“信号与系统”课程教学实例

信号频谱分析是“信号与系统”课程中的重点内容,但学生在理解相关概念和理论时常存在较大的困难。针对这种现象,本文介绍了一种信号频谱分析的教学实例。该实例利用傅里叶变换的数值计算方法,对太阳黑子数进行频谱分析,并确定太阳活动的周期。本教学实例注重引导学生理论联系实际,既深化学生对频谱分析的基本概念与基本理论的理解,又有利于培养学生分析解决实际问题的能力。     

磁暴期间低纬电离层效应的数值模拟

利用改进的时变二维电离层物理模式对一次超强磁暴期间低纬电离层效应进行了数值模拟研究。2000年7月15-16日超强磁暴期间,ROCSAT-1卫星、DMSP卫星、GPS/TEC等在美洲扇区观测到赤道附近沿纬度扩展深度耗空的等离子体槽和出现在中纬度的SED现象。将暴时由ROCSAT-1卫星实测赤道区纬圈电场和由HWM-07/DWM-07模型预测的水平风等作为物理模式的驱动力输入,对美洲扇区低纬电离层的暴时响应特征进行了数值模拟。模拟结果表明:在磁暴主相期间,模式给出了与DMSP卫星观测数据比较一致的结果;并清楚地重现了暴时赤道电离层异常的演化过程。     

基于PC机的等精度频率测量仪器的设计

本文采用双计数器同步测量原理，按照虚拟仪器的概念，提出了一种基于PC机的频率测量仪器的设计方案，该仪器实现了信号在全频段内等精度测量并具有多种数据处理功能，同时由于充分地利用了PC机的软，硬件资源，因而仪器的成本低，设计周期短。     

“信号与系统”课程教学改革探索

在“新工科”的背景下,高校教育急需为社会培养大量适应新型产业的人才,这驱使高等院校对现有课程进行升级改造。本文立足于课程“信号与系统”教学中存在的工具式学习、教师中心的教学模式以及理论重于实践的问题,对教学模式如何升级进行了一些思考和实践。从教学实践的结果看,文中提出的这些方法在提高学生的专业兴趣、学习的积极性和分析、解决专业问题的能力方面取得了较明显的成效。     

暴时行星际穿透电场与电离层效应的卫星观测

联合利用Geotail卫星、ROCSAT-1卫星和DMSP卫星等观测数据,分析了2000年7月15-16日超强磁暴期间行星际穿透电场的特征及低纬电离层响应。研究得到以下主要结果:1)磁暴主相期间,位于近地太阳风中的Geotail卫星观测到行星际电场晨昏分量迅速增强达60 mV/m,与此同时,ROCSAT-1卫星在低纬电离层中几乎即时地观测到垂直于磁场的离子向上漂移速度达300 m/s以上,表征行星际电场穿透至低纬电离层。分析表明:在正午和黄昏扇区穿透电场为东向,引起低纬电离层离子向上漂移,穿透效率约为13-19%;而在午夜前扇区,穿透电场极性相反,使离子向下漂移,穿透效率高达30%;行星际电场穿透持续时间达3小时以上。2)磁暴期间,低纬电离层发生剧烈变化。GPS/TEC观测显示美洲扇区黄昏附近的中纬度电离层发生SED现象、同时DMSP卫星观测到纬度范围大大扩展的电子密度深度耗空的赤道区等离子体槽、ROCSAT-1卫星观测到暴时离子密度变化呈现较复杂的图像。