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关键词： 信号分析与处理   线上线下   雨课堂   MATLAB   实验教学  

摘要： 实验教学是高校改革与创新的重要组成部分。针对传统实验教学和疫情反复影响教学的实际问题,提出了“信号分析与处理”线上线下同步过程化实验教学方法。首先对信号分析与处理实验教学相关文献进行了综述,然后详细说明实验教学方法和实验学习方法,重点介绍线上线下同步实验课的雨课堂期末考核。所提出的教学方法成功应用于实验教学,完成了从结果性考核到过程性考核的转变,实现了综合能力的协同培养。

关键词： 教学设计   教学环境   翻转课堂   智慧教学   技术赋能  

摘要： 课程的高阶性、创新性和挑战度是课程教学走向未来教育范式的核心要素,其目的在于通过构建与技术相融合的学习环境和自主学习意义,让学生能够获得适宜的个性化学习服务和美好的发展体验,更好地培养面向数字信息时代的智慧人才。分析了智慧教育的概念和教学特点,以北京航空航天大学“信号分析与处理”课程在多媒体教室进行柔性互动翻转课堂教学为例,介绍了90分钟的翻转教学的教学设计、教学环境、教学模式和技术赋能策略,旨在探讨持续提升以学生为主体的课程教学质量的新途径和新方法。

关键词： 测量信号分析与处理   实践教学   教学模式  

摘要： 测量信号分析与处理是国防科技大学仪器科学与技术专业的一门研究生必修课程,其开设的主要目的是培养学生从自然科学和工程技术中的复杂系统提炼出测量信号模型,进而选择恰当的理论方法(数据处理方法)来解决工程实际问题的能力。为了让学生更好地通过学习培养创新能力,学校应精心设计实践教学内容,将科研实际工作中的高水平科研成果转化成教学案例,用直观的方法阐述复杂的物理现象。实践研讨课让学生自行分组自选课题,课后进行资料查阅和文献阅读,制作研讨课件进行课题汇报,并引导学生基于问题组织深入研讨,通过汇报和研讨加深学生对测量信号相关概念的理解,培养学生创新意识,提升学生创新能力,以达到课程实践教学的目的。

摘要： 本文结合上海电力大学《信号分析与处理》课程，介绍了课程思政“三寓三式”“五化五式”范式的探索与实践。实践表明，这种教学范式提升了教学质量，调动了学生自主学习的积极性，提高了学生的创新能力和学校育人效果。2020年教育部颁布的《高等学校课程思政建设指导纲要》（以下简称《纲要》），对于打造课程思政范式提出了明确的要求。“三寓三式”“五化五式”是上海高校课程思政重点改革领航学院研究团队所创立的课程思政范式，获上海市教学成果特等奖、国家级教学成果二等奖殊荣。

关键词： 课堂派   信息化教学   测试信号分析与处理  

摘要： 课堂派作为一种新的集学习与社交软件于一体的在线课堂管理平台，已成为目前国内最受欢迎的线上教学工具之一。基于课堂派平台创建线上课堂，能够在教师教学和学生学习的过程中实现全程信息化，有效激发学生的学习兴趣，提高学习效率，增加了师生互动交流的灵活性。本文利用课堂派平台进行测试信号分析与处理课程信息化教学，让学生获取知识方式由传统的被动灌输转变为主动获取，给学生带来新的学习体验，课程的教学效果和教学效率得到有效提升。根据问卷调查的结果可知，学生对于利用课堂派教学效果十分认可，学习能力得到大大提升。

