核物理虚拟仿真实验

实验五双极性不归零码

一、实验目的

1.掌握双极性不归零码的基本特征

2.掌握双极性不归零码的波形及功率谱的测量方法 3.学会用示波器和功率谱分析仪对信号进行分析 二、实验仪器 1.序列码产生器 2.单极性不归零码编码器 3.双极性不归零码编码器 4.示波器 5.功率谱分析仪 三、实验原理

双极性不归零码是用正电平和负电平分别表示二进制码１和０的码型，它与双极性归零码类似，但双极性非归零码的波形在整个码元持续期间电平保持不变．双极性非归零码的特点是：从统计平均来看，该码型信号在１和０的数目各占一半时无直流分量，并且接收时判决电平为０，容易设置并且稳定，因此抗干扰能力强．此外，可以在电缆等无接地的传输线上传输，因此双极性非归零码应用极广．双极性非归零码常用于低速数字通信．双极性码的主要缺点是：与单极性非归零码一样，不能直接从双极性非归零码中提取同步信号，并且１码和０码不等概时，仍有直流成分。 四、实验步骤

1.按照图3.5-1 所示实验框图搭建实验环境。

2.设置参数：设置序列码产生器序列数N=128；观察其波形及功率谱。 3.调节序列数N 分别等于64.256，重复步骤2.

图3.5-1 双极性不归零码实验框图

实验五步骤2图 N=128

实验五双极性不归零码

一、实验目的

1.掌握双极性不归零码的基本特征

2.掌握双极性不归零码的波形及功率谱的测量方法 3.学会用示波器和功率谱分析仪对信号进行分析 二、实验仪器 1.序列码产生器 2.单极性不归零码编码器 3.双极性不归零码编码器 4.示波器 5.功率谱分析仪 三、实验原理

双极性不归零码是用正电平和负电平分别表示二进制码１和０的码型，它与双极性归零码类似，但双极性非归零码的波形在整个码元持续期间电平保持不变．双极性非归零码的特点是：从统计平均来看，该码型信号在１和０的数目各占一半时无直流分量，并且接收时判决电平为０，容易设置并且稳定，因此抗干扰能力强．此外，可以在电缆等无接地的传输线上传输，因此双极性非归零码应用极广．双极性非归零码常用于低速数字通信．双极性码的主要缺点是：与单极性非归零码一样，不能直接从双极性非归零码中提取同步信号，并且１码和０码不等概时，仍有直流成分。 四、实验步骤

1.按照图3.5-1 所示实验框图搭建实验环境。

2.设置参数：设置序列码产生器序列数N=128；观察其波形及功率谱。 3.调节序列数N 分别等于64.256，重复步骤2.

图3.5-1 双极性不归零码实验框图

实验五步骤2图 N=128

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仿真实验室在初中物理虚拟实验中的应用

作者：张秀敏

来源：《中国教育技术装备》2015年第11期

摘 要 初中物理实验类型多样。结合学校教学实际，探讨运用虚拟实验的意义，究竟哪种类型的实验需要运用虚拟实验教学，在虚拟实验使用中应该注意什么。 关键词 初中物理；实验教学；虚拟实验；仿真物理实验室 中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2015）11-0158-02

仿真物理实验室是一款面向中学物理课堂开发的一款软件，内容包含了电学、力学、声学、光学等所有实验的仿真演示，具有集成化程度高、操作简单等特点。这种软件有利于师生在使用中根据自己的实验设计把精力放在实验模型的构建上而不是操作上。这款软件为物理实验教学提供了极大的方便。

1 在初中物理教学中使用虚拟实验的意义

可以弥补传统实验仪器不足的现状 实验是物理教学的灵魂，但在传统物理教学中，由于现实条件和教学理念等原因，只注重知识的口头讲解，不重视实验操作，或在教学中只做比较简单的实验，导致实验

发学生学习兴趣的方法很多。中学生对刑侦主题

到了前所未有的充实和拓宽。实验教学也应该与时俱进，让中学生在实验中体会前沿科学知识，感

影视剧或者文章等有着浓厚的兴趣，将扣人心弦

的破案故事情境和生动、直观的实验情境融合，无疑会激发他们对科学长久的学习兴趣和主动学习的积极性。因此建议科学教师开展实验教学，不仅以验证单纯的科学知识和训练动手技能为目 标，还应和具体情境与应用联系起来，引领学生挖掘科学实验的真正意义。 ( 2 )科学实验教学需要体现综合性知识的渗透和综合性思维的训练

悟各类变化中的神奇现象，感悟实验表征的意义。法庭科学实验是实现这一想法的极佳载体。中学

可以通过基于数字化实验的传感器技术模拟破案的实验过程，也可以通过与高校和科研院所的联系，介绍红外光谱、色谱、热分析等在法证分析方面的应用。对于科学教师，及时地选择性地吸收

