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第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目题目一简易数控直流电源题目二多路数据采集系统第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目题目一实用低频功率放大器题目二实用信号源的设计和制作题目三简易无线电遥控系统题目四简易电阻、电容和电感测试仪第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目A题直流稳定电源B题简易数字频率计C题水温控制系统D题调幅广播收音机第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛题目A题测量放大器B题数字式工频有效值多用表C题频率特性测试仪D题短波调频接收机E题数字化语音存储与回放系统第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛题目A题波形发生器B题简易数字存储示波器C题自动往返电动小汽车D题高效率音频功率放大器E题数据采集与传输系统F题调频收音机第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛题目电压控制LC振荡器（A题）宽带放大器（B题）低频数字式相位测量仪（C题）简易逻辑分析仪（D题）简易智能电动车（E题）液体点滴速度监控装置（F题）第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛试题正弦信号发生器（A题）集成运放参数测试仪（B题）简易频谱分析仪（C题）单工无线呼叫系统（D题）悬挂运动控制系统（E题）数控直流电流源（F题）三相正弦波变频电源（G题）简易数控直流电源（94年）直流稳定电源（97年）数控直流电流源（05年）实用低频功率放大器（95年）测量放大器（99年）题高效率音频功率放大器（01年）宽带放大器（03年）集成运放参数测试仪（05年）实用信号源的设计和制作（99年）波形发生器（01年）正弦信号发生器（05年）简易无线电遥控系统（95年）调幅广播收音机（97年）短波调频接收机（99年）调频收音机（01年）电压控制LC振荡器（03年）单工无线呼叫系统（05年）频率特性测试仪（99年）低频数字式相位测量仪（03年）简易频谱分析仪（05年）自动往返电动小汽车（01年）简易智能电动车（03年）悬挂运动控制系统（05年）第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目题目一简易数控直流电源一、设计任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。
仪表工数据采集系统试题集 一、选择题 1. 数据采集系统中的传感器是用于（ ） A. 传输数据 B. 存储数据 C. 收集数据 D. 处理数据 2. 以下哪种传感器可以用于测量温度？ A. 光敏传感器 B. 声音传感器 C. 加速度传感器 D. 温度传感器 3. 数据采集系统中的信号调理器的作用是（ ） A. 放大信号 B. 调整信号的幅值和频率 C. 滤波信号 D. 执行逻辑操作 4. 数据采集系统中的模数转换器（ADC）的作用是（ ） A. 将模拟信号转换为数字信号 B. 将数字信号转换为模拟信号 C. 在系统中传输数据 D. 存储数据 5. 数据采集系统中的微处理器主要负责（ ） A. 收集数据 B. 处理数据 C. 存储数据 D. 传输数据 二、填空题 1. 数据采集系统中，传感器负责将物理量转换为电信号，通常称为_________________。
2. 数据采集系统中的模数转换器（ADC）负责将模拟信号转换为_________________信号。
3. 数据采集系统中的信号调理器主要负责信号的_________________和滤波。 4. 数据采集系统中的微处理器负责对采集到的数据进行处理和_________________。
5. 数据采集系统的设计中需要考虑的重要因素包括精度、_________________和稳定性。
三、简答题 1. 请简要介绍仪表工数据采集系统的工作原理。 2. 仪表工数据采集系统中的传感器是如何将物理量转换为电信号的？ 3. 数据采集系统中的模数转换器（ADC）是如何将模拟信号转换为数字信号的？
四、应用题 请设计一个仪表工数据采集系统的框图，并简要说明各个模块的功能和工作原理。
