调制技术仿真实验报告（精选7篇）
篇1：调制技术仿真实验报告
FSK调制解调实验报告
一、实验目的：
1.掌握FSK(ASK)调制器的工作原理及性能测试;
2.掌握FSK(ASK)锁相解调器工作原理及性能测试;
3. 学习FSK(ASK)调制、解调硬件实现，掌握电路调整测试方法。
二、实验仪器：
1.信道编码与 ASK.FSK.PSK.QPSK 调制模块，位号： A,B 位
2. FSK 解调模块，位号： C 位
3.时钟与基带数据发生模块，位号： G 位
4. 100M 双踪示波器
三、实验内容：
观测m序列(1，0， 0/1码)基带数据FSK (ASK)调制信号波和解调后基带数据信号波形。
观测基带数字和FSK(ASK)调制信号的频谱。
改变信噪比(S/N)，观察解调信号波形。
四、实验原理：
数字频率调制是数据通信中使用较早的一种通信方式。由于这种调制解调方式容易实 现，抗噪声和抗群时延性能较强，因此在无线中低速数据传输通信系统中得到了较为广泛 的应用。
(一) FSK 调制电路工作原理
FSK 的调制模块采用了可编程逻辑器件+D/A 转换器件的软件无线电结构模式，由于调 制算法采用了可编程的逻辑器件完成，因此该模块不仅可以完成 ASK， FSK 调制，还可以完成 PSK， DPSK， QPSK， OQPSK 等调制方式。不仅如此，由于该模块具备可编程的特性，学生还可以基于该模块进行二次开发，掌握调制解调的算法过程。在学习ASK， FSK 调制的同时，也希望学生能意识到，技术发展的`今天，早期的纯模拟电路调制技术正在被新兴的技术所替代，因此学习应该是一个不断进取的过程。 下图为调制电路原理框图
上图为应用可编程逻辑器件实现调制的电路原理图(可实现多种方式调制)。基带数据时钟和数据，通过 JCLK 和 JD 两个铆孔输入到可编程逻辑器件中，由可编程逻辑器件根据设置的工作模式，完成 ASK 或 FSK 的调制，因为可编程逻辑器件为纯数字运算器件，因此调制后输出需要经过 D/A 器件，完成数字到模拟的转换，然后经过模拟电路对信号进行调整输出，加入射随器，便完成了整个调制系统。
ASK/FSK 系统中，默认输入信号应该为 2K 的时钟信号，在时钟与基带数据发生模块有2K的M序列输出，可供该实验使用，可以通过连线将时钟和数据送到 JCLK 和 JD 输入端。标有 ASK.FSK 的输出铆孔为调制信号的输出测量点，可以通过按动模块上的 SW01 按钮，切换输出信号为 ASK 或 FSK，同时 LED 指示灯会指示当前工作状态。
(二) FSK 解调电路工作原理
FSK 解调采用锁相解调，锁相解调的工作原理是十分简单的，只要在设计锁相环时，使它锁定在 FSK 的一个载频上，此时对应的环路滤波器输出电压为零，而对另一载频失锁，则对应的环路滤波器输出电压不为零，那末在锁相环路滤波器输出端就可以获得原基带信号的信息。下图为FSK 锁相环解调器原理示意图和电路图。
FSK 锁相解调器采用集成锁相环芯片 MC4046。其中，压控振荡器的频率是由 17C02.17R09.17W01 等元件参数确定，中心频率设计在 32KHz 左右，并可通过 17W01 电位
器进行微调。当输入信号为 32KHz时，调节 17W01 电位器，使环路锁定，经形成电路后，输出高电平;当输入信号为 16KHz时，环路失锁，经形成电路后，输出低电平，则在解调器输出端就得到解调的基带信号序列。
五、各测量点和可调元件的作用
1、数字调制电路模块接口定义：
信道编码与ASK、FSK、PSK、QPSK调制模块(A、B位) JCLK：2K时钟输入端; JD：2K基带数据输出端;
ASK、FSK：FSK或ASK调制信号输出端;
SW01：调制模式切换按钮;
L01L02：指示调制状态。
2、FSK (ASK)解调模块接口定义：
17P01：FSK解调信号输入铆孔;
17P02：FSK解调信号输出，即数字基带信码信号输出，波形同16P01。
17TP02：FSK解调电路中压控振荡器输出时钟的中心频率，正常工作时应为32KHz左右，频偏不应大于2KHz，若有偏差，可调节电位器17W01;
17W01：解调模块压控振荡器的中心频率调整电位器;
数字调制电路模块：
FSK(ASK)调制模块
CD4046原理框图：
六、实验步骤：
1、插入有关实验模块
在关闭系统电源的情况下，按照下表放置实验模块：
对应位号可见底板右上角的“实验模块位置分布表”，注意模块插头与底板插座的防呆 口一致。
2、信号线连接
使用专用导线按照下表进行信号线连接：
3、加电
打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。
4、实验设置
设置拨码器 4SW02( G) 为“ 00000”，则 4P01 产生 2K 的 15 位 m 序列输出，4P02 产生 2K 的码元时钟。
按动SW01(AB)按钮，使L02指示灯亮，“ASK、FSK”铆孔输出为FSK 调制信号。
5、FSK 调制信号波形观察
用示波器通道 1 观测“ 4P01”( G)，通道 2 观测“ ASK、FSK”(A&B)，调节示波器 使两波形同步，观察基带信号和 FSK 调制信号波形，分析对应“ 0”和“ 1”载波频率，记录实验数据。
6、FSK 解调观测
无噪声 FSK 解调
(1)调节 3W01(E)，使 3TP01 信号幅度为 0，即传输的 FSK 调制信号不加入噪声。
(2)用示波器分别观测JD(AB)和 17P02(C)，对比调制前基带数据和解调后基带 数据。两路数据是否有延时，分析其原理。
(3)调节解调模块上的17W01(C)电位器，使压控振荡器锁定在32KHz，同时注意对比JD(AB)和17P03(C)的信号是否相同。
加入噪声 FSK 解调
(1)在保持上述连线(无噪声时)不变的情况下，逐渐调节 3W01(E)，使噪声电平逐渐增大，即改变信噪比(S/N)，观察解调信号波形是否还能保持正确。
(2)用示波器观察 3P01(E)和 3P02(E)，分析加噪前和加噪后信号有什么差别。
7、ASK 调制解调观测
ASK 调制解调操作和 FSK 操作类似，不同点在于需调整 SW01(AB)，使 L01 指示灯亮，则“ASK FSK” 输出为 ASK 调制。其他操作和测量参考 FSK 调制解调完成。
8、关机拆线
实验结束，关闭电源，拆除信号连线，并按要求放置好实验模块。
篇2：调制技术仿真实验报告
《通信原理》 实 验 报 告
学生姓名 学生学号
学 院 信息科学与工程学院
专业班级
完成时间
实验二 数字调制
一、实验目的
1、掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。
2、掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。
3、掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系。
4、了解2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。
二、实验内容
1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。
2、用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。
3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱。
三、基本原理
本实验用到数字信源模块和数字调制模块。信源模块向调制模块提供数字基带信号（NRZ码）和位同步信号BS（已在实验电路板上连通，不必手工接线）。调制模块将输入的绝对码AK（NRZ码）变为相对码BK、用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号。调制模块内部只用+5V电压。
数字调制单元的原理方框图如图2-1所示，电原理图如图2-2所示（见附录）。
晶振÷2(A)滤波器CAR放大器2PSK调制 射随器2DPSK÷2(B)滤波器CAR/22FSK调制CAR2FSKNRZAK BS码变换BK2ASK调制2ASK
图2-1 数字调制方框图
本单元有以下测试点及输入输出点：
CAR
BK
2DPSK信号载波测试点
相对码测试点
2DPSK
2FSK 2ASK
