示波器实验的教学改革

示波器的原理和使用是大学物理实验教学的一个基础实验项目.传统的教学仅限于向学生介绍示波器显示波形的原理,测量信号电压、频率和周期等参数,以及采用利萨如图形测量待测信号频率等内容.随着科技的进步,传统的模拟示波器已经逐步被数字示波器所替代,一些高校实验项目也做了相应的调整.本课题探讨数字示波器的实验拓展,即结合压电传感器...     

数字示波器的原理与使用实验教学中的问题与对策

对“数字示波器的原理与使用”实验教学中关于信号的含义、锯齿波信号、李萨如图合成、示波器的基本调节和信号参数的测量问题进行了分析和讨论。     

基于PROTEUS的李萨如图形观绘实验

针对在传统示波器的使用实验教学过程中学时相对较短、实验操作不规范及实验仪器存在系统误差导致实物实验教学效果不佳的问题,与实物实验相结合,通过Proteus VSM提供的虚拟示波器进行多种频率比与不同相位差情况下的李萨如图形观察实验,可更加直观方便地学习测量正弦振动频率的方法,加深理解互相垂直振动合成理论。这种将实物实验与虚拟仪器实验相结合的实验教学方法,显著改善了示波器的实验教学效果。     

基于听觉模型的耳语音的声韵切分

本文分析了耳语音的特点，并根据生理声学及心理声学的基本理论与实验资料，提出了一种利用听觉模型来进行耳语音声韵切分的方法。这种适用于耳语音声韵切分的听觉感知模型主要分为四个层次：耳蜗对声音频率的分解机理；听觉系统的时域和频域非线性变化；中枢神经系统的侧抑制机理。这种模型能反映在噪声环境下人对低能量语音的听觉感知特性，因而适于耳语音识别，在耳语音声韵母切分实验中得到了满意的结果。     

数字示波器实验内容的一个有趣拓展

在数字示波器实验中,我们引入一个利用压电陶瓷片观测实验者脉搏信号的实验内容。通过此实验,学生不仅能够进一步熟练数字示波器的相关使用功能,而且能够切身感受相关实验的测量方法,极大提高了学生的实验兴趣。     

虚实结合的基础物理实验教学设计与实践研究

基础物理实验是涉及所有大学理工农医类本科生的一门基础实验课程,在当前实验教学环境中十分有必要引入虚实结合的实验教学模式。本文以"示波器的使用"为实验教学案例,介绍虚实结合的实验教学方案设计与实践研究,为提升基础实验课程的教学效果,提出了一个行之有效的途径。     

基于熵函数的耳语音声韵分割法

耳语音声韵分割是耳语音识别和转换的前期工作。由于耳语发音不同于正常音,一般用于正常音的声韵分割法对耳语音不再适用。通过分析耳语音的发音及声学特点,利用宽带语谱图的声韵变化规律,提出了适用于耳语音的信息熵端点检测法,以及相对熵、音长和谱重心相结合的声韵分割法。并对两组信噪比为2-10 dB的380个汉语单音节耳语音进行声韵分割,女声的正确率为87.9％,男声的正确率为90.3％,高于频域法、聚类法和谱平坦度声韵分割法。实验表明,相对熵法可做为耳语音识别和转换的预处理,它改善了汉语耳语音转换为正常音的音质。     

卷积噪声环境下语音信号鲁棒特征提取

提出了一种基于独立分量分析(ICA)的语音信号鲁棒特征提取算法,用以解决在卷积噪声环境下语音信号的训练与识别特征不匹配的问题。该算法通过短时傅里叶变换将带噪语音信号从时域转换到频域后,采用复值ICA方法从带噪语音的短时谱中分离出语音信号的短时谱,然后根据所得到的语音信号短时谱计算美尔倒谱系数(MFCC)及其一阶差分作为特征参数。在仿真与真实环境下汉语数字语音识别实验中,所提算法相比较传统的MFCC其识别正确率分别提升了34.8%和32.6%。实验结果表明基于ICA方法的语音特征在卷积噪声环境下具有良好的鲁棒性。      

基于声带振动模型和声门波的嘶音研究

本文根据嘶音的主要病理表现为声带的病变、声门波反映了声带的运动状态，提出基于非对称四质量块声带振动模型及声门波分析一合成的嘶音研究方法。将嘶音信号波形与其声门波、声带振动模型联系起来，通过对正常语音和嘶哑病人术前术后语音信号的声门波和声带振动模型特征参数的研究，给出了常态语音和嘶音的声门波周期性、声带两侧参数对称性等参数的对比结果，分析了模型参数与嘶音生理与病理因素之间的关系。实验表明，基于声门波和声带振动模型的嘶音研究可以揭示嘶音的声学特征参数与病理因素的关系，为实现喉科疾病无接触诊断以及嘶音音质的改善提供理论和实验依据。     

基于C#的仿真示波器设计与实现

开发了仿真示波器和仿真实验程序,使示波器使用更加简单方便,激发了学生学习热情,提高了实验教学质量.通过采用仿真实验这一先进的教学手段,学生更快掌握实验仪器使用,更好理解实验内容,同时方便了实验维护和升级,节省了实验经费.     

