RZ-sbrpA
一、 简 述
自构式数智化电子信息技术实验平台是为应映实验教学数字化与实验管理智能化理念而设计开发，平台主要由两部分组成，即“数智化实验助学”（以下简称“主控模块”）单元和“积木式电子信息技术实验”模块单元。基于该平台，学生在数智化实验助学系统引导下，利用实验单元模块自主构建某一课程或课程群实验系统，在线调阅实验课件、实验流程图、配置实验模块、采集实验数据与信号波形、实验报告模版，在线测量实验数据、在线生成并上传实验报告。
二、 功能指标
通信技术子平台，支持高频电子线路、嵌入式技术等课程实验，内嵌：函数信号源、三用表、2通道示波器、扫频仪、频率计、毫伏表等测试仪；
1、 “数智化实验助学”单元内嵌高性能处理器，标配14.1寸显示屏，学生能用鼠标进行实验导学，支持实验课件、实验框图调阅，支持能在框图界面通过触摸调整实验参数，如：输入模拟信号幅度、频率、波形等、在线测试数据与信号波形，支持在线调阅实验报告模板、在线填写实验数据与测试信号、在线上传电子报告。
2、 实验模块单元，实验模块配套专用模具、有机玻璃保护，模块间、模块与“数智化实验助学”单元间采用磁吸座对接、局域网总线通信，模块可灵活组合，主机单元可通过局域网总线通信自动识别实验模块课程类型及支持的实验，能构建支持多课程的数智化实验子平台。
三、 技术指标
“数智化实验助学”单元
1、数智化实验助学单元基于嵌入式处理器及模拟与数字信号采集处理技术，能完成直流电压电流源、函数信号源参数设置，电压电流值、电阻值、模拟信号时频域参数、逻辑信号、晶体管放大电路输入输出回路静态与动态特性曲线、运放带宽积等测量，支持测试数据（信号）自动填写实验报告等功能。
（1）嵌入式处理器，性能4核A55 2.0GHz，LPDDR4 2G,EMMC 32G，linux操作系统，五路网络接口，四路USB接口，1路HDMI信号输出接口，支持第三方仪器测试信号采集与上传；能同时对接与测控4种实物测试仪器；
（2）液晶显示器，14.1寸，分辩率1920X550。能在液晶屏上同时显示实验框图、实验指导书（或电子报告模板）、实物仪器面板的虚拟测试仪器，实时显示虚拟仪器测量值或信号波形及特性曲线。
（3）双通道示波器，每通道采样点200M，模拟带宽30MHz，通道输入阻抗1MΩ，交直流耦合，水平垂直档位可调，虚拟示波器采用真实仪器面板，扫描速度、灵敏度、工作方式、触发方式、余辉时间均可设置，支持FFT等运算功能；
（4）双路函数信号源(高低频信号源)：
①信号源1：正弦波、三角波、锯齿波、半波、全波、复杂信号、AM、FM、DSB、音乐信号；信号频率0-100KHz可调，信号幅度0-5Vpp可调。
②信号源2：正弦波信号频率：0-10MHz；输出幅度0-2Vpp.
③扫频仪：测频范围0-10MHZ，扫频间隔可调.
④频率计：测量范围0-10MHz；内含三用表，量程：直流电流最大量程2A、直流电压最大量程200V、欧姆表最大量程10M。
每三台实验平台主机配备1台高性能数据处理与显示终端（总数量6台）：能流畅运行电子信息类课程的3D仿真软件和小型AI模型，图形处理模块RTX3090算力性能CUDA10496，显存24G，i9-13900K处理器核心数24，最大睿频5.8GHz，小型AI模型部署空间1T固态+4T机械，内存64G，显示终端21.5寸。
高频电子线路实验单元
RZ-sbrpA/9653型
一、简述
RZ-sbrpA/9653型高频电子线路实验单元，是为适应当前通信工程专业课程教学及实验教学的的要求，精心研制的新一代高频电子线路实验平台。该平台既能进行传统实验，还能结合当前教学技术发展的几大趋势，即：实验教学的工程化，实验设备的网络化，课堂教学的智能化，可以满足通信电子相关专业教师和学生进行在线实验课件、实验流程图、实验视频、实验报告模板调阅，内嵌测试仪器在线测试、在线生成并上传电子报告等实验操作。
实验平台不仅在功能上进行的革命性的改进，在结构上也重新进行了设计，该实验平台在结构上具备以下特点：
高频电子线路实验单元（参考）
1、 采用数智化实验助学+实验模块形式的模块化实验平台，方便扩展，维护升级；
2、 实验模块开模工艺，结构设计合理，整体协调美观；
3、 实验模块间、数智化实验助学与实验模块间通过磁吸座对接，不需接插件，更换方便，性能稳定可靠；
4、 每个模块均有机玻璃保护，不用螺丝固定，操作便捷。
5、 为便于实验测量，所有实验测量孔均为铆孔和测量针相组合的形式进行放置，可以便于连线和示波器的测量。
二、系统特性
1、 实验系统采用智能系统设计理念，现场鼠标操控；智能系统能自动检测模块所在位置、配置实验参数、控制模块电源、转发远程操控命令；