2DPSK信号测试点/输出点，VP-P>0.5V 2FSK信号测试点/输出点，VP-P>0.5V 2ASK信号测试点，VP-P>0.5V 用2-1中晶体振荡器与信源共用，位于信源单元，其它各部分与电路板上主要元器件对应关系如下：
2（A）
2（B）
滤波器A 滤波器B 码变换
2ASK调制
2FSK调制
2PSK调制
放大器
射随器
U8：双D触发器74LS74 U9：双D触发器74LS74 V6：三极管9013，调谐回路 V1：三极管9013，调谐回路
U18：双D触发器74LS74；U19：异或门74LS86
U22：三路二选一模拟开关4053 U22：三路二选一模拟开关4053 U21：八选一模拟开关4051
V5：三极管9013 V3：三极管9013 将晶振信号进行2分频、滤波后，得到2ASK的载频2.2165MHZ。放大器的发射极和集电极输出两个频率相等、相位相反的信号，这两个信号就是2PSK、2DPSK的两个载波，2FSK信号的两个载波频率分别为晶振频率的1/2和1/4，也是通过分频和滤波得到的。
下面重点介绍2PSK、2DPSK。2PSK、2DPSK波形与信息代码的关系如图2-3所示。
图2-3 2PSK、2DPSK波形
图中假设码元宽度等于载波周期的1.5倍。2PSK信号的相位与信息代码的关系是：前后码元相异时，2PSK信号相位变化180，相同时2PSK信号相位不变，可简称为“异变同不变”。2DPSK信号的相位与信息代码的关系是：码元为“1”时，2DPSK信号的相位变化180。码元为“0”时，2DPSK信号的相位不变，可简称为“1变0不变”。
应该说明的是，此处所说的相位变或不变，是指将本码元内信号的初相与上一码元内信号的末相进行比较，而不是将相邻码元信号的初相进行比较。实际工程中，2PSK或2DPSK信号载波频率与码速率之间可能是整数倍关系也可能是非整数倍关系。但不管是那种关系，上述结论总是成立的。
本单元用码变换——2PSK调制方法产生2DPSK信号，原理框图及波形图如图2-4所示。相对于绝对码AK、2PSK调制器的输出就是2DPSK信号，相对于相对码、2PSK调制器的输出是2PSK信号。图中设码元宽度等于载波周期，已调信号的相位变化与AK、BK的关系当然也是符合上述规律的，即对于AK来说是“1变0不变”关系，对于BK来说是“异变同不变”关系，由AK到BK的变换也符合“1变0不变”规律。
图2-4中调制后的信号波形也可能具有相反的相位，BK也可能具有相反的序列即00100，这取决于载波的参考相位以及异或门电路的初始状态。2DPSK通信系统可以克服上述2PSK系统的相位模糊现象，故实际通信中采用2DPSK而不用2PSK（多进制下亦如此，采用多进制差分相位调制MDPSK），此问题将在数字解调实验中再详细介绍。
AKBK-1+TSBK2DPSK(AK)2PSK调制2PSK(BK)
图2-4 2DPSK调制器
2PSK信号的时域表达式为
S(t)= m(t)Cosωct 式中m(t)为双极性不归零码BNRZ，当“0”、“1”等概时m(t)中无直流分量，S(t)中无载频分量，2DPSK信号的频谱与2PSK相同。
2ASK信号的时域表达式与2PSK相同，但m(t)为单极性不归零码NRZ，NRZ中有直流分量，故2ASK信号中有载频分量。
2FSK信号（相位不连续2FSK）可看成是AK与AK调制不同载频信号形成的两个2ASK信号相加。时域表达式为
S(t)m(t)cosc1tm(t)cosc2t
式中m(t)为NRZ码。
fc-fs fc fc+fs f2ASKfc-fs fc fc+fs2PSK（2DPSK）f fc1-fs fc1 fc2 fc2+fs2FSKf图2-5 2ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK信号功率谱
设码元宽度为TS，fS =1／TS在数值上等于码速率，2ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK的功率谱密度如图2-5所示。可见，2ASK、2PSK（2DPSK）的功率谱是数字基带信号m(t)功率谱的线性搬移，故常称2ASK、2PSK（2DPSK）为线性调制信号。多进制的MASK、MPSK（MDPSK）、MFSK信号的功率谱与二进制信号功率谱类似。
本实验系统中m(t)是一个周期信号，故m(t)有离散谱，因而2ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK也具有离散谱。
四、实验步骤
本实验使用数字信源单元及数字调制单元。
1、熟悉数字调制单元的工作原理。接通电源，打开实验箱电源开关。将数字调制单元单刀双掷开关K7置于左方N（NRZ）端。
2、用数字信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号，示波器CH1接信源单元的(NRZ-OUT)AK（即调制器的输入），CH2接数字调制单元的BK，信源单元 的K1、K2、K3置于任意状态（非全0），观察AK、BK波形，总结绝对码至相对码变换规律以及从相对码至绝对码的变换规律。
3、示波器CH1接2DPSK，CH2分别接AK及BK，观察并总结2DPSK信号相位变化与绝对码的关系以及2DPSK信号相位变化与相对码的关系（此关系即是2PSK信号相位变化与信源代码的关系）。注意：2DPSK信号的幅度比较小，要调节示波器的幅度旋钮，而且信号本身幅度可能不一致，但这并不影响信息的正确传输。
2DPSK AK 2DPSK BK
4、示波器CH1接AK、CH2依次接2FSK和2ASK；观察这两个信号与AK的关系（注意“1”码与“0”码对应的2FSK信号幅度可能不相等，这对传输信息是没有影响的）。
AK 2FSK AK SASK
5、用频谱议观察AK、2ASK、2FSK、2DPSK信号频谱（条件不具备时不进行
此项观察）。
条件不具备
五、实验报告要求
1、设绝对码为全
1、全0或1001 1010，求相对码。绝对码全为1时，相对码为：1010 1010 绝对码全为0时，相对码为：0000 0000 绝对码为1001 1010时，相对码为：1110 1100
2、设相对码为全
1、全0或1001 1010，求绝对码。相对码全为1时，绝对码为：1000 0000 相对码全为0时，绝对码为：0000 0000 相对码为1001 1010时，绝对码为：1101 0111
3、设信息代码为1001 1010，假定载频分别为码元速率的1倍和1.5倍，画出2DPSK及2PSK信号波形。
4、总结绝对码至相对码的变换规律、相对码至绝对码的变换规律并设计一个由相对码至绝对码的变换电路。
规律：相对码的码反变换规则为 “比较相对码本码元与前一码元 电位相同 绝对码为0，否则为1”，反变化与之相反。
5、总结2DPSK信号的相位变化与信息代码(即绝对码)之间的关系以及2DPSK信号的相位变化与相对码之间的关系（即2PSK的相位变化与信息代码之间的关系）。
2DPSK 信号的相位变化与绝对码（信息代码）之间的关系是：“1 变0 不变”，即“1”码对应的2DPSK 信号的初相相对于前一码元内2DPSK 信号的末相变化180º，“0”码对应的2DPSK 信号的初相与前一码元内2DPSK 信号的末相同。
篇3：调制技术仿真实验报告
关键词：倍频调制,全桥逆变,仿真研究
0 引 言
随着电力电子技术的发展, 人们对逆变电源的要求也越来越高.在大功率逆变电源中, 流过主电路管上流过的电流非常大, 所以一般所选的开关管容量比较大, 这就导致调制时的开关频率不能过高.使得逆变器的输出电流畸变为一系列的尖顶窄脉冲, 输出电压出现明显削顶, 影响逆变器输出电压波形质量, 同时也会对接在逆变电源供电系统上的其他用电设备造成影响, 本文针对大功率场合时开关频率不能过高的问题, 采用基于单极性倍频SPWM调制方式, 使逆变电源系统在较低的开关频率下, 得到较好输出波形, 达到指标要求。所谓单极性倍频调制法就是用2个极性相反的三角形载波与参考正弦波交截产生功率开关驱动信号[1]。
1 单相全桥逆变电路原理
