示器中的一种或者多种。

4.根据权利要求1所述的一种半开放的模拟测向实验系统,其特征在于:所述第二功能电路模块包括模拟测向信号产生模块二和模拟测向模块。

5.根据权利要求4所述的一种半开放的模拟测向实验系统,其特征在于:所述模拟测向信号产生模块二包括振荡电路、幅度控制电路和输入设备,所述振荡电路由处理器、DDS芯片构成,所述输入设备与处理器连接,所述处理器与DDS芯片连接,所述DDS芯片用于生成模拟的正弦天线信号、余弦天线信号、垂直天线信号,所述幅度控制电路与振荡电路连接,用于控制生成信号的幅度。

6.根据权利要求4所述的一种半开放的模拟测向实验系统,其特征在于:所述模拟测向模块用于完成对模拟的正弦天线信号、余弦天线信号和垂直天线信号的解算,输出相对方位角θ和音频信号,所述模拟测向模块包括平衡调制模块、调谐器和角度指示模块。

7.根据权利要求6所述的一种半开放的模拟测向实验系统,其特征在于:所述平衡调制模块包括平衡调制器、调制低频信号发生器和加法器。模拟的正弦天线信号、余弦天线信号分别输入两个平衡调制器,调制低频信号发生器生成的两路正交信号分别输入两个平衡调制器,两个平衡调制器输出信号相互叠加后,输出到调谐器。

8.根据权利要求6所述的一种半开放的模拟测向实验系统,其特征在于:所述调谐器包括加法器、混频器、调幅检波器、功率放大器、频率合成器和扬声器,所述平衡调制器的输出与模拟的垂直天线信号在加法器叠加,所述加法器输出端与混频器连接,所述混频器的输出端与调幅检波器连接,所述调幅检波器的输出端与功率放大器连接,所述功率放大器的输出端与扬声器连接。所述混频器与频率合成器连接,所述混频器包括第一混频模块、若干中频放大模块、第二混频模块,所述第一混频模块的输出端与一个中频放大模块的输入端连接,该中频放大模块的输出端与所述第二混频模块连接,第二混频模块的输出端与另一个中频放大模块连接,该中频放大模块的输出端与调幅检波器连接,所述频率合成器的输出端与第一混频模块和第二混频模块连接。

9.根据权利要求6所述的一种半开放的模拟测向实验系统,其特征在于:所述角度指示模块包括鉴相器、处理器和角度指示器。所述鉴相器的输入端与调制低频信号发生器和调幅检波器连接,鉴相器的输出端与所述处理器的输入端连接,所述处理器的输出端与所述角度指示器连接。

10.根据权利要求5所述的一种半开放的模拟测向实验系统,其特征在于:所述振荡电路由函数信号发生电路构成,所述函数信号发生电路包括LC振荡电路、计时器或晶振,所述输入设备与函数信号发生电路连接,所述振荡电路的输出端与幅度控制电路的输入端连接,所述函数信号发生电路用于生成模拟的正弦天线信号、余弦天线信号、垂直天线信号。

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【技术特征摘要】

1.一种半开放的模拟测向实验系统,其特征在于:包括控制中心和多个测向实验平台,所述控制中心和测向实验平台连接,教师通过所述控制中心发送实验参数给测向实验平台,并接收测向实验平台反馈的测向结果用于教学评估。所述测向实验平台包括通信模块、第一功能电路模块、第二功能电路模块和若干切换机构,所述通信模块用于测向实验平台与控制中心连接,所述第一功能电路模块包括若干用户电路模块,所述第二功能电路模块包括若干基础电路模块,所述用户电路模块可以替换基础电路模块;所述通信模块、第一功能电路模块和第二功能电路模块之间通过切换机构连接。所述测向实验平台用于学生根据实验参数,使用第一功能电路模块或者第二功能电路模块或者交叉使用,实现模拟测向。

2.根据权利要求1所述的一种半开放的模拟测向实验系统,其特征在于:所述实验参数包括模拟测向信号的频率、幅值和相对方位角。

3.根据权利要求1所述的一种半开放的模拟测向实验系统,其特征在于:所述第一功能电路模块包括模拟测向信号产生模块一、平衡调制模块、加法器、混频器、检波器、滤波器、高频信号放大器、功率放大器、频率合成器、鉴相器、处理器、角度指示器中的一种或者多种。

4.根据权利要求1所述的一种半开放的模拟测向实验系统,其特征在于:所述第二功能电路模块包括模拟测向信号产生模块二和模拟测向模块。

5.根据权利要求4所述的一种半开放的模拟测向实验系统,其特征在于:所述模拟测向信号产生模块二包括振荡电路、幅度控制电路和输入设备,所述振荡电路由处理器、dds芯片构成,所述输入设备与处理器连接,所述处理器与dds芯片连接,所述dds芯片用于生成模拟的正弦天线信号、余弦天线信号、垂直天线信号,所述幅度控制电路与振荡电路连接,用于控制生成信号的幅度。

6.根据权利要求4所述的一种半开放的模拟测向实验系统,其特征在于:所述模拟测向模块用于完成对模拟的正弦天线信号、余弦天线信号和垂直天线信号...

【专利技术属性】
技术研发人员:郝磊
申请(专利权)人:中国民航大学
类型:发明
国别省市:

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