信號與系統(tǒng)綜合實驗箱 LY333-LTE-XH-03A

LTE-XH-03A信號與系統(tǒng)綜合實驗箱針對信號與系統(tǒng)課程特點，緊扣教學(xué)大綱。根據(jù)《信號與系統(tǒng)》和《數(shù)字信號處理》兩門課相互關(guān)聯(lián)的特點，總結(jié)了信號與系統(tǒng)實驗教學(xué)經(jīng)驗，并結(jié)合數(shù)字信號處理技術(shù)、DDS技術(shù)，開發(fā)出的“信號與系統(tǒng)"實驗箱。它既可完成傳統(tǒng)實驗箱的信號與系統(tǒng)實驗；又可完成傳統(tǒng)實驗箱難以完成或結(jié)果不理想的信號分解、信號與系統(tǒng)卷積、數(shù)字濾波器等實驗。
此外，為了能支持學(xué)生隨-時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)本產(chǎn)品配置一套網(wǎng)絡(luò)版的虛擬仿真軟件用于課堂演示教學(xué)，方便老師進(jìn)行課堂教學(xué)。

信號與系統(tǒng)綜合實驗箱 LY333-LTE-XH-03A

二、產(chǎn)品組成
信號與系統(tǒng)產(chǎn)品由信號與系統(tǒng)綜合實驗箱、信號與系統(tǒng)虛擬仿真實驗平臺、選配模塊三個部分組成。
1、信號與系統(tǒng)綜合實驗箱 2、信號與系統(tǒng)虛擬仿真實驗平臺 3、選配模塊-數(shù)據(jù)采集&虛擬儀器
三、標(biāo)配產(chǎn)品介紹
1、信號與系統(tǒng)綜合實驗箱

信號與系統(tǒng)綜合實驗箱
LTE-XH-03A信號與系統(tǒng)綜合實驗箱在設(shè)計上采用了模塊化設(shè)計，各模塊均有相同的規(guī)格，可容納9個模塊，內(nèi)置了穩(wěn)壓電源。單臺實驗箱標(biāo)配包含9個模塊：電壓表及直流信號源模塊；信號源及頻率計模塊；抽樣定理及濾波器模塊；數(shù)字信號處理模塊；模塊一；模塊二；相平面分析及系統(tǒng)極點對頻響的影響模塊；調(diào)幅及頻分復(fù)用模塊；基本運算單元與連續(xù)系統(tǒng)模擬模塊。
2、信號與系統(tǒng)虛擬仿真實驗平臺（簡稱eLabsim）（1套）

信號與系統(tǒng)虛擬仿真軟件界面（圖為沖激響應(yīng)實驗）
該平臺軟件將實驗箱、儀器儀表等硬件設(shè)備虛擬到計算機軟件中。各種儀器的操作與真實設(shè)備保持一致，上手容易。系統(tǒng)的仿真引擎為不是基于labview平臺，能與硬件實驗箱配合使用，真實模擬硬件實驗箱的各種行為。
平臺將實驗對象按知識切割為一個個獨立的模塊，可以按照自己的意愿將各模塊以不同的方式進(jìn)行組合以搭建出不同的傳輸系統(tǒng)。
注：在信號與系統(tǒng)實驗室建設(shè)中，購買信號與系統(tǒng)實驗箱，我司整體上配備一套信號與系統(tǒng)虛擬仿真實驗平臺軟件，方便教師投屏教學(xué)。
四、選配產(chǎn)品簡介
1、數(shù)據(jù)采集&虛擬儀器模塊(模塊編號:S10)

選配模塊-數(shù)據(jù)采集&虛擬儀器
該模塊通過高速USB接口與PC機相連，將采集到的數(shù)據(jù)通過USB接口實時傳輸?shù)絇C機進(jìn)行信號處理，并配套了上位機軟件。主要能完成以下功能：
1、實時信號采集存儲。
2、實時信號FFT頻譜分析。
3、實時信號帶限濾波處理。
4、讀取采集文件數(shù)據(jù)。
5、FIR濾波器設(shè)計與濾波器效果驗證。
6、多種信號卷積展示。
模塊音頻信號MIC輸入接口與ADC接口分離設(shè)計，可滿足不同信號源輸入要求，DAC與耳機接口分離設(shè)計，方便同時回放監(jiān)-聽和示波器觀測。如此設(shè)計，除可用USB進(jìn)行數(shù)據(jù)采集外，自帶接口可以采集實驗箱任-意輸出口數(shù)據(jù)。
支持多種信號的自卷積和互卷積處理及過程展示功能，并且包集成有Labview和VC雙方案PC機實時處理系統(tǒng)。兩種方案實驗過程舉例如下圖所示。

信號實時采集（labview）

信號實時采集(VC)
五、產(chǎn)品特點

1）提供方位物理性防護(hù)：模塊均采用上下兩層有-機玻璃蓋板的保護(hù)設(shè)計，減少了由于電路器件較多且裸露在外而造成的使用性損-傷。（參見下圖1）


2）模塊均配有獨-立的電源開關(guān)：可以根據(jù)實際情況對各模塊進(jìn)行獨-立的開啟和關(guān)斷，在程度上減少了不必要的硬件損耗，并且降低了人為故障。（參見上圖2）
3）各模塊均有防反接保護(hù)設(shè)計：防-止電源反接對模塊電路造成不可逆的損壞。
4）硬件容錯：各模塊的電源通斷不會影響其他模塊的工作。
5）電磁兼容：對母板EMC設(shè)計了實驗現(xiàn)象的穩(wěn)定性。