逆变器的主电路结构有多种形式, 常见的带隔离输出的逆变电路有单端式和双端式两大类, 其中单端式有正激电路和反激电路, 双端式电路有半桥型、全桥型及推挽型等。在中小容量逆变电源中多采用半桥式逆变器结构, 开关器件少, 控制方便。中大容量逆变电源一般采用全桥式逆变器结构, 其变压器双向励磁, 输出功率较大, 常用作工业电源、焊接电源、电解电源等[2]。为了滤除高次谐波成分, 逆变桥的后级一般接有Г型LC滤波器。大容量正弦波输出的逆变电源因其电压电流一般都比较大, 因此多采用IGBT作为它的开关器件。本文选用带有隔离输出变压器的全桥型低频逆变电路进行研究, 并接有Г型LC滤波电路, 主电路结构如图1所示。IGBT器件的选择应从的额定电压和额定电流两方面考虑。假定全桥逆变器的最高直流输入电压为Uimax, 逆变变压器的变比为K=N1/N2, 则采用全桥逆变电路时每个IGBT所承受的最高电压为KUimax。如果再考虑电压尖峰的影响, 实际选择开关器件的最高电压应比这个高得多, 其大小与吸收保护电路对电压尖峰的处理能力有关。IGBT的额定电流要根据器件可能通过的最大集电极电流有效值来确定。假定逆变器输出功率为P0, 系统的过载系数为1.5, 则逆变桥中每个IGBT电流应和逆变变压器原边的最大电流相等, 所以流过IGBT中的电流最大值Icm为:
在实际选择额定电流时还得考虑电流纹波以及反并联二极管反向恢复尖峰电流等因素的影响[2]。
2 Г型滤波器设计
为了使LC滤波电路的输出电压更接近正弦波, 同时又不会引起电路谐振, LC滤波器的截止频率必须要远小于逆变电路输出电压中所含有的最低次谐波频率, 同时又要远大于基波频率。由于滤波器的标称特性阻抗R= (0.5～0.8) RL, 其中负载阻抗RL可根据逆变器的输出功率和输出电压求得。所以Lf=R/ (2π fc) , Cf=Lf/R2=Lf/ (2π fcLfR) =1/ (2π fcR) 。
其中, fc为滤波器的截止频率,
输出滤波电容Cf用来滤除输出电压Uo的高次谐波, 若Cf越大, 输出电压Uo的THD就越小, 但DC/AC逆变器无功电流分量增大, 从而增大了变流器的体积和成本。所以可将fc定在最低次谐波频率左右, 从而只需要很小的Lf与Cf值。然而, 最低次谐波的理论计算值只能作为参考和分析问题的依据;由于变压器绕制的偏差、功率管动态压降或饱和压降不一致以及各种非线性等因素, 实际电路中往往具有较高的二次或三次谐波电压, 故实际中滤波器fc的选取有时要定在二次或三次谐波频率才能得到满意的正弦波。当输出电压基波频率为50 Hz时, fc通常选在100～400 Hz左右。显然, fc选得低, Lf与Cf值将增大, 成本将增加, 但是, 滤波频率处的衰耗将增大, 可以得到较好的正弦波。
3 仿真实验研究
基于以上原理, 本实验采用了Simulink搭建仿真模型, 并进行了仿真实验[3]。采用单极性倍频SPWM调制, 设定开关频率为3.9 kHz, 经过倍频后得到的输出电压脉冲频率为7.8 kHz, 输出功率为10 kW。采用数字控制技术得到的4个输出功率开关器件IGBT的驱动波形如图2所示。从波形看出, 能够满足快速功率开关器件的控制要求, 并保证同一桥臂上两个开关管的死区控制。功率开关器件两端的电压波形如图3所示。空载时输出电压波形如图4所示, 满载时的输出电压波形如图5所示, 由Simulink带的FFT分析可知, 在此控制下空载时的THD含量为1.13%, 满载时的THD含量为0.87%。其中, 偶次谐波含量稍大, 高次谐波已被LC滤波器滤掉。可见逆变器输出电压非常接于正弦波形, 其谐波含量少, 功率因数大, 性能能达到要求。满载时电感中的电流波形如图6所示。
4 结 论
本文为解决在大功率条件下开关管的开关频率不能过高问题, 通过仿真研究及实验验证。结果表明, 采用单极性倍频SPWM调制方法时, 开关管的开关频率可以减到很低, 逆变器从空载到满载时的输出电压THD值的变化较小, 在1%左右, 具有较好的抗负荷冲击能力。由此可见, 这种方法应用在大功率逆变电源中效果较好, 能够使输出波形的谐波含量极大地减少, 只需要更小的滤波元件参数也能取得很好的滤波效果。同时单极性倍频SPWM 能有效减少开关损耗, 且数字化实现比较简单。
参考文献
[1]易小强, 裴雪军, 侯婷, 等.基于DS P组合式三相逆变电源单极倍频SPWM研究[J].电力电子技术, 2007, (6) .
[2]王兆安.电力电子技术[M].5版.北京:机械工业出版社, 2009:132-137.
篇4：调制技术仿真实验报告
资金申请报告
编制单位：北京智博睿投资咨询有限公司
《国家发展改革委办公厅关于请组织申报大数据领域创新能力建设专项的通知》下发。《通知》明确了相关专项建设的目标、内容和重点，将围绕大数据基础技术和应用技术两个维度，组建13个国家级大数据实验室。
《通知》明确专项目标，未来2－3年，将建成一批大数据领域创新平台，为大数据领域相关技术创新提供支撑和服务。以推进经济发展方式转变为着力点，通过建立和完善大数据领域的技术创新平台，集聚整合创新资源，加强产学研用结合，突破一批关键共性技术并实现产业化，促进大数据产业的快速发展，为培育和发展战略性新兴产业提供动力支撑。
《通知》指出，围绕转型内容和重点将组建13个国家级大数据实验室，分别是：大数据系统计算技术国家工程实验室、大数据系统软件国家工程实验室、大数据分析技术国家工程实验室、大数据协同安全技术国家工程实验室、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室、城市精细化管理技术国家工程实验室、医疗大数据应用技术国家工程实验室、教育大数据应用技术国家工程实验室、综合交通大数据应用技术国家工程实验室、社会安全风险感知与防控大数据应用国家工程实验室、工业大数据应用技术国家工程实验室和空天地海一体化大数据应用技术国家工程实验室。
具体要求
（一）请相关主管部门按照《国家工程实验室管理办法（试行）》（国家发展改革委令第54号）、《国家高技术产业发展项目管理暂行办法》（国家发展改革委令第43号）和《国家发展改革委关于实施新兴产业重大工程包的通知》的要求，组织开展项目资金申请报告编制和申报工作。
（二）主管部门应结合本部门、本地区实际情况，认真组织好项目资金申请报告编写和备案工作（暂不需提供落实环评、节能、土地等建设条件的相关文件），并对其真实性予以确认。同一法人单位可选择其中1个实验室方向进行申报；同一主管部门对同一实验室方向，择优选择1个项目单位申报。项目主管部门和项目申请单位应承诺予以配套资金或政策支持，保障实验室建设和运行所需费用，促进相关产业的创新和发展。
（三）为构建创新网络，申报单位需承诺，若通过评审成为以上大数据领域创新平台的承担单位，将参与构建创新网络，以加强创新平台之间的协同。
（四）项目申报方案需充分体现产学研用等单位的紧密结合，并进行多个单位实质性联合共建（联合共建单位原则上不超过5个），建设内容和地点应相对集中；鼓励工程实验室建立技术成果应用示范基地，优先支持跨部门、跨区域、跨行业的具有全国性示范效应平台建设。
（五）该批国家工程实验室原则上将通过竞争择优确定（原则上支持本领域排名第一的单位），鼓励由企业牵头承担实验室的建设任务；并优先支持该批国家工程实验室承担国家大数据综合试验区促进大数据发展行动的相关任务和项目。
（六）请主管部门在2016年10月10日前，将审查合格的项目资金申请报告一式2份报送我委（双面打印）；同时请提供电子文本和有关附件等材料。
特此通知
国家发展改革委办公厅
2016年8月26日
报告目录
一、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室项目摘要
二、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室项目建设的依据、背景与意义
1、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室项目建设的依据
2、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室项目建设背景、意义
（1）智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室项目建设背景
（2）智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室项目建设意义
三、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室技术发展与应用前景分析
1、国内外技术状况与发展趋势预测分析
2、技术发展比较
（1）本单位技术水平优势和劣势（2）关键技术突破点
四、主要方向、任务与目标