关键词： 信号分析   高速数据处理   嵌入式技术   可编程片上系统   软硬件协同   万兆以太网  

摘要： 随着现代通信技术的迅速发展,通信信号的带宽需求飞速提升,信号呈现形式愈发多样,信号的处理也更加复杂,现代信号系统与设备面临严峻的挑战。随着后摩尔时代的到来,集成电路工艺逐渐逼近物理极限,以CPU为典型的同构单芯处理器陷入瓶颈,传统基于CPU搭建的嵌入式信号系统与设备已然无法适应现代信号的分析与处理需求。在这样的时代背景下,以“FPGA+ARM”异构为代表的新型嵌入式平台展现出了空前的性能优势和发展潜力,这类平台利用FPGA的并行处理特性为系统的算力需求提供保障,通过ARM为系统提供高灵活性与高扩展性,将两种架构各自的优势充分结合,为“宽带信号高精度采集与高速数据处理”提供绝佳的的解决方案。因此,本文基于FPGA+ARM新型异构嵌入式平台设计了一款面向高速信号处理与分析的基础系统架构,通过SOPC(System On Programmable Chip)实现软硬核双端以及各模块的协同,具有动态配置、实时可变采样结构、实时可变点FFT单元、万兆以太网通信链路、以及信号分析软件这4个主要组成部分,最终设计出一款具备高灵活性、高扩展性、高通用性的基础系统架构,为现代信号采集、处理、分析等需求提供基础模板,该架构所具备的高计算潜能与高灵活特性能够为多种应用场景提供底层支持,其高通用性又为多样化的扩展、专用化、升级提供平台。本文重点研究软硬核协同与动态配置架构,主要工作如下:(1)基于AD9627,完成了双通道独立采样结构与双通道时间交替采样结构基础模块的设计与整体搭建,针对通道间失配误差提出了一种通过导数滤波器代替理想希尔伯特变换的改进校正方法。并通过系统总控设计出一款动态配置架构,最终实现了两种采样结构的动态切换与AD9627的实时配置。(2)通过Xilinx FFT IP核,采用Radix-4结构搭建了一个定点全精度的双通道可变转换点数FFT模块,最大转换时间≤36.153us。并基于GTX高速收发器设计了一款具有10G带宽的以太网通信链路,通过10G MAC Subsystem搭建MAC协议层,设计出一款适用于10G带宽的UDP通信协议栈,最终实现了万兆带宽的UDP通信。(3)设计出一种基于AXI4协议的软硬核通信方案,实现了FPGA与ARM端的数据交互与互联协同,将FPGA运算中的浮点数通过AXI传输给ARM端处理,并且通过FPGA硬件加速ARM端的处理运算,实现软硬协同。并在硬核端设计系统总控模块,总控与各硬件单元相连,可根据不同的应用需求进行动态重配,为整体系统高灵活性与高可扩展性提供硬件基础。(4)本论文基于Matlab设计了一款后端信号分析与处理软件,具有硬件下行配置界面和上行数据抓取与分析界面,界面能够实现信号的时频域波形描绘,还能够对信号的SFDR、SNDR、ENOB等指标进行分析和显示,并且具有适应底层架构切换的界面布局,使系统具有非常好的通用性与便捷度。论文最后对系统架构的性能与稳定性进行测试与验证,并结合Matlab界面展示了不同配置情况下的信号采样与处理分析的结果,验证了基于SOPC软硬协同设计的系统架构的可行性。

摘要： 以成果为导向，以学生为中心，将OBE教育理念贯穿于课程教学的各个方面，逆向进行价值塑造—能力培养—知识传授“三位一体”的教学设计，构建了立体化课程教学体系，提高了学生自主学习的积极性。上海电力大学电气工程学院开设的《信号分析与处理》课程，是电气工程及其自动化专业的基础课程，在专业人才培养计划中起着承上启下的作用。该课程的前序课程包括《高等数学》《电路》等，后续课程包括《自动控制原理》《数字信号处理》《微机继电保护》等。

关键词： 生物医学工程   信号分析与处理   信息化时代   教学手段  

摘要： 当前,我们已经迈入了信息化时代,层出不穷的信息技术出现在了我们的视野当中,信息技术、网络技术充盈了我们的生活,同时也改变了教学方式。“医学信号分析与处理”是信息类生物医学工程专业培养中的一个比较重要的学科方向,专业课程实施中涉及的很多知识在理解的过程中,存在一定的难度,教师在教学当中,也需要立足于理论教学,充分发挥信息化时代下现代化教学技术的优势,充分借助微课、翻转课堂、多媒体技术等展开教学,不断提升这门学科的教学质量和效率。

关键词： 信号分析与处理   信息化技术   教学改革  

摘要： “信号分析与处理”是仪器与信息等学科的核心专业基础课,然而,传统教学模式已无法满足新时代人才培养要求。紧跟现代技术发展,从授课方式、教学方法、课程设计和监督考核方法四方面,探索基于现代信息化技术的“信号分析与处理”教学改革,形成传统教室授课、网络教学视频、基于信息化技术翻转课堂以及项目驱动式实验课的理论与实际运用相结合的“信号分析与处理”创新性教学体系。

关键词： LIBS技术   EEMD方法   MRA方法   信号分析与处理  

摘要： LIBS技术优点众多,但由于光谱噪声干扰和基体效应等因素,影响了分析的准确度[1];EEMD方法能清晰的将LIBS信号中的不同特征成分自适应的分解开来。MRA方法能够补偿元素信号之间的互干扰,可进一步提高LIBS信号的准确性。通过自行搭建的测试系统获得了标准样品的原始信号,使用EEMD-MRA方法进行处理后,元素浓度曲线的决定系数R^(2)得到了极大的提高,大大的提高数据的准确性,为LIBS信号的处理提供了一种全新的方式。