五、论述题 请阐述数据采集系统在仪表工领域中的应用，并说明其对工业生产和质量控制的重要性。
总结： 本试题集共包含选择题、填空题、简答题、应用题和论述题。通过这些试题，我们可以深入了解和掌握仪表工数据采集系统的相关知识和技能。在实际应用中，数据采集系统在仪表工领域中发挥着重要的作用，对于工业生产和质量控制具有重要意义。
2001年系统分析师考试真题及答案-上午卷●程序设计语言包括__(1)__等几个方面，它的基本成分包括__(2)__。
Chomsky(乔姆斯基)提出了形式语言的分层理论，他定义了四类文法：短语结构文法、上下文有关文法、上下文无关文法和正则文法。
一个文法可以用一个四元组G=(∑，V，S，P)表示，其中，∑是终结符的有限字符表，V是非终结符的有限字母表，S(∈V)是开始符号，P是生成式的有限非空集。
在短语文法中，P中的生成式都是α→β的形式，其中α∈__(3)__，β∈(Σ∪V)*。
在上下文有关文法中，P中的生成式都是α1Aα2→α1βα2的形式，其中A∈__(4)__，β∈(Σ∪V)*，β≠ε。
在上下文无关文法中，P中的生成式的左部∈__(5)__。
(1)：A．语法、语义B．语法、语用C．语义、语用D．语法、语义、语用(2)：A．数据、传输、运算B．数据、运算、控制C．数据、运算、控制、传输D．顺序、分支、循环(3)：A．V+ B．(∑∪V) C．(∑∪V)* D．(∑∪V)*V(∑∪V)*(4)：A．V B．V+ C．∑∪V D．(∑∪V)*(5)：A．V B．V+ C．∑∪V D．(∑∪V)*●UML是一种面向对象的统一建模语言。
它包含十种图，其中，用例图展示了外部actor 与系统所提供的用例之间的连接，UML中的外部actor是指__(6)__，用例可以用__(7)__图来描述。
状态图指明了对象所有可能的状态以及状态间的迁移(transition)。
如果一个并发的状态由n个并发的子状态图组成，那么，该并发状态在某时刻的状态由__(8)__个子状态图中各取一个状态组合而成。
协作图描述了协作的__(9)__之间的交互和链接(1ink)，它画成__(10)__图的形式。
(6)：A．人员B．单位C．人员或单位D．人员或外部系统(7)：A．类B．状态C．活动D．协作(8)：A．每一B．任意一C．任意二D．任意m(m≤n)(9)：A．对象B．类C．用例D．状态(10)：A．对象B．类C．用例D．状态●风险分析和管理是软件开发的一项重要活动。
数据采集及转换实验报告班级学号姓名目录实验名称---------------------------------------------------------1 实验设备---------------------------------------------------------1 实验要求---------------------------------------------------------1 实验内容---------------------------------------------------------1 实验总结---------------------------------------------------------18一、实验名称：数据采集及转换二、实验设备：（1）①安装有WindowsXP操作系统的计算机②采集卡PCI-9118和DIN-50S高速巡回采集卡：16通道、12bit、330kHz、±5V③信号发生器GFG-8016G④采集程序Sampler.exe和mylab.dll（2）设备安装1、关机并断开电源2、打开机箱将采集卡NuDaq－PCI9118DG插到计算机的PCI槽中。
3、开机4、使用文件夹\sampler5、将其中的系统文件pci9118.sys拷贝到\windows\system32\drivers6、利用硬件安装向导，手工安装，顺序如下：电脑属性——>硬件——>设备管理——>NuDaq Boards——>更新驱动程序——>硬件安装向导——>否——>列表（高级）——>不搜索（自己选安）——>从磁盘——>浏览本目录，找安装信息文件p9118.inf——>确定即可完成安装7、运行Sampler.exe，即可进行数据采集和分析。
三、实验要求：1、掌握通道总数、最小采样间隔及采样频率的关系2、根据输入信号的频率正确选择最小采样间隔3、了解和计算采样频率与折叠频率的关系4、理解工程变换的意义四、实验内容1、采样间隔的选择♦采集卡第一通道连接信号发生器，其它通道接地。