1、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室主要发展方向
2、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室的主要功能与任务
3、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室拟进行技术突破的方向
4、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室的近期和中期目标
（1）近期目标（2）中期目标
五、组织机构、管理与运行机制
1、建设智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室项目法人单位概况
（1）法人单位概况（2）合作单位概况
2、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室的机构设置与职责
（1）机构设置（2）工程实验室职责（3）实验室主任职责（4）实验室主任工程师职责（5）实验员岗位职责
3、主要技术带头人、管理人员概况及技术团队情况
4、运行和管理机制
六、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室建设方案
1、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室建设规模
2、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室建设内容（1）主要内容（2）设备方案
3、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室建设地点
七、节能及环境影响
1、节能分析
（1）智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室项目能耗指标
（2）智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室项目节能措施
2、环境影响（1）环境依据（2）环境和生态现状（3）生态环境影响防护措施
八、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室项目实施进度与管理
1、建设周期
2、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室项目实施进度安排
3、建设期的项目管理
九、投资估算及资金筹措方案
1、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室项目总投资估算
2、建设投资估算
3、分年投资计划表
4、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室项目资金筹措方案及其落实情况
5、国家安排资金的具体使用方案
十、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室项目经济和社会效益分析
1、初步经济效益分析（1）基础数据及参数选取（2）财务效益与费用估算（3）财务分析（4）不确定性分析
2、社会效益分析
十一、智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室项目风险分析
1、技术风险
2、技术应用及市场风险
3、其它风险
十二、相关文件所要求的附件、附图、附表
1、财务分析附表； 1.1财务评价指标汇总表 1.2建设投资估算表（概算法）1.3流动资金估算表
1.4项目总投资使用计划与资金筹措表 1.5营业收入、营业税金及附加和增值税估算表 1.6总成本费用估算表（生产要素法）
1.7智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室项目投资现金流量表
1.8智慧城市设计仿真与可视化技术国家工程实验室项目资本金现金流量表
1.9利润与利润分配表 11.10财务计划现金流量表
2、相关企业营业执照；
3、发明专利
4、产品图片
篇5：仿真实验报告
塞曼效应就是法拉第磁致旋光效应之后发现得又一个磁光效应。这个现象得发现就是对光得电磁理论得有力支持，证实了原子具有磁矩与空间取向量子化，使人们对物质光谱、原子、分子有更多了解.塞曼效应另一引人注目得发现就是由谱线得变化来确定离子得荷质比得大小、符号。根据洛仑兹（Ｈ、Ａ、Lｏrｅntｚ)得电子论,测得光谱得波长，谱线得增宽及外加磁场强度，即可称得离子得荷质比．由塞曼效应与洛仑兹得电子论计算得到得这个结果极为重要，因为它发表在Ｊ、J 汤姆逊(J、J Thomｓｏn）宣布电子发现之前几个月，Ｊ、J 汤姆逊正就是借助于塞曼效应由洛仑兹得理论算得得荷质比，与她自己所测得得阴极射线得荷质比进行比较具有相同得数量级,从而得到确实得证据,证明电子得存在。
塞曼效应被誉为继 X 射线之后物理学最重要得发现之一。
1902 年,塞曼与洛仑兹因这一发现共同获得了诺贝尔物理学奖(以表彰她们研究磁场对光得效应所作得特殊贡献）.至今,塞曼效应依然就是研究原子内部能级结构得重要方法。
本实验通过观察并拍摄Ｈg(5４6、1nm)谱线在磁场中得分裂情况,研究塞曼分裂谱得特征，学习应用塞曼效应测量电子得荷质比与研究原子能级结构得方法。
二、实验目得 1、学习观察塞曼效应得方法观察汞灯发出谱线得塞曼分裂； 2、观察分裂谱线得偏振情况以及裂距与磁场强度得关系;3、利用塞曼分裂得裂距，计算电子得荷质比数值。
三、实验原理 1、谱线在磁场中得能级分裂 设原子在无外磁场时得某个能级得能量为,相应得总角动量量子数、轨道量子数、自旋量子数分别为。当原子处于磁感应强度为得外磁场中时,这一原子能级将分裂为层。各层能量为
(1)其中为磁量子数,它得取值为，、、、,共个；为朗德因子；为玻尔磁矩()；为磁感应强度。
对于耦合（2)假设在无外磁场时,光源某条光谱线得波数为
(3）
式中 为普朗克常数；为光速。
而当光源处于外磁场中时,这条光谱线就会分裂成为若干条分线，每条分线波数为别为 hc B g M g M E EhcB ）
（）
（1 1 2 2 0 1 2 0 0~1~ ~ ~ ~
所以，分裂后谱线与原谱线得频率差(波数形式)为
（4)式中脚标 1、2 分别表示原子跃迁后与跃迁前所处在得能级,为洛伦兹单位(),外磁场得单
位为(特斯拉)，波数得单位为。
得选择定则就是：时为 成分，就是振动方向平行于磁场得线偏振光,只能在垂直于磁场得方向上才能观察到,在平行于磁场方向上观察不到,但当时，得跃迁被禁止;时,为成分，垂直于磁场观察时为振动垂直于磁场得线偏振光,沿磁场正方向观察时,为右旋偏振光, 为左旋偏振光.若跃迁前后能级得自旋量子数都等于零,塞曼分裂发上在单重态间，此时,无磁场时得一条谱线在磁场作用下分裂成三条谱线,其中对应得仍然就是态,对应得就是态,分裂后得谱线与原谱线得波数差.这种效应叫做正常塞曼效应。
下面以汞得谱线为例来说明谱线得分裂情况.汞得波长得谱线就是汞原子从到能级跃迁时产生得,其上下能级得有关量子数值与能级分裂图形如表 1—1 所示。
表 1—1 原子态符号
0 1 1 2 1、0、—1 ２、0、—2 1 ２ 2 3/2 2、1、０、—1、—２ 3、3/２、0、－3/2、—3 可见,得一条谱线在磁场中分裂成了九条谱线，当垂直于磁场方向观察时，中央三条谱线为成分，两边各三条谱线为成分;沿磁场方向观察时,成分不出现,对应得六条线分别为右旋与左旋偏振光。
2、法布里—珀罗标准具 塞曼分裂得波长差很小，波长与波数得关系为,若波长得谱线在得磁场中，分裂谱线得波长差约只有。因此必须使用高分辨率得仪器来观察。本实验采用法布里—珀罗（）标准具。
标准具就是由平行放置得两块平面玻璃或石英玻璃板组成，在两板相对得平面上镀有高反射率得薄银膜，为了消除两平板背面反射光得干涉,每块板都作成楔形。由于两镀膜面平行,若使用扩展光源，则产生等倾干涉条纹。具有相同入射角得光线在垂直于观察方向得平面上得轨迹就是一组同心圆.若在光路上放置透镜，则在透镜焦平面上得到一组同心圆环图样．
在透射光束中,相邻光束得光程差为
(5）
取
（6）
产生亮条纹得条件为
（7）
式中为干涉级次；为入射光波长.我们需要了解标准具得两个特征参量就是 1、自由光谱范围(标准具参数）
