远程网络虚拟电子实验平台的设计与实现

摘要

实验室教学是教学的重要环节,但传统实验室的条件有限,易受时间、空间、设备数量的影响。随着计算机技术和网络技术的迅速发展,虚拟仪器技术在实验室、仪器产业制造、工业自动化等方面都有突出应用。网络虚拟实验可以作为传统实验的补充教学,不受时间、空间影响,为学校节约大量教育经费。各大高校都在积极搭建网络虚拟实验室,有必要在本校搭建一个网络化的虚拟电子实验平台。
　　首先,在分析国内外网络虚拟实验室的发展现状以及采用的技术路线基础上,将虚拟仪器技术、网络化虚拟仪器技术、网页设计技术、IIS技术应用于网络虚拟实验平台的开发。帮助远程用户通过登陆网址,进入实验系统,进行实验操作。其次,研究了实验单元、服务器、Internet网络、客户端四个部分所构成的远程实验平台的结构组成,采用B/S体系结构,建立了网络虚拟电子实验平台系统的总体构架。再次,以NI公司的LabVIEW8.6为虚拟仪器软件开发工具,完成了五门电子信息基础学科的七个实验的设计,包括电路分析中的RLC串联谐振电路实验,模拟电路中的积分运算放大电路实验,数字电路中的计数器仿真实验和移位寄存器实验,高频电子线路中的调制解调实验,以及信号分析与处理类课程的IIR与FIR滤波器实验和频谱分析实验。然后,利用Dreamweaver网站开发软件,设计了网络虚拟电子实验平台的网站内容,利用远程面板连接技术将实验题目与实验VI对应连接,实现了实验的网络化发布。最后,利用IIS7.5建立Web服务器站点,实现了网站的建立。远程用户登陆网站,完成实验控制操作。
　　本文构建了远程网络虚拟电子实验平台,实现了多门电子信息基础学科实验的搭建,实现了远程网上操作控制,提供了全新的教学辅助手段,节省了实验经费。实验平台具有开放性、灵活性和可扩展性。根据实际需要,可增加更多功能。

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中文摘要

英文摘要

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 网络虚拟实验室研究现状

1.3 本课题研究的意义及目的

1.4 本文的主要工作内容安排及技术路线

1.5 本章小结

第2章 虚拟仪器的开发环境

2.1 虚拟仪器介绍

2.2 虚拟仪器开发平台介绍

2.3 选用LabVIEW的优势

2.4 本章小结

第3章 构建网络虚拟实验平台的技术要点及组网模式

3.1 虚拟仪器技术

3.2 网络化虚拟仪器技术

3.3 网络虚拟实验平台系统体系结构的选择

3.4 网络虚拟实验平台系统的总体框架

3.5 本章小结

第4章 虚拟仪器的实验教学平台设计

4.1 实验教学平台简介

4.2 RLC串联谐振电路实验的设计

4.3 积分运算放大电路实验的设计

4.4 计数器仿真实验的设计

4.5 移位寄存器实验的设计

4.6 信号的调制解调实验的设计

4.7 虚拟滤波器实验的设计

4.8 虚拟频谱分析实验的设计

4.9 本章小结

第5章 远程网络虚拟实验平台系统的实现

5.1 远程网络虚拟实验平台的网页设计

5.2 虚拟实验的网络化实现技术

5.3 Web服务器站点的建立

5.4 客户端登陆远程网络虚拟实验平台系统测试

5.5 本章小结

第6章 总结与展望

参考文献

致谢