数据采集系统实验报告数据采集系统实验报告引言：数据采集系统是一种用于收集、处理和分析数据的技术工具。
在当今信息时代，数据的重要性变得愈发突出，因此，开发和优化数据采集系统对于各行各业的发展至关重要。
本实验旨在通过设计和实施一个数据采集系统，探索其在实际应用中的效果和潜力。
一、实验背景数据采集系统是为了收集特定领域中的数据而设计的。
在本次实验中，我们选择了一个健康生活领域的数据采集系统。
该系统旨在帮助用户记录和分析他们的日常饮食、运动和睡眠情况，以提供个性化的健康建议。
二、系统设计与实施1. 系统架构我们的数据采集系统由三个主要组件构成：前端应用程序、数据库和后端服务器。
前端应用程序是用户与系统交互的界面，通过手机应用或网页实现。
数据库用于存储用户的数据，并提供数据的查询和分析功能。
后端服务器负责处理用户请求、与数据库交互以及提供数据分析的功能。
2. 数据采集方式为了收集用户的饮食、运动和睡眠数据，我们采用了多种方式。
用户可以手动输入相关数据，如餐食种类、运动时长和睡眠时间。
此外，我们还使用了传感器技术，如加速度计和心率监测器，以自动采集用户的运动和睡眠数据。
这些数据会通过手机的蓝牙功能传输到系统中。
3. 数据处理与分析收集到的数据会经过一系列的处理和分析步骤，以提取有用的信息。
首先，数据会被清洗，去除异常值和错误数据。
然后，我们会使用统计学方法和机器学习算法对数据进行分析，以发现潜在的关联和趋势。
最后，系统会根据分析结果生成个性化的健康建议，并向用户展示。
三、实验结果与讨论通过实际测试，我们验证了数据采集系统的可行性和有效性。
用户可以方便地记录和查看自己的饮食、运动和睡眠情况。
系统能够准确地采集和处理数据，并生成有用的健康建议。
用户反馈也显示出系统的易用性和实用性。
然而，我们也发现了一些问题和改进的空间。
首先，系统的数据采集方式还可以更加多样化和自动化。
例如，我们可以引入更多的传感器和智能设备，如体温计和血压计，以采集更全面的健康数据。
2001-2002学年第二学期课程考试《微机系统与接口技术》试题学号______________ 成绩_________________一、选择题（可有多项选择, 共35分）1. 8086/8088 系统中管理CPU与存贮器或与I/O设备之间数据传送的单元是___________________.A. EUB. MMUC. BIUD. PU2. 已知ES=2000H，DS=1500H，CS=4000H, SS=1000H, BX=5006H 指令 MOV AX, [BX]中，源操作数的寻址方式是______，源操作数所在存储单元的物理地址是______。
A1.寄存器寻址 B1.直接寻址 C1.寄存器间接寻址 D1.立即寻址A2. 15006H B2.1A006H C2. 25006H D2.45006H3. 8086/8088系统中通常堆栈以______为单位进行操作A.半字节B.字节C. 字D. 双字4. 在下列指令中，影响堆栈内容的指令是_____.A. POPB. CALLC. JMPD.IRET5. 指出下列指令或伪指令中所有错误者：______________。
(A) MOV AX, [SI][DI] (B) PUSH [2000H](C) MOV BP, ES:[BP] (D) RET 9(E) IN AL, 220 (F) DB –128,’AB5678’(G) ADD WORD PTR CS:[SI+200],1006. 8086/8088汇编程序中，如果已知(DL)=80H, 则执行指令ADD DL,90H后，（DL）=_________________。
A. 不确定B. 00HC. 10HD. 80H7. 微机系统中,通常数据总线信号由______________提供, 地址总线信号由_______________提供。
A. 存储器B. I/O设备C. 处理器D. 以上三部分之一8.8086/8088系统采用I/O端口与内存地址______的方式。
基于Pcap01的ECT数据采集系统及图像重建ECT Data Acquisition SystemBased on Pcap01 and Image Reconstruction学院：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：年月摘要电容层析成像技术（ECT）作为过程层析成像技术（PT）的一种，是基于电容敏感机理的过程成像技术，其因结构简单，成本低，非侵入，响应速度快，非辐射等优点，近几年成为了过程层析成像技术的发展主流以及研究热点。