或同一光源发出得具有微小波长差得单色光与（），入射后将形成各自得圆环系列。对同一干涉级,波长大得干涉环直径小，所示。如果与得波长差逐渐加大，使得得第级亮环与得第()级亮环重合,则有
（８)
得出
（9)由于大多数情况下，(８)式变为 并带入（９）式,得到
(10）
它表明在中,当给定两平面间隔后,入射光波长在间所产生得干涉圆环不发生重
叠.2、分辨本领
定义为光谱仪得分辨本领,对于标准具,它得分辨本领为
(11)为干涉级次,为精细度,它得物理意义就是在相邻两个干涉级之间能分辨得最大条纹数。依赖于平板内表面反射膜得反射率。
（1２）
反射率越高，精细度就越高，仪器能分辨开得条纹数就越多。
利用标准具，通过测量干涉环得直径就可以测量各分裂谱线得波长或波长差。参见图２,出射角为得圆环直径与透镜焦距间得关系为 ,对于近中心得圆环很小，可以认为，于就是有
(13)
代入到(7）式中，得
(14）
由上式可推出同一波长相邻两级与级圆环直径得平方差为
(15)
可以瞧出,就是与干涉级次无关得常数.设波长与得第级干涉圆环直径分别为与,由(１4)式与(15）式得
得出 波长差
(16)波数差
(１7)3、用塞曼效应计算电子荷质比 对于正常塞曼效应,分裂得波数差为
代入测量波数差公式(17)，得
（１8)
若已知与,从塞曼分裂中测量出各环直径,就可以计算出电子荷质比。
四、实 验内容 通过观察绿线在外磁场中得分裂情况并测量电子荷质比。
1、在显示器上调整并观察光路。
实验装置图
标准具光路图(1)、在垂直于磁场方向观察与纪录谱线得分裂情况,用偏振片区分成分与成分,改变励磁电流大小观察谱线分裂得变化,同时观察干涉圆环中成分得重叠.（2)、在平行于磁场方向观察与纪录谱线得分裂情况及变化。
(3）、利用计算机测量与计算电子得荷质比,打印结果。
五、实验结果 经过测量可得
=１5４、０mｍ
＝166、0mm
Dk=1６6、0mm
Dｋ—１=25７、０ｍｍ
Ｄｋ’＝15４、0mm
Dk-1′=２５2、5mｍ
带入上述公式可得电子得荷质比
取二者平均值得
实验误差 E=(1、72—１、64)/１、７６=４、7% 六、误差分析 1.测量磁场时霍尔元件可能未与磁场完全垂直而导致测量得磁场偏小而导致结果偏大.2.未能给出法珀腔介质折射率而就是使用 n=1 代替而导致结果偏大。
3.在图上找圆心时不够准确而导致误差.4.汞灯放置位置不一定就是垂直得，因此光线方向分量有误差。
七、思考题 1、如何鉴别 F-P 标准具得两反射面就是否严格平行？如发现不平行应该如何调节?例如,观察到干涉纹从中心冒出来，应如何调节? 答:实验时当眼睛上下左史移动时候,圆环无吞吐现象时说明 F—Ｐ标准具得两反射面基本平行了.当发现不平衡时,利用标准具上得三个旋钮来调节水平。如果当眼睛向某方向移动，观察到干涉纹从中心冒出来时，由干涉公式可得该处得等倾干涉条纹所对应得厚度较大。此时应调节旋扭减小厚度;相反若干涉条纹有吞吐现象则条纹得级数在减小，那么该处得等倾条纹对应得厚度较小,此时应调节旋扭增加厚度。最后直至干涉条纹稳定,无吞吐现象发生.2、已知标准具间隔圈厚度 d=５mｍ，该标准具得自由光谱范围就是多大?根据标准具自由光谱范围及 546、１nm 谱线在磁场中得分裂情况，对磁感应强度有何要求?若 B=0、６2T, 分裂谱线中哪几条将会发生重叠？ 标准具厚度 d=5mｍ
自由光谱范围 ,所用得 Hg 灯λ=546、1n ｍ，故
Δλ＝1、065Ａ、故磁感应强度应大于 0、72T,若Ｂ=0、62T,中间得三条谱线将发生重叠.3、沿磁场方向观察，Δm=1 与Δm＝-１得跃迁各产生那种圆偏振光?用实验现象说明。
篇6：交通仿真实验报告
报告文档·借鉴学习2
土木工程与力学学院交通运输工程系
实 验 报 告
课程名称：
交通仿真实验
实验名称：
基于 M VISSIM 的城市交通仿真实验
专
业：
交通工程
班
级：1002 班
学
号：
U201014990
姓
名：
李波
指导 教师：
刘有军
报告文档·借鉴学习3
实验时间：
2013.09 ----
2013.10
实验报告目录
实验报告一：
无控交叉口冲突区设置与运行效益仿真分析
实验报告二：
控制方式对十字交叉口运行效益影响的仿真分析
实验报告三：
信号交叉口全方式交通建模与仿真分析
实验报告四：
信号协调控制对城市干道交通运行效益的比较分析
实验报告五：
公交站点设置对交叉口运行效益的影响的仿真分析
实验报告六：
城市互通式立交交通建模与仿真分析
实验报告七：
基于 VISSM IM 的城市环形交叉口信号控制研究
实验报告成绩
实验一
实验二 实验三 实验四 实验五 实验六 实验七 综合报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 实验报告一：
无控交叉口冲突区设置与运行效益仿真分析
一、实验目的
熟悉交通仿真系统 VISSIM 软件的基本操作,掌握其基本功能的使用.二、实验内容
1.认识 VISSIM 的界面;2.实现基本路段仿真;3.设置行程时间检测器;4.设置路径的连接和决策;5.设置冲突区
三、实验步骤
1、界面认识：
2、（1）更改语言环境—（2）新建文件—（3）编辑基本路段—（4）添加车流量 3、（1）设置检测器—（2）运行仿真并输出评价结果 4、（1）添加出口匝道—（2）连接匝道—（3）添加路径决策—（4）运行仿真 5、（1）添加相交道路—（2）添加车流量—（3）设置冲突域—（4）仿真查看
四、实验结果与分析
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档
时间;
行程时间;
#Veh;车辆类别;
全部;
编号:
1;
1;
3600;
18.8;
24;可知：检测器起终点的平均行程时间为：18.8;
五、实验结论
1、检测器设置的地点不同，检测得到的行程时间也不同。但与仿真速度无关。
2、VISSIM 仿真系统的数据录入比较麻烦，输入程序相对复杂。
实验报告二：
控制方式对十字交叉口运行效益影响的仿真分析
一、实验目的
掌握十字信号交叉口处车道组设置、流量输入、交通流路径决策及交通信号控制等仿真操作的方法和技巧。
二、实验内容
1.底图的导入 2.交叉口专用车道和混用车道的设置方法和技巧 3.交通信号设置 4.交叉口冲突区让行规则设置
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 三、实验步骤
1、了解基础数据 2、（1）新建文件—（2）加载底图—（3）调整比例—（4）保存工程文件和底图配置文件 3、（1）东进口直行仿真—（2）东进口右转仿真—（3）东进口左转仿真—（4）西进口仿真—（5）其他各进口仿真 4、（1）定义信号控制机—（2）设置固定配时类型信号灯组—（3）设置固定配时类型信号配时方案—（4）设置其他进口信号控制—（5）设置优先原则 5、（1）添加相交道路—（2）添加车流量—（3）设置冲突域—（4）仿真查看
四、实验结果与分析
1、实验仿真演示
如下图。数据设置正确，仿真运行正常流畅。
五、实验结论
1、十字信号交叉口处车道组设置、流量输入、交通流路径决策及交通信号控制等仿真操作十分复杂，参数设置过程繁冗、工作量大，设置过程中需要精细。认真。相关参数需要事先计算好，明白原理，然后正确录入。
2.交叉口的车道连接要异常小心，否则容易出现行车错误。
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 实验报告三：
信号交叉口全方式交通建模与仿真分析
一、实验目的 掌握常用检测器的设置方法，通过改变车速分布、交通组成（车辆构成）以及交叉口控制方式分析不同条件下各种交通评价参数的变化。
二、
实验内容
1、常用检测器的设置与评价结果输出 2、改变车速分布 3、改变车辆构成 4、无信号交叉口的相关设置
三、
实验步骤
1、（1）新建文件—（2）加载底图—（3）调整比例—（4）保存工程文件和底图配置文件
2、常用检测器设置与评价：
1)改变车道长度 2)为东进口和西进口重新添加车辆 3)为东进口和西进口添加路径决策 4)在西出口车道 1 上设置数据检测器 5)对车辆数量及占有率进行评价 6)在其他出口车道上设置数据检测器 7)对其他进口车道上的行程时间和延误进行评价 8)设置排队计数器 9)对排队长度和排队次数进行评价 10)设置节点 11)节点评价设置
3、改变车辆分布与车辆构成
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 1)新建期望车速分布 2)新建车辆构成 3)改变裕华路上的车辆构成 4)使用节点方法进行评价