1）產(chǎn)品集成了穩(wěn)壓電源，以及信號源、掃頻儀、電壓表、頻率計的儀器功能，其中電壓表和頻率計采用電路，讓儀表部分充分與本實驗系統(tǒng)相配合。
2） 每個模塊的電路原理圖或框圖直接絲印在模塊的表面，模塊具有中間過程觀測點，方便學(xué)生理解實驗及電路原理。
3）數(shù)字信號處理部分直接固化了實驗所須的程序代碼，可以方便地進(jìn)行實驗內(nèi)容的選擇。

實驗箱采用數(shù)字信號處理的方法對實驗效果進(jìn)行完善，具體如下：
?實現(xiàn)了傳統(tǒng)實驗箱用模擬電路難以實現(xiàn)的“信號自卷積"和“信號與系統(tǒng)的卷積"實驗；
?用數(shù)字濾波的方式完成“信號的分解與合成"實驗，改變了模擬電路實驗結(jié)果不理想的狀況；
?將濾波器相位移動對方波信號合成的影響等內(nèi)容加入實驗箱，讓學(xué)生清-晰地理解方波信號中各次諧波的相移對信號本身的影響，能生動地驗證理論結(jié)果；
?DSP部分采用實際的自舉引導(dǎo)加載的系統(tǒng)架構(gòu)，使上述實驗都可在脫離PC機及仿真器的情況下進(jìn)行，讓學(xué)?？梢栽趯嶒炇医ㄔO(shè)中靈活配置。
4、配套
?配套提供實驗指導(dǎo)書、教師用書（含參考波形及參考結(jié)果）等，詳細(xì)講解了每個實驗的實驗原理及實驗步驟，學(xué)生可以根據(jù)實驗指導(dǎo)書的講解自己動手完成實驗。
?配套與硬件實驗箱功能、操作一致的虛擬仿真軟件。將硬件實驗箱及儀器儀表搬移到軟件上。開放實驗室，實驗課程學(xué)習(xí)與實驗教學(xué)方式。
?可動態(tài)展示實驗連線、實驗波形及數(shù)據(jù)結(jié)果的PPT課件。學(xué)生學(xué)習(xí)、糾錯，在加深實驗效果的同時，減-輕老師的教學(xué)負(fù)擔(dān)。

多媒體PPT課件
?配備實驗操作指導(dǎo)視頻。老師可利用實驗操作視頻作為教學(xué)的輔-助材料，對學(xué)生進(jìn)行實驗操作的指導(dǎo)。

實驗操作指導(dǎo)視頻
5、軟硬件一體化教學(xué)

虛擬仿真軟件界面（圖為沖激響應(yīng)實驗）
配備的一套信號與系統(tǒng)虛擬仿真實驗平臺軟件，可方便教師的投屏教學(xué)，該軟件具有以下特點：
1）該仿真軟件能在PC機上實現(xiàn)與硬件相同的功能及操作方式，包括旋鈕、按鍵、撥碼開關(guān)、顯示、連線等，并且集成實訓(xùn)所需的測試儀器，如示波器、信號源等，只需電腦即可進(jìn)行操作
2）支持學(xué)生任-意連線以及旋鈕、開關(guān)、撥碼設(shè)置等調(diào)節(jié)，當(dāng)操作錯誤時，能展示與理論分析一致的錯誤結(jié)果，可指導(dǎo)學(xué)生的實驗和結(jié)果分析。
3）兼容性好，支持在win7和win10操作系統(tǒng)上運行。
4）進(jìn)行教學(xué)演示時，支持同時調(diào)用多個虛擬示波器，且示波器具有單次觸發(fā)功能，支持儀器操作面板按鍵及旋鈕的操作。
5）未采用Labview平臺的虛擬仿真方案。
六、性能指標(biāo)
1、 信號源指標(biāo)：
1） 直流信號源：兩路直流信號輸出，信號源幅度可調(diào)范圍是-5V～5V。
2） 交流信號源：可產(chǎn)生三角波、方波、正弦波，頻率、幅度均可調(diào)。
正弦波：10Hz～2MHz，Vp-p=5V；
三角波：10Hz～100KHz，Vp-p=5V；
方 波：10Hz～100KHz，Vp-p=5V。
2、 掃頻信號源指標(biāo)
掃頻范圍：10Hz-2MHz。且掃頻范圍、掃頻分辨率可任意可調(diào)。
3、 電壓表指標(biāo)
電壓表可測直流信號和交流信號。
測量范圍：直流信號：-10V～10Ｖ；交流信號：0～20V。
4、 頻率計指標(biāo)
測頻范圍：1Hz～9MHz。
5、 電源指標(biāo)
AC 220V±10% 、DC ±12V、DC +5V。
6、數(shù)據(jù)采集&虛擬儀器模塊參數(shù)指標(biāo)
1)采用精度ADC/DAC轉(zhuǎn)換器來采集和輸出數(shù)據(jù)。ADC/DAC的速率可調(diào)，支持范圍為8000Hz～48000Hz。
2)支持一路ADC采樣輸入，兩路DAC輸出。
3)ADC采樣輸入信號幅度范圍為0～1V。
4)DAC輸出信號幅度范圍：0～1V。
5)兩種信號接口，一種為普通臺階座輸入孔，另一種為3.5mm標(biāo)準(zhǔn)MIC和耳機接口。