大部分ECT技术中的电容数据采集方法以分立元件居多，但其拥有结构复杂，指标性能差等缺点。
集成电路的方法由于其机构简单性能优良，更适合应用于实验室或工业生产中。
本文主要关于基于Pcap01的ECT数据采集系统以及ECT技术中图像重建系统和成像算法两个方面的简要介绍。
在本次数据采集系统设计方案中，包括了主控电路，电容测量电路，电容选择电路和显示电路，为了解决微小电容检测这一难点，系统采用Pcap01芯片作为电容测量芯片。
主控电路中采用STM32F103VCT6主控芯片来控制测量系统。
为了避免复杂开关列阵式控制，系统中采用16 8矩阵式模拟开关CH446作为选择电路，最终将采集出来的多路电容通过液晶屏显示出来。
图像重建算法是ECT系统中较为关键的一部分，是改善土建重建质量的重要因素。
在本文中将对典型的两种ECT图像重建算法的简要分析。
关键词：Pcap01；STM32；图像重建AbstractElectrical capacitanc tomography (ECT) is a kind of PT technique based on the sensitive principle of capacitance,and it has been the most popula research direction and the main development technique of PT, due to its many distinct advantages such as no radiation , hige speed of response , simple structure , low cost , wide application range, better safety and so on.Most of the ECT system using discrete components, discrete components integrated, complex structure, and performance indicators, integrated circuits method is more suitable for the capacitive data acuisition system in the laboratory or industrial use.This article briefly describes the data acquisition system for ECT based Pcap01 and some instrutiong about ECT image reconstruction technology systems and imaging algorithms brief two aspects. The system includes a main control circuit, the capacitance measurement circuit, capacitance selection circuit and display circuit. In STM32F103VCT6 main chip, the system used to control the measurement system. Pcap01 capacitance measurement chip to measure the small capacitance. 128 analog switch matrix CH446 as a selection circuit, to avoid the complexity of the switch array control. Multi-channel capacitance will eventually be collected out of the LCD.Image reconstruction algorithm is an important factor to improve the image reconstrution quality in ECT system research.In this paper I will make some analysis about the two typical ECT image reconstruction algorithm .Keywords: Pcap01; STM32; image