虚实融合的混频电路远程实验平台设计与实现.pdf

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1、学校代码：10255学号：2141097东华大学虚实融合的混频电路远程实验平台设计与实现DESIGNANDREALIZATIONOFVIRTUALANDACTUALINTEGRATIONMIXERCIRCUITREMOTEEXPERIMENTPLATFORM学科专业：信息与通信工程论文作者：刘婉茹指导老师：叶建芳答辩日期：2017年1月4日东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为

2、本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月摘要虚实融合的混频电路远程实验平台设计与实现摘要目前，在对人才的培养中，实践教

3、学所占的比重正日益提高，实验是理论与实践结合的桥梁，也是高等院校工科教学的重要环节，但是目前通信电路教学中普遍存在的问题是理论教学与实践教学分离，完成课程理论学习之后进实验室，实验对象是固化的实验箱，只能对少部分电路元件进行改变以此来观察电路性能的变化。因此构建一个突破传统局限的虚拟仿真实验与实际硬件实验相结合的网络化实验室已成为需要解决的重要课题。论文借助于NI公司的Multisim电路仿真软件、基于图形化编程的LabVIEW软件和ELVIS平台，将电路的仿真设计、硬件实现及电路性能测试分析紧密融合，构建了基于LabVIEW虚拟仪器的集成化混频电路远程实验平台。论文设计与开发的

4、虚实融合远程实验平台，以模拟乘法器MC1496构建的混频电路以及三极管混频电路为主要研究对象，首先结合混频原理和电路的相关知识，在Multisim仿真软件中进行芯片仿真模型的建立及混频电路的设计，并对电路进行了直流工作点分析、傅里叶分析、混频增益与1dB压缩电平分析、本振信号幅值影响分析、选频网络分析、混频干扰与失真分析和噪声特性仿真分析，I摘要深入研究了电路不同参数对混频特性的影响，得到元件参数值的最佳取值范围。其次根据完成仿真优化的电路，设计硬件电路PCB板，包括两种混频电路的设计、运用继电器实现硬件电路切换的设计以及与ELVIS平台通信接口的设计，完成了混频电路PCB板的硬

5、件制作及元器件的焊接工作。然后利用ELVIS平台集成的虚拟仪器进行硬件电路的控制与测试，验证仿真结果的准确性和有效性。最终通过LabVIEW编程开发出一个完整的混频电路远程控制实验平台。详细介绍了基于LabVIEW的实验分析界面设计及程序设计，并通过WEB发布技术，实现实验平台的远程操作访问。开发的远程实验平台可以在界面中选择实验训练内容，包括混频原理介绍模块、硬件参数配置模块、联合仿真模块、频谱仪与示波器测试模块。平台不仅能够将LabVIEW与Multisim结合，完成对Multisim仿真数据的采集、测量、存储与显示，通过在界面中调整输入控制参数，动态显示电路性能变化，实现了

6、自动化仿真分析实验。同时，也可以与ELVIS平台结合，将ELVIS的虚拟仪器集成在实验平台中，实现对原型PCB电路的控制与性能测试，构建了一个虚实融合的混频电路远程控制实验平台。测试结果表明，该平台性能稳定，使用方便，能够有效缓解学生人数众多与现有实验室仪器设备匮乏之间的矛盾，突破时间和空间限制，为学生提供随时随地的实验电路分析及测试训练，为实现验证性实验向设计性实验跨越奠定基础，具有一定的实用价值。关键词：虚拟仪器，LabVIEW，NIELVIS，Multisim，混频器IIABSTRACTDESIGNANDREALIZATIONOFVIRTUALANDACTUALINTEGR

7、ATIONMIXERCIRCUITREMOTEEXPERIMENTPLATFORMABSTRACTInthecultivationoftalents,theproportionofpracticalteachingisincreasing.Experimentisnotonlyabridgebetweentheoryandpractice,butalsoanimportantlinkinengineeringteaching.However,thecommonprobleminc