2、 所有模块均采用ARM Cortex-M4+电控元件结构，工作点调整、增益、负载等均有数字电位器调节；谐振回路参数、振荡器频率、滤波器带宽等均有可调电压控制；负载接入、元件切换均有电子开关操作；从而确保系统稳定性、可靠性、可扩展性、可恢复性；可设故障：包括工作点设置、谐振回路参数设置、放大器增益设置等。
3、 基于操作系统的人机交互界面友好，学生能实时调阅实验原理、实验任务、实验注意事项、实验框图及对应信号节点原理波形；能在框图界面通过双击鼠标调整实验参数，如：输入模拟信号幅度、频率、波形等；信号处理流程与原理展示清晰。
4、 独创通信电子电路在线考核系统，教师通过APP软件配置或修改实验系统工作参数，考核学生对通信电子电路中：工作点、谐振回路、负载、增益、振荡条件、信号失真、反馈等知识点理解；
5、 实验电路参数改变、信号切换等均采用当今最先进的数字器件（数字电位器、高速电子开关、编码开关、可编程放大器等），一方面可让学生了解新技术新器件应用，另一方面能通过人机对话恢复缺省状态或教师远程帮助学生调整电路参数，从而能有效减轻老师维护工作量和辅导实验工作量；
6、 高频电路阻抗变换与阻抗匹配调测仿真软件：BS架构，通过改变匹配网络（T型、∏型）、电容或电感分压式阻抗变换电路参数，利用配套的虚拟矢量网络分析仪，测量高频电路匹配或阻抗变换前后的阻抗和信号反射参数，实时观测并分析失配阻抗对高频信号传输的影响；匹配调节方式采用电压调节，调节范围：0-250，调节步进50。
7、 可设故障：包括工作点设置、谐振回路参数设置、放大器增益设置等。
三. 组成模块
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1 |
正弦波振荡器与晶体管混频 |
LC振荡、晶体振荡与射随放大电路： LC频率4—12MHZ，可研究西勒振荡电路和克拉泼振荡电路的幅频特性 晶振：8.8MHZ 三极管混频电路：本振输入8.8MHZ载波6.3MHZ，输出2.5MHZ 能完成：工作点设置、电压对振荡频率影响、振荡频率、高频信号幅度、滤波器中心频率等控制等考核； |
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2 |
中放AGC与二极管包络检波模块 |
放大2.5MHZ的中频信号；谐振回路参数可调，AGC自动增益控制； 包络检波，可观察对角切割失真和底部切割失真，并有低频放大 能完成：中放选频回路、中放增益、检波失真、信号输出幅度等参数控制与考核； |
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3 |
小信号放大与无线接收模块 |
单调谐、双调谐，通过变容管改变调谐回路参数，性能可靠稳定；中心频率6.3MHZ； 能完成：单调谐双调谐回路参数、调谐回路选频特性控制与考核； |
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4 |
高频功率放大与无线发射模块 |
无线发射： 6.3MHZ发射，可进行基极调幅。观察高频功率放大器丙类工作状态的现象，测试丙类功放的调谐特性、负载特性，测试激励信号变化、负载变化、电源电压变化对工作状态的影响，能清晰地观察欠压、临界和过压三种状态的余弦脉冲波形； 幅度调制： 能完成：功放工作状态控制与考核 |
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5 |
变容二极管调频与电容耦合鉴频模块 |
电容耦合回路相位鉴频器、斜率鉴频器6.3MHZ中心频率 同步解调、集成混频（本振输入8.8MHZ载波6.3MHZ，输出2.5MHZ） 能完成：调频信号中心频率、信号幅度、鉴频回路特性、工作点参数控制与考核； |
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6 |
集成乘法器调制解调与混频模块 |
能完成AM、DSB、SSB调制解调，载频100KHZ-2.5MHZ； 能完成：调制方式，调制信号输出、混频滤波等功能考核； |
四、软件界面
高频实验内容界面
低频、高频信号发生器
示波器采集界面
五． 实验类型
1．小信号调谐放大电路实验（含单调谐和双调谐）
主要实验与考试内容：测试单调谐与双调谐放大器的电压增益、通频带、选择性和动态范围。
2．非线性丙类功率放大电路实验
主要实验与考试内容：观察高频功率放大器丙类工作状态的现象，测试丙类功放的调谐特性、负载特性，测试激励信号变化、负载变化、电源电压变化对工作状态的影响，能清晰地观察欠压、临界和过压三种状态的余弦脉冲波形。