reconsruction目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................................... I I 第1章绪论 (1)1.1 ECT系统研究意义和背景 (1)1.2 ECT技术原理分析及系统组成 (2)1.3 研究内容及主要工作 (3)第2章设计思想及方案 (4)2.1数据采集技术难点和问题 (4)2.2 传统测量方法 (5)2.3 系统整体方案 (7)第3章数据采集系统的硬件设计 (9)3.1电容传感器 (9)3.1.1 测量原理 (9)3.1.2 Pcap01芯片的主要特点 (9)3.1.3 Pcap01的工作模式 (10)3.1.4 Pcap01的连接 (11)3.2主控电路 (12)3.3矩阵开关 (15)3.4显示电路 (16)3.4.1液晶介绍 (16)3.5 元件间的通讯 (17)3.5.1 Pcap01与STM32的通讯 (17)3.5.2液晶与STM32的通讯 (18)第4章数据采集系统的软件设计 (20)4.1系统总体设计 (20)4.2电容传感器模块 (21)4.2.1电容传感器的配置 (21)4.2.2 I2C配置 (23)4.3矩阵开关模块 (24)4.4显示模块 (25)4.4.1 SPI配置 (25)4.4.2 液晶控制流程 (27)第5章系统调试 (27)5.1系统硬件调试 (27)5.2系统软件调试 (30)第6章ECT技术图像重建算法 (32)6.1 线性反投影LBP算法 (32)6.2 迭代算法 (34)第7章结论 (36)参考文献 (37)致谢 (39)附录 (40)附录1部分程序代码 (40)附录2 原理图 (45)第1章绪论1.1 ECT系统研究意义和背景在当今社会现代科技迅猛发展的浪潮中，数据采集系统占据了一支主流，它有着可采用电气量和非电气量的双重优势，以其强大的通用性得到了迅速的发展。
南 京 航 空 航 天 大 学二 ○ ○ 一 年 硕 士 研 究 生 入 学 考 试 试 题考试科目:数据结构与程序设计说明：下列每道题10分。
编程题可用任何一种编程语言编写一、 根据下图所示广义表的储存结构，写出此图的广义表。
二、 试找出分别满足下列条件的所有二叉树。
（1） 先序序列和中序序列相同（2） 中序序列和后序序列相同（3） 先序序列和后序序列相同三、 根据下图所示的一棵3阶B 树（有些教材称为B —树）（1） 分别给出插入关键字2，12，16，17和18之后的结果。
（2） 分别给出在原图上删除8和9之后的结果。
四、 设有两个链表，ha 为单向链表，hb 为单向循环链表。
编写算法，将两个链表合并一个单向链表，要求算法所需时间与链表长度无关。
（8分）五、 简要叙述堆排序的算法思想。
并对如下关键字序列（3，8，85，12，37，50）按堆排序算法进行从小到大排序，要求画出排序全过程的示意图。
（10分）六、设有一个数组中存放了一个无序的关键序列K1、K2、…KN。
现要求将KN放在将元素排序后的正确位置上；试编写实现该功能的算法，要求比较关键字的次数不超过n。
（注：用程序实现）（12分）七、设有一个带头结点的单向链表，数据项递减有序。
写一算法，重新排列链表，使数据项递增有序，要求算法时间复杂度为O（n）。
（注：用程序实现）（10分）八、编写程序，将自然数1~~n2按“蛇行“填入n*n的距阵中。
例（1~~42）如图所示：（注：用程序实现）（12分）九、设s、t为两个字符串，分别放在两个一堆数组中，m、n分别为其长度，判断t是否为s的子串。
如果是，输出子串所在位置（第一个字符），否则输出0。
（注：用程序实现）（10分）十、已知二叉树采用二叉链表存储结构，root指向其根结点，编写算法，求二叉树的深度。
（注：用程序实现）（10分）十一、求a的平方根可用公式X n=（X n-1+a/X n-1）/2，X0取意值（X0=1）。
作 品 1 作者:何建彬 管 畅 王 薇(北京大学) 摘 要 为实现8路数据的采集和单向传输, 在发送端和接收端各用一片可以精确设定波特率的89C52单片机, 控制数据采集、通信和结果显示;通信方式为FSK 调制, 锁相解调;为提高通信可靠性, 采用二维奇偶校验码和连续发送/三中取二接收。此外, 在软件中进行了功能扩展, 用户可以通过键盘操作实现数据通道的切换和精确的波特率分挡, 使整个系统控制更趋于智能化。