动态杨氏模量实验的降噪优化设计

对杨氏弹性模量测量仪的关键性组件——杨氏弹性模量测量仪及示波器进行有效改进,从而彻底消除了共振声音相互干扰的问题,并使示波器的使用更方便,易于调节出信号,实验效果非常明显。     

HP54505B数字示波器计算机实时控制与数据处理系统

利用IEEE-488多功能GP-IB接口卡使HP54505B数字示波器与PC486微机系统建立了通讯,在此基础上用QuickBASIC语言开发了一套计算机控制实时信号采集与数据处理软件,实现了示波器工作条件设置、数据采集、参数测量、波形再现、数学处理、格式转换、结果输出的自动化,适用于HP54500数字示波器系列,在我们实验室中得到了很好应用。     

基于LabVIEW的虚拟仪器在学生实验中的应用

介绍了虚拟仪器的概念和功能,论述了虚拟仪器在高校理工科实验教学中的应用和意义,提出了构建基于虚拟仪器的实验室的设计方案和硬件配置,最后通过设计一个虚拟数字示波器的具体实例,演示了基于LabVIEW的虚拟仪器技术在实验教学中应用的先进性。该虚拟示波器具有存储示波器的功能,有一定的实用性和先进性。     

嘶哑语音声带质量块模型特征拟合的研究

根据语音的发音模型，对实际语音信号进行预测分析，并通过逆滤波获取准确的声门体速度波形。利用声带的质量块模型，对声门波进行拟合，获取表征发音者的声带质量块模型特征参数，用于嘶哑语音的分析与诊断．实验结果表明，该分析诊断系统可以提供很有实用价值的拟合数据，还为更深入地研究语音产生机理提供可行的分析方法．     

基于过零点间时间间隔对P，T，K，Z，ZH，H等六个声母的识别

语音波形过零率是一个很重要的语音特征．它通常是语音端点判别和音素粗分类的基本要素．但是，它也有不稳定的一面，所以很少看到有人将它用到语音细分类和识别中．本文提出了把一串过零点间时间间隔作为辨认普通话声母的语音特征的方法．本文做了以过零点间时间间隔作为ＨＭＭ的输入符号，对送气塞音类声母Ｐ、Ｔ、Ｋ，不送气塞擦音Ｚ、ＺＨ和喉擦音Ｈ等六个声母进行辨认实验．在连机的环境下，我们取得７８％的声母正确辨认率．以过零点间时间间隔作为语音特征的优点是计算简单，易于实现．此外，它可以不经转换直接作为离散ＨＭＭ的输入符号．本文介绍过零点间时间间隔的计算方法和使用ＨＭＭ对上述六个声母进行识别的实验过程．     

线上线下混合式大学物理实验教学设计——以示波器使用实验为例

线上线下混合式实验教学将以MOOC、虚拟仿真实验为代表的线上资源与线下实体实验教学相结合,形成以实为主、以虚为辅的教学模式.在教学过程中“教”“学”“做”“研”相结合,同时设置控制节点,控制教学质量.以示波器使用实验为例介绍了线上线下混合式物理实验教学设计.     

利用声音传感器测量重力加速度

对平抛法测重力加速度进行了改进,选取朗威Dislab数字实验系统中的声音传感器测量小球下落时间,再计算重力加速度,此方法操作方便,易于在中学物理实验教学中实施.     

光束偏转法自动测试激光等离子体冲击波系统的研制

根据光束偏转原理，研制了激光等离子体冲击波自动测试系统的硬件和软件。该系统使用计算机与可编程序控制器作为上下位机，采取上下位机通讯的方式控制步进电机及二维移动架的移动，以改变探测光的相对位置，并利用单模光纤和光电倍增管将探测到的光偏转信号传入数字示波器进行存储，最后计算机将示波器中采集到的光偏转信号进行分析处理。使用该系统对激光等离子冲击波的衰减过程进行了实际测试，得到了较为理想的实验结果。     

3-6GHz宽带数字示波器检定自动化

随着数字技术和半导体技术的发展，数字示波器日益向宽带高速发展，带宽为0．1～6GHz间的各种型号的数字示波器在一些行业中发挥着重要作用。为对其准确计量，在以9500示波器校准仪为主实现3．2GHz以内数字示波器检定自动化的基础上，配置带宽检定可覆盖到6．4GHz的9500B示波器校准仪，从而搭建了另一套数字示波器自动检定系统。结构框图如图1所示。     

语音控制的四旋翼飞行器设计与实现

基于语音识别技术,设计了一套语音远程控制四旋翼飞行器的系统。使用LD3320语音处理芯片和STM32微处理器实现语音识别功能,采用NRF24L01将识别结果传输到飞行器。选用STM32作为四旋翼飞行器的主控芯片,采用六轴运动组件MPU6050、三轴数字罗盘HMC5583L等传感器对飞行器的姿态进行实时测量,再利用数字滤波器对姿态信息进行处理,然后采用四元数进行姿态解算,最后运用双闭环PID控制算法实现姿态控制的要求。测试结果表明,通过语音可以控制四旋翼的正常飞行及姿态变化,系统稳定可靠。