4、改变交叉口控制方式 1)删除交叉口处的所有信号灯 2)交叉口处的冲突区域集设置 3)3D 模式下仿真查看 4)查看节点评价文件 5)将让行交叉口改为停让交叉口 6)3D 模式下仿真查看
四、
实验结果与分析1、西出口断面数据检测
数据检测断面
1: 检测断面 1: 西出口 1 措施: 数据检测断面编号 从: 统计平均间隔的起始时间 到: 统计平均间隔的结束时间 车辆数量: 车辆数 占有率: 占有率 [%]
措施;从;到;车辆数量;占有率
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档
;
;
;;
;
;
;全部车辆类型;全部车辆类型 1;0;600;21;0.02、四个断面上车道数量与占有率检测
数据检测断面
1: 检测断面 1: 西出口 1 数据检测断面
2: 检测断面 1: 西出口 1, 2: 西出口车道 2, 3: 西出口车道 3, 4: 西出口车道 4 数据检测断面
3: 检测断面 5: 南出口车道 数据检测断面
4: 检测断面 6: 东出口车道 1, 7: 东出口车道 2, 8: 东出口车道 3, 9: 东出口车道 4 数据检测断面
5: 检测断面 10: 北出口车道
措施: 数据检测断面编号 从: 统计平均间隔的起始时间 到: 统计平均间隔的结束时间 车辆数量: 车辆数 占有率: 占有率 [%]
措施;从;到;车辆数量;占有率
;
;
;;
;
;
;全部车辆类型;全部车辆类型 1;0;600;21;0.0 2;0;600;211;0.1 3;0;600;57;0.0 4;0;600;177;0.1 5;0;600;35;0.03、东进口直行车道上行程时间与延误
（1）延误
编号
1:行程时间检测段 1
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档
时间;
延误;Stopd;Stops;
#Veh;Pers.;#Pers;车辆类别;全部;;;;;;
编号:;
1;
1;
1;
1;
1;
1;
3600;
14.0;
8.6;
0.46;
174;
14.0;
174;
全部;
14.0;
8.6;
0.46;
174;
14.0;
174;
（2）时间 编号(东进口直行):从路段
在6.3 m 到路段在132.6 m, 距离
354.4 m
时间;行程时间;#Veh;车辆类别;
全部;;
编号:;
1;
1;
名称;东进口直行;东进口直行;
3600;
38.3; 174;4、东进口排队长度
排队计数器
1: 在路段位于
50.300m
均值:在时间间隔中的平均排队长度[m] 最大值:在时间间隔中的最大排队长度[m] 停车:排队车辆中的停车次数
时间;平均;最大;停车;
编号:;
1;
1;
1;
600;
10;
57;
71;5、节点评价数据
节点 1:
裕华路与育才街交叉口
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 节点: 节点编号 车流: 移动(方向 从-到)车辆(全部): 车辆数, 全部车辆类型 人均延误(全部): 人均延误 [s], 全部车辆类型 延误(全部): 车均延误 [s], 全部车辆类型 Stops(全部): 车均停车次数, 全部车辆类型 t 停车时间(全部): 车均停车延误[s], 全部车辆类型平均排队:平均排队长度 [m] 最大排队: 最大排队长度[m]
节点;车流;车辆(全部);人均延误(全部);延误(全部);Stops(全部);t停车时间(全部);平均排队;最大排队;
1;东-西;
174;
13.4;
13.4;
0.46;
8.6;12.7;61.4;
1;东-北;
12;
13.8;
13.8;
0.50;
9.7;
1.3; 19.2;
1;东-南;
13;
26.4;
26.4;
0.77;
20.7;
3.1; 13.9;
1;西-东;
146;
12.7;
12.7;
0.45;
7.8;
9.5; 60.0;
1;西-北;
11;
26.6;
26.6;
0.73;
19.2;
3.4; 19.9;
1;西-南;
27;
15.2;
15.2;
0.59;
10.1;
3.2; 19.5;
1;南-东;
10;
82.3;
82.3;
1.90;
64.2; 55.9;99.9;
1;北-西;
16;
25.3;
25.3;
0.69;
18.0; 20.4;63.1;
1;南-北;
12;
92.8;
92.8;
2.08;
70.6; 56.1;99.8;
1;南-西;
21;
107.0;
107.0;
2.76;
82.3; 56.2;
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 99.9;
1;北-南;
17;
29.3;
29.3;
0.65;
21.4; 21.0;63.1;
1;北-东;
22;
42.2;
42.2;
1.00;
32.7; 21.0;63.1;
1;全部;
481;
23.7;
23.7;
0.69;
16.8; 22.0;99.9;
0;全部;
481;
23.7;
23.7;
0.69;
16.8; 22.0;99.9;6、改变车速分布与车辆构成后的节点评价
节点 1:
裕华路与育才街交叉口
节点: 节点编号 车流: 移动(方向 从-到)车辆(全部): 车辆数, 全部车辆类型 人均延误(全部): 人均延误 [s], 全部车辆类型 延误(全部): 车均延误 [s], 全部车辆类型 Stops(全部): 车均停车次数, 全部车辆类型 t 停车时间(全部): 车均停车延误[s], 全部车辆类型平均排队:平均排队长度 [m] 最大排队: 最大排队长度[m] 节点;车流;车辆(全部);人均延误(全部);延误(全部);Stops(全部);t停车时间(全部);平均排队;最大排队;
1;东-西;
172;
14.8;
14.8;
0.46;
9.2;16.2;75.5;
1;东-北;
13;
17.3;
17.3;
0.62;
13.0;
2.3; 20.1;
1;东-南;
13;
23.6;
23.6;
0.62;
18.3;
3.6; 13.5;
1;西-东;
146;
14.3;
14.3;
0.49;
8.6;12.1;
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 65.4;
1;西-北;
11;
36.4;
36.4;
0.91;
29.0;
3.7; 19.2;
1;西-南;
28;
13.3;
13.3;
0.46;
9.3;
3.1; 24.9;
1;南-东;
10;
82.3;
82.3;
1.90;
64.2; 55.9;99.9;
1;北-西;
16;
25.3;
25.3;
0.69;
18.0; 20.4;63.1;
1;南-北;
12;
92.8;
92.8;
2.08;
70.6; 56.1;99.8;
1;南-西;
21;
107.0;
107.0;
2.76;
82.3; 56.2;99.9;
1;北-南;
17;
29.3;
29.3;
0.65;
21.4; 21.0;63.1;
1;北-东;
22;
42.2;
42.2;
1.00;
32.7; 21.0;63.1;
1;全部;
481;
24.9;
24.9;
0.70;
17.5; 22.6;99.9;
0;全部;
481;
24.9;
24.9;
0.70;
17.5; 22.6;99.9；7、让行规 则下节点评价
节点 1:
裕华路与育才街交叉口 节点: 节点编号 车流: 移动(方向 从-到)车辆(全部): 车辆数, 全部车辆类型 人均延误(全部): 人均延误 [s], 全部车辆类型 延误(全部): 车均延误 [s], 全部车辆类型 Stops(全部): 车均停车次数, 全部车辆类型 t 停车时间(全部): 车均停车延误[s], 全部车辆类型
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档平均排队:平均排队长度 [m] 最大排队: 最大排队长度[m]
节点;车流;车辆(全部);人均延误(全部);延误(全部);Stops(全部);t 停车时间(全部);平均排队;最大排队;
1;东-西;
173;
0.4;
0.4;
0.00;
0.0;
0.0;