3．三点式振荡器实验（含LC振荡器和晶体振荡器）
主要实验与考试内容：观察LC振荡器中电源电压，反馈系数和负载对振荡器的影响，观测并比较LC振荡器和晶体振荡器的频率稳定度。测试并比较西勒电路与克拉泼电路的特性。
4．中频放大器实验
主要实验与考试内容：用点测法测出中频放大器的幅频特性，测试中放的电压增益，通频带和选择性。
5．混频器实验（三极管混频）
主要实验与考试内容：测量混频器输入，输出频率之间的关系，观察输入波形为调幅波时混频器的输出波形。
6．包络检波和同步检波实验
主要实验与考试内容：实现普通调幅波的解调，观察双边带调幅波的解调，观察对角线失真、负峰切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。
7．变容二极管调频实验
主要实验与考试内容：观测压控振荡器（VCO）的振荡频率，测试变容二极管的静态调制特性，观察调频波波形，观察调制信号振幅变化时对频偏的影响，观察寄生调幅现象。
8．鉴频器实验（电容耦合回路相位鉴频器、斜率鉴频器）
主要实验与考试内容：了解电容耦合相位鉴频器和斜率鉴频器的工作原理，测量鉴频特性曲线。
9．调幅发射机联试实验
主要实验与考试内容：将各所需模块连接成调幅发射机，测试各模块输入输出波形，并调整各模块可调元件，使发射机输出达最佳状态。
10．调幅接收机联试实验
主要实验与考试内容：将各所需模块连接成调幅接收机，测试各模块输入输出波形，并调整各模块可调元件，使接收机输出达最佳状态。
11．发射与接收完整系统的联调实验
主要实验与考试内容：将各模块构成一个完整的收发系统（可以是无线收发，也可以用电缆将收发连接，有四种连接方案），通过测试各部分波形，比较发射与接收波形，建立起完整的通信概念。
12．调频发信机试实验
主要实验与考试内容：将各所需模块连接成调频发射机，测试各模块输入输出波形，并调整各模块可调元件，使发射机输出达最佳状态。
13．调频接收机联试实验
主要实验与考试内容：将各所需模块连接成调频接收机，测试各模块输入输出波形，并调整各模块可调元件，使接收机输出达最佳状态。
嵌入式实验单元
RZ-sbrpA/9655型
简 述：
RZ9655嵌入式实验单元是我公司为适应电子技术发展研制的新型嵌入式综合开发实验平台，平台基于STM32F407处理器和外设模块设计，满足电子信息专业学生进行嵌入处理器片内资源应用开发、外设接口设计与驱动软件设计开发、嵌入式电子系统设计、基于无线传感网模块的物联网系统等实验。
嵌入式实验单元（参考）
1、 采用数智化实验助学+实验模块形式的积木实验平台，方便扩展，维护升级；
2、 实验模块开模工艺，结构设计合理，整体协调美观；
3、 实验模块间、主控模块与实验模块间采用磁吸座对接，不需接插件，更换方便，性能稳定可靠；
4、 每个模块均用有机玻璃保护，不用螺丝固定，操作便捷。
5、 为便于实验测量，所有实验测量孔均为铆孔和测量针相组合的形式进行放置，可以便于连线和示波器的测量。
一、 主要技术指标：
1、 嵌入式处理器：处理器STM32F407，外置EEPROM和Flash，存贮容量16Kb;
2、 人机交互单元：3.2英寸TFT触摸液晶屏，一个可实现非特定人语音识别模块，一个麦克风和一个蜂鸣器，2个按键与LED指示灯;
3、 无线通信与定位单元：标配WiFi、蓝牙、GPS/北斗、LoRa、4G模块；
4、 传感器单元：温湿度传感器、光强度传感器、红外热释电传感器、大气压力传感器、酒精传感器和烟雾传感器等；
5、 数据接口单元：继电器接口、电源接口、I/0扩展接口、AD转换接口、DA转换接口、常用串口、网口、USB接口、GPIO扩展接口、仿真和程序下载接口等；
6、 配套嵌入式处理器cmsis-dap仿真器；
二、 实验内容
1、嵌入式处理器STM32F407片内资源应用实验：中断、定时、计数、比较、捕捉、DMA、SPI、I2c、模数与数模转换等；
2、接口设计与案例开发实验：按键、蜂鸣器与LED，AM312红外热释电传感器，温湿度传感器，大气压力传感器，光强度传感器，MQ-2酒精传感器与MQ-3烟雾传感器，FLASH，EEPROM，LCD显示与触摸屏，语音识别与控制，WiFiSTA模式客户端，WiFiSTA模式服务器端，WiFi AP模式客户端，WiFiAP模式服务器端，WiF AP+STA模式服务器端，蓝牙通信，GPS/北斗通信，CAT.1通信，LoRa通信，基于CAT.1的智能环境监测系统设计与实现，基于WiFi的智能环境监测系统设计与实现，蓝牙Mesh组网设计与实现等实验项目。