一、方案的选择和论证 根据题目基本要求, 可将其划分如下几部分: ·8路模拟信号的产生与A/D变换器; ·发送端的采集与通信控制器; ·二进制数字调制器; ·解调器; ·3dB带宽30-5OkHz的带通滤波器作为模拟信道; ·时钟频率可变的测试码发生器; ·接收端采集结果显示电路。 此外, 为完成发挥部分的要求和实现系统功能扩展, 还需增加的部分有: ·用伪随机码形成的噪声模拟发生器; ·加法电路; ·通信编码与软件纠错。
1.8路模拟信号的产生与A/D变换器 被测电压为0-5V通过电位器调节的直流电压;A/D变换器采用专用芯片ADC08 09,分辨率为8位, 最大不可调误差小于± 1LSB。
2. 发送端的采集与通信控制器 用单片机作为这一控制系统的核心, 接收来自ADC0809的数据, 并利用单片机内置的专用串行通信电路将数据进行并-串转换后输出至调制器; 单片机通过接口芯片与键盘相连, 由键盘控制采集方式是循环采集或选择采集, 同时也可以利用键盘进行其他扩展功能的切换。 此外, 为便于通道监视和误码率测试, 我们在发送端扩展了采集数据的显示功能。 在单片机的选择方面, 考虑到题目基本要求码元速率为16kbps, 发挥部分要求尽量提高传输速率, 因此单片机的串口应可以比较精确地设定波特率, 且波特率可变。若采用89C51单片机, 由内部定时器作为波特率发生器, 其变化受限, 不够灵活,16kbps以上只有约30kbps一挡, 步进过大;而89C52单片机内置专门的波特率发生器, 可以以较小的步进精确设定波特率, 一方面满足了题目的要求, 另一方面也便于在发挥部分进一步提高波特率。
3. 二进制数字调制器 常用的二进制数字调制方式有:对载波振幅调制的振幅键控(ASK)、对载波频率调制的移频键控(FSK)和对载波相位调制的相移键控(PSK)。这几种调制方式比较:首先从频带利用率来说,ASK和PSK丘都是2B(B为被调制二进制基带信号的带宽),FSK则相对大一些, 要2B十|f1-f2|, 其中 f1、f2为自FSK的2个载波频率。从误比特率来看,PSK的误比特率在相同信噪比的情况下, 要比FSK和ASK 低 3Db。这样看来用PSK似乎是最好的, 能够达到最好性能。但是PSK有相位模糊问题, 需要对源二进制信号进行差分编码, 然后再进行调相, 才能解决相位 模糊问题。这样一来在解调端还要进行差分码的译码, 不仅电路上更加复杂, 而且差分译码时
会引起误码扩散, 导致误码率上升。FSK有一种特殊情况, 就是当(f1-f2)=n(1/2)Tb(Tb为比特率), 能够产生一种恒定包络、连续相位的调制信号 MSK。它的优点是能量主要集中在频率的较低处。综合考虑三种调制方式的特点, 并结合电路的复杂度情况, 最终选择用FSK调制方式。考虑到要尽量提升码元率, 并且在16kbps时能满足MSK蜒的条件, 最终选择2个载波频率为32kHz和48kHz。并且用单片函数发生芯片XR2206为核心构成FSK调制电路, 它在进行FSK调制时相位是连续变化的。
4. 解调器 采用锁相环FSK解调方式, 锁相环相当于一个中心频率能够跟踪输入信号频率变化的窄带滤波器。利用锁相环的跟踪功能, 使载波和相位同步提取不仅频率相同, 而且相位差也很小。它的窄带滤波特性, 可以改善同步系统的噪声性能, 做到低门限鉴频。它的记忆特性, 可以使输入信号中断后, 在一定的时间内保持同步。 选用集成锁相环MM74HC4046组成FSK解调电路, 其最高频率能达到12MHz, 完全能满足要求。但使用时应注意正确选择LPF参数和VCO部分的外接电阻参数, 以控制锁定频率范围。
5. 3dB带宽为30-5OkHz的带通滤波器 方案一:有源运放滤波器方案。电路采用阻容元件, 体积小, 有大量现成的表格可供设计时查阅, 但其干扰较大, 对元器件的数值误差敏感, 某些情况下在负反馈回路中可能产生正反馈, 甚至引起自激, 调试起来也较麻烦。 方案二:开关电容滤波器方案。开关电容滤波器克服了方案一的缺点, 使用时钟频率控制通阻带, 通带波动小, 过渡带窄, 阻带衰减大。使用专用芯片如LMF100, 可以获得O.1Hz-100kHz的可调中心频率, 以及带外 -60dB/十倍频程的衰减, 是实现题目要求的带通滤波的最佳方案。 由于没有买到开关电容滤波专用芯片, 我们实际还是选择有源滤波器方案, 采用的阻容元件均具有高精度、低温漂特性, 并且经过严格挑选。
6. 时钟频率可变的测试码发生器 由于该测试码主要用于测试传输速率, 对于码型没有特别要求, 可以采用频率可调的方波信号(0101…码) 。用精确波形发生器/压控振荡器芯片ICL8038, 以及简单的外围电路即可构成线性误差小于0.1%, 输出频率范围0.001Hz-300kHz 的V/F转换电路, 较好地满足了生成测试码的要求, 但此电路频率稳定度较差。