0.0;
1;东-北;
12;
0.7;
0.7;
0.00;
0.0;
0.0;
0.0;
1;东-南;
14;
1.8;
1.8;
0.07;
0.0;
0.0;
0.0;
1;西-东;
145;
0.6;
0.6;
0.01;
0.0;
0.0;
0.0;
1;西-北;
13;
5.2;
5.2;
0.38;
1.4;
0.0;
0.0;
1;西-南;
28;
0.5;
0.5;
0.00;
0.0;
0.0;
0.0;
1;南-东;
15;
3.3;
3.3;
0.07;
1.4;
0.9; 21.4;
1;北-西;
19;
0.6;
0.6;
0.00;
0.0;
0.0;
0.0;
1;南-北;
23;
15.5;
15.5;
1.00;
5.7;
1.2; 21.3;
1;南-西;
29;
5.4;
5.4;
0.17;
0.9;
1.0; 21.3;
1;北-南;
18;
3.1;
3.1;
0.06;
0.2;
0.0;
7.3;
1;北-东;
25;
6.6;
6.6;
0.48;
2.0;
0.1;
7.3;
1;全部;
514;
2.0;
2.0;
0.10;
0.5;
0.3; 21.4;
0;全部;
514;
2.0;
2.0;
0.10;
0.5;
0.3; 21.4;8、停车让行下节点评价
节点 1:
裕华路与育才街交叉口
节点: 节点编号 车流: 移动(方向 从-到)车辆(全部): 车辆数, 全部车辆类型 人均延误(全部): 人均延误 [s], 全部车辆类型 延误(全部): 车均延误 [s], 全部车辆类型 Stops(全部): 车均停车次数, 全部车辆类型 t 停车时间(全部): 车均停车延误[s], 全部车辆类型平均排队:平均排队长度 [m]
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 最大排队: 最大排队长度[m 节点;车流;车辆(全部);人均延误(全部);延误(全部);Stops(全部);t 停车时间(全部);平均排队;最大排队;
1;东-西;
174;
0.3;
0.3;
0.00;
0.0;
0.0;
0.0;
1;东-北;
11;
0.4;
0.4;
0.00;
0.0;
0.0;
0.0;
1;东-南;
14;
0.7;
0.7;
0.00;
0.0;
0.0;
0.0;
1;西-东;
145;
0.5;
0.5;
0.01;
0.0;
0.0;
0.0;
1;西-北;
14;
2.3;
2.3;
0.14;
0.1;
0.0;
0.0;
1;西-南;
27;
1.3;
1.3;
0.11;
0.2;
0.0;
0.0;
1;南-东;
13;
4.9;
4.9;
0.00;
0.0;
2.6; 30.4;
1;北-西;
17;
6.8;
6.8;
0.06;
0.1;
1.9; 24.9;
1;南-北;
22;
18.9;
18.9;
0.64;
5.2;
4.1; 30.3;
1;南-西;
28;
15.4;
15.4;
1.43;
1.4;
3.9; 30.3;
1;北-南;
18;
15.9;
15.9;
1.33;
0.8;
3.5; 24.9;
1;北-东;
24;
16.5;
16.5;
1.58;
3.2;
3.5; 24.9;
1;全部;
507;
3.8;
3.8;
0.24;
0.5;
1.6; 30.4;
0;全部;
507;
3.8;
3.8;
0.24;
0.5;
1.6; 30.4;
五、
实验结论
1、常用检测器的设置对结果的输出影响巨大 2、改变车速分布会形成不同的时间延误 3、改变车辆构成也会影响仿真结果的输出 4、无信号交叉口与有信号控制的交叉口，随车流量的增加，延误先增加后减
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 小 实验报告四：
信号协调控制对城市干道交通运行效益的比较分析
一、实验目的
在第二章十字信号交叉口仿真的基础上，通过添加路口各方向上的过街行人和各路段上的非机动车，完善机非混合城市交叉口的相关仿真设置，掌握交叉口行人和非机动车的仿真方法。
二、实验内容
1、人行横道的设置和行人的添加 2、交叉口行人过街信号设置 3、非机动车道的设置 4、非机动车流的添加以及路径决策 5、非机动车信号设置 6、三、实验步骤
1、了解基础数据 2、新建文件与导入底图 3、创建行人车辆构成 1)添加行人速度期望分布 2)创建行人车辆构成 4、交叉口东进口方向过街行人仿真 1)创建东进口人行横道 2)为东进口人行横道添加流量 3)为东进口人行横道添加行人信号 4)编辑交叉口节点 5)为东进口行人和车流交汇添加冲突区 5、交叉口其他方向过街行人仿真 6、创建非机动车车辆构成 7、交叉口东进口方向非机动车仿真
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 8、交叉口其他方向非机动车仿真 9、优化交叉口各交通流间冲突设置
四、实验结果与分析
1、不合理的信号设置以及衔接不当的信号相位会造成行人、非机动车、机动车之间的混乱。
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五、实验结论
1、行人的不确定性给交叉口的仿真带来一定的模糊性和差异性 2、非机动车道的连接较困难 3、行人和非机动车的地位不可低估 4、合理安排交叉口机动车和非机动车的通行有助于提高交叉口的效率
5、不合理的信号设置以及衔接不当的信号相位会造成行人、非机动车、机动车之间的混乱。
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实验报告五：
公交站点设置对交叉口运行效益的影响的仿真分析
一、实验目的
掌握路网、城市干道交通信号协调和公交站点线路的仿真方法 二、实验内容
1、城市干道两相邻交叉口道路仿真系统的建立 2、干道信号协调仿真 3、无公交专用道情况下公交线路和公交站点的设置 4、有公交专用道情况下公交线路和公交站点的设置
三、实验步骤
1、了解熟悉基础数据 2、新建文件与导入底图 3、城市干道两相邻交叉口道路仿真系统的建立 1)完善和改变裕华路与育才街交叉口设置 2)创建裕华路和体育街交叉口 3)连接两个相邻交叉口 4、干道信号协调 1)修改裕华路和体育街交通信号参数 2)创建裕华路和体育街信号机 3)设置裕华路和体育街交通信号创建评价指标 4)调整信号控制机的偏移 5、无公交专用道情况下公交线路和公交站点的创建 1)创建公交站点 2)创建公交线路 6、有公交专用道情况下公交线路和公交站点的创建 1)设置公交专用道路
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 2)创建公交站点 3)创建公交专用线路
四、实验结果与分析
不同信号控制偏移条件下的延误时间：
（1 1）
编号(裕华路东西干道):从路段
在7.7 m 到路段在131.1 m, 距离
723.6 m
时间;行程时间;#Veh;车辆类别;
全部;;
编号:;
1;
1;
名称;裕华路东西干道;裕华路东西干道;
3600;117.8;124;（2 2）
编号
1:行程时间检测段 1
时间;
延误;Stopd;Stops;
#Veh;Pers.;#Pers;车辆类别;全部;;;;;;
编号:;
1;
1;
1;
1;
1;
1;
3600;
68.2;
47.8;
1.52;
124;
68.2;
124;
全部;
68.2;
47.8;
1.52;
124;
68.2;
124;（3 3）
编号(裕华路东西干道):从路段
在7.7 m 到路段在131.1 m, 距离
723.6 m
时间;行程时间;#Veh;
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 车辆类别;
全部;;
编号:;
1;
1;
名称;裕华路东西干道;裕华路东西干道;
3600;170.7;
96;（4 4）
编号
1:行程时间检测段 1
时间;
延误;Stopd;Stops;
#Veh;Pers.;#Pers;车辆类别;全部;;;;;;
编号:;
1;
1;
1;
1;
1;
1;
3600;121.1;
93.8;
2.32;
96;121.1;
96;
全部;121.1;
93.8;
2.32;
96;121.1;
96;
五、实验结论