7. 接收端采集结果显示电路 使用一片89C52作为数据采集-显示系统的核心, 利用89C52内部集成的专用串行通信电路实现数据采集和串/并转换, 并可以通过波特率编辑器响应发送端波特率的变化。
8. 通信编码与软件纠错 由于模拟信道的噪声比较严重, 为正确通信, 有必要使用一定的编码方式进行检错和纠错。综合考虑系统CPU资源的占用情况, 我们选择简单有效的二维奇偶校验码作为基本校验码, 但二维奇偶校验码有明显的局限性:不能检出→帧数据中构成矩形的4个错码元。为进一步提高通信可靠性, 我们在发送端多次发送同一帧数据, 接收端在连续接收到的3帧数据中, 如果发现有2帧完全相同, 则认为该数据发送正确, 称为"三中取二"的方式, 其效果相当于一个低通滤波器。用这种方法可以有效地提高通信的可靠性, 但需要注意的是, 如果接收端在某一帧的连续发送过程中始终没有接到其正确帧, 则拒收本帧, 也即这种纠错方式不能确保所有帧的有效传递。 综上所述, 我们在发送端和接收端采用双CPU方案, 用两片可以糕确设定波特率的89C52单片机分别控制数据采集、通信和采集结果显示。发端与收端之间为单向数据传输系统, 采用 FBK 调制、锁相环解调。为提高通信的可靠性, 通信编码用二维奇偶校验码, 并采用连续发送 /三中取二接收的通信方式。用有源运放带通滤波器作为模拟信道滤波器。用ICL8038 构成测 试码发生器。
二、系统原理框图
三、单元电路分析与计算 1. XR2206FSK调制电路 XR2206是单片函数发生器集成电路, 可产生高质量、高稳定、高精度的正弦波、方波、三角波等波形, 可使用外部电压获得调频或调幅波形输出。工作频率可由外部选择, 其范围为0.01Hz－1MHz。
2. M74HC4040 FSK解调电路 MM74HC4046是通用的CMOS锁相环集成电路, 其内部主要由相位比较器 P1 、P2、压控振荡器(VCO)、线性放大器、源极跟随器、整形电路等构成。图5-1-2是制6构成的FSK解调电路, 在确定峭外围元件参数时, 必须根据器件有关的技术资料。本系统FSK两个载波频率分别为fmin=32kHz和 fmax=48kHz, 中心频率f0=4OkHz, 由器件手册中的fmin-R2/Cl曲线可以定出R2和C1的值, 由曲线 (fmax/fmin)-R2/R1可以确定R2/R1的值, 从而得出R1的阻值。 4046前级比较器LM393用于将输入模拟调频信号转换为0-5V数字电平, 提供4046的输入;后级用μA741构成一个2阶低通滤波器, 截止频率约2OKHz, 用于滤除解调输出信号中的高频成分。最后再用LM393对信号进行整形, 输出幅度为0-5V的数字信号。
3: 带遗漏波器的设计 为在通带内获得最大平坦, 选择Butterworth型带通滤波器, 指标为 fc1=30kHz,fch=50kHz, 阻带衰减斜率≥35dB/十倍频。具体计算如下: (l)阶数计算 可只计算低通部分。由阻带衰减斜率≥35dB/十倍频可得: ω/ωc=10处幅度衰减≥38dB/十倍频, 根据Butterworth型低通幅度函数可得: 解得:n≥2, 因此滤波器需要3阶。 (2) 电路选择电路可以采用单重反馈、单位增益、单运放一次实现的低、高通三阶节, 但该三阶节灵敏度偏高, 元件值误差和温度变化会严重影响滤波特性。本设计采用一阶节和二阶节级连方式来实现高、低通滤波器, 灵敏度降低, 特性比较稳定。原理图如图5-1-3所示。
(3) 阻容元, 件值的计算根据系统传输函数和Butterworth三阶多项式的表达形式, 计算得(具体计算过程略): 低通滤波器:C1=20nF,C2=40nF,C3=10nF,R1=R2=R3=160Ω 高通滤波器:C1=C2=C3=10nF,R1=520Ω,R2=270Ω,R3=1kΩ (4)Pspice仿真结果 用Oread Pspice对该带通滤波器进行仿真, 得到其理论带宽为27-55kHz, 中心频率为39kHz, 带外衰减超过-5OdB/十倍频程, 基本满足题目要求。
4. 测试码发生器 ICL8038可变频率发生器, 其输出信号频率与8脚输入电压之间呈近似的线性关系, 由9脚输出占空比为1:1的方波作为测试码, 输出频率范围约为20 Hz-16kHz, 即输出码率可以达到3Okbps。由于模拟信道带宽只有2Okbps, 在FSK调制方式下, 该输出码率范围完全符合测试要求。