1、不同信号控制条件下，得到的仿真评价参数不一样 2、城市干道两相邻交叉口道路仿真系统的建立相对复杂 3、干道信号协调仿真设置必须事先计算好协调方案的相关参数 4、无公交专用道和有公交专用情况下公交线路和公交站点的设置的区别相对较大
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 实验报告六：
城市互通式立交交通建模与仿真分析
一、
实验目的掌握交通仿真系统 VISSIM 进行立交桥仿真的方法
二、
实验内容
1、控制点选取 2、道路的起终点高度设置 3、道路的厚度设置
三、实验步骤
1、了解熟悉基础数据 2、新建文件与导入底图 3、设置立交主路 1)设置北进口至南出口路段 2)输入北进口流量及仿真测试 3)设置南进口至北出口路段 4)输入南进口流量及仿真测试 5)设置其他路段 4、设置立交匝道
四、实验结果与分析
1、匝道的设置线性不够好 2、缓和点的个数取得偏小
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五、实验结 论
1、立交桥的设置更加复杂。
2、涉及到高程的输入必须十分仔细地设置控制点的高程
3、匝道的设计必须根据地形和实际设计车速以及交通状况设置
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实验报告七：
基于 M VISSIM 的城市环形交叉口信号控制研究
一、实验目的
掌握环形交叉口处车道组设置、流量输入、交通流路径决策和冲突区设置等仿真操作的方法和技巧以环形交叉口为依托，掌握添加天空、房屋、树木等三维模型的方法。
二、实验内容
1、环形交叉口的设置方法 2、三维静态模型的添加 3、三、实验步骤
1、了解熟悉基础数据 2、新建文件与导入底图 3、创建进出口车道 4、环岛内路段设置 5、添加流量并设置车流运行规则 6、添加三维场景 7、四、实验结果与分析
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五、实验结论
1、环岛的设置比较简单，因为没有信号控制，设置让行规则即可 2、三维模型加入后，使得仿真更加具有立体感和真实感，更加逼真。
3、细节的设置是的整个软件更加完善和饱满。
指导教师批阅意见：
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指导教师签字：
2013 年
月
日
备注：
注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。
篇7：MSK调制技术分析与性能仿真
当今社会, 随着通信系统的快速发展, 通信容量也迅速增加, 使得射频频谱资源非常紧张, 为了改善这一问题, 可以在调制体制上做突破性改变, 采用最小频移键控 (MSK) 调制解调技术。MSK信号具有包络恒定、相位连续、带宽小且频谱利用率高等优良特性, 这样不仅能节省传输带宽, 而且能降低噪声对信息干扰的影响[1,2]。目前, MSK在实际的通信系统中已经得到了较为广泛的应用。
本文将MSK调制技术应用于窄带通信系统中, 对MSK的调制解调过程做了详细介绍, 采用了改进的Gardner算法和载波恢复算法对接收到的MSK信号分别做时钟同步和频偏恢复, 并用Matlab软件对其进行了仿真[3], 最后与二进制相位键控调制 (BPSK) 进行比较, 对其性能进行了分析验证。
1 MSK信号模型
MSK信号是一种相位连续、包络恒定并且占用带宽最小的二进制正交2FSK信号。MSK信号的表达式为:
式中, wc=2πfc为载波角频率;am=±1为输入码元;Ts为码元宽度;φm为第m个码元的初始相位, 它在一个码元宽度中是不变的[4]。根据相位的连续性, 即上一个码元终端总相位等于下一码元初始总相位, 可得φm必须满足:
从而
令, θm (t) 称作第m个码元的附加相位, 在一个码元持续时间内它是线性变化的, 即每经过一个码元周期, 附加相位就改变±π/2, 并且附加相位是连续变化的[5]。
MSK信号调制解调方法有很多种, 本文采用正交调制法[6], 首先将数据进行差分编码、串并转换, 然后再每一路分别乘以加权函数、载波cos wct和sin wct, 最后2路再相加求和就可以得到了一个完整的MSK信号[7]。由于相干解调的误码率要比非相干解调低很多, 因此MSK信号的解调采用相干解调。本文的调制解调框图如图1所示。
2 算法分析
2.1 时钟同步算法
对于解调端来说, 信号的同步是至关重要的, 许多载波和相位同步算法都需要定时信息的辅助, 因此提高定时误差的估计精度就显得十分重要[8]。在信号接收时, 为了求得码元的能量以及对每个接收码元抽样判决, 需对信号进行积分运算, 这样就必须知道每个码元准确的起始时刻。Gardner算法是一种经典的基于反馈的时钟恢复方法, 是基于过零检测的无数据辅助的定时误差算法。由于Gardner算法实现结构简单, 独立于调制方式, 在进行位同步时对载波相位不敏感, 所以在时钟同步方法中, Gardner算法在数字接收机的定时恢复环路中应用很广泛[9]。
本节将针对MSK调制信号的特殊性, 采用了一种改进的Gardner算法实现时钟同步, 首先选择4倍时钟速率采样, 对接收到的连续3个采样点计算时钟误差τ={Sm (k+1) Ts-Sm (k-1) Ts}*Sm (k Ts) , 然后经环路滤波后, 通过判断τ值的大小做内插控制, 如果τ>1, 则取τ=|ι-τ|, ι是τ的整数部分。最后利用估计的τ值进行时钟调整从而可以准确恢复MSK信号。通过Matlab仿真得到的时钟环路滤波曲线如图2所示。
2.2 载波恢复算法
对于相位键控信号而言, 载波同步不良引起的相位误差直接影响着接收信号的误码率[10]。希望提取的载频和接收信号的载频尽量保持同频同相, 但是实际上无论采用何种方法提取的载波相位总是存在一定的误差[11]。本文载波同步采用载波频偏和相位偏差联合恢复算法[12,13]对接收信号进行调整, 其原理是先对同步后的数据先进行预旋转消除载频, 然后利用以下公式来估计相偏:
式中, sin (ωt+φ+Δφ) 和cos (ωt+φ+Δφ) 为实际采样数据对应的I路和Q路相位余弦值, sin (ωt+φ) 和cos (ωt+φ) 为理想无相位偏移时I路和Q路所对应的相位余弦值。再经过查余弦表, 从而能估算出Δφ, 对应Matlab代码为:
当检测误差为零时, 输出最终数据, 即为解调出的信号, 通过Matlab仿真得到载波环路滤波曲线, 经一段时间后环路收敛输出趋于稳定如图3所示。
3 性能分析
3.1 MSK信号的Matlab仿真
MSK信号是一种包络恒定、相位连续的信号, 与PSK信号一样, 信息体现在相位变化中, 相位承载所有有效信息, MSK信号与PSK信号仿真如图4所示。
通过Matlab仿真结果可知, 经MSK调制的信号波形相比于PSK信号, 其相邻码元波形相位连续不存在相位突变, 去除了干扰对幅度的影响, 有助于减少非线性失真带来的问题, 克服了一般PSK信号相位突变所带来的频谱泄露等缺点, 这样可以最大程度的降低频谱宽度, 提高频带利用率, 减小误码传输, 提高了传信效率。
3.2 功率谱密度比较
MSK信号的归一化单边功率谱密度的计算结果为:
式中, fc为信号载波;Ts为码元持续时间。
PSK信号的功率谱密度为:
这2种调制信号的功率谱密度曲线如图5所示。与2PSK相比, MSK信号占用带宽小, 旁瓣衰减的幅度和速率要比BPSK快, 功率谱密度更为集中, 带外功率下降非常快。因此它对于相邻频道的干扰更小, MSK调制方式更加有优势。
3.3 误码率性能分析
根据已知的MSK信号调制模型可知, MSK信号还可以用2个正交的分量表示[14]:
由此可见, 与QPSK类似, MSK也是用极性相反的半个正弦波形去调制2个正交的载波。通过窄带高斯信道后, 采用相干解调, 在满足最佳接收条件时, 其误比特率性能略优于PSK, 具有良好的抗噪声性能, 实际仿真曲线如图6所示。
4 结束语
本文对基于MSK的通信系统调制解调做了Matlab仿真, 仿真结果表明, MSK信号具有包络恒定、相位连续等特性。介绍了解调过程中所采用的时钟载波同步算法。通过与BPSK进行对比, 说明MSK信号具有较高的频带利用率和良好的抗噪声性能, 适于窄带系统传输。
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