这些科技元素，不仅能在科学实验设计时拓宽新思路，更有助于提高教师自身的科学素养。 本文为 2 0 1 2年江苏省高校哲学社会科学研究指导项目“基于学习共同体的科学教育专业师范生职前成长” ( 2 0 1 2 S J D 8 8 0 0 7 9 )、 2 0 1 2年江苏省

综合科学的最大特点就是综合，也就是希望引领学生将自然界作

实验1：核衰变的统计规律

实验目的

1．了解并验证原子核衰变及放射性计数的统计性。 2．了解统计误差的意义，掌握计算统计误差的方法。 3．学习检验测量数据的分布类型的方法。

内容

1．在相同条件下，对某放射源进行重复测量。画出放射性计数的频率直方图，并于理论正态分布曲线作比较。

2．在相同条件下，对本底进行重复测量，画出本底计数的频率分布图，并与理论泊松分布图作比较。

2

3．用ｘ检验法检验放射性计数的统计分布类型。

原理

在重复的放射性测量中，即使保持完全相同的实验条件，每次的测量结果并不完全相同，而是围绕着其平均值上下涨落，有时甚至有很大的差别。这种现象就叫做放射性计数的统计性。放射性计数的这种统计性反映了放射性原子核衰变本身固有的特性，与使用的测量仪器及技术无关。

1. 核衰变的统计规律

放射性原子核衰变的统计分布可以根据数理统计分布的理论来推导。放射性原子核衰变的过程是一个相互独立彼此无关的过程，即每一个原子核的衰变是完全独立的，和别的原子核是否衰变没有关系，而且哪一个原子核先衰变，哪一个原子核后衰退变也纯属偶然的，并无一定的次序，因此放射性原子核的衰变可以看成是一种伯努里试验问题。设在t?0时，放射性原子核的总数是

N0，在t时间内将有

实验1：核衰变的统计规律

实验目的

1．了解并验证原子核衰变及放射性计数的统计性。 2．了解统计误差的意义，掌握计算统计误差的方法。 3．学习检验测量数据的分布类型的方法。

内容

1．在相同条件下，对某放射源进行重复测量。画出放射性计数的频率直方图，并于理论正态分布曲线作比较。

2．在相同条件下，对本底进行重复测量，画出本底计数的频率分布图，并与理论泊松分布图作比较。

2

3．用ｘ检验法检验放射性计数的统计分布类型。

原理

在重复的放射性测量中，即使保持完全相同的实验条件，每次的测量结果并不完全相同，而是围绕着其平均值上下涨落，有时甚至有很大的差别。这种现象就叫做放射性计数的统计性。放射性计数的这种统计性反映了放射性原子核衰变本身固有的特性，与使用的测量仪器及技术无关。

1. 核衰变的统计规律

放射性原子核衰变的统计分布可以根据数理统计分布的理论来推导。放射性原子核衰变的过程是一个相互独立彼此无关的过程，即每一个原子核的衰变是完全独立的，和别的原子核是否衰变没有关系，而且哪一个原子核先衰变，哪一个原子核后衰退变也纯属偶然的，并无一定的次序，因此放射性原子核的衰变可以看成是一种伯努里试验问题。设在t?0时，放射性原子核的总数是

N0，在t时间内将有

附件1

河北省高等职业院校创新发展行动计划（2015-2018）执行方案

学校名称 通讯地址 负责人 邮箱 固定电话 承接任务数量 1 衡水职业技术学院 职务 职称 手机 学校性质 邮编 学历 学位 专业领域 承接项目数量 1 建设基础 （重点表述与学校承担任务（项目）相关的工作基础） 经国家教育部决定，我省计划于2018年完成一批职业能力培养虚拟仿真实训中心，根据河北省高等职业教育创新发展行动计划要求，我省高等职业教育院校将要建设一批仿真实训中心。 衡水市根据“京津冀”经济圈的发展刚要，结合本地的地理位置优势，于2015年确定开发衡水文化产业的总规划，杨慧市长结合本市实际情况制订了创建“衡水湖湿地文化产业创业园”的项目，并将“衡水湖湿地文化产业创业园园区4号楼5号楼”分给我院，由我院开创“创业、职教”相结合的实训基地。我院决定依托文化产业场馆，利用本院的教育优势，以互联网+文化产业为抓手，促进大学生创业就业，建立“文化产业创客空间”和“创新创业实训基地”两部分，相互服务，相互支持，形成一套实训联合创业的综合平台。不但服务社会促进我市创新创业的发展，而且适用我市职业教育，为校企提供了一个更为方便通畅的平台。我院现有

大学物理仿真实验报告

固体线膨胀系数的测量

院系名称：电信学院

专业班级：计算机13班 姓 名：姜文涛 学 号：2110505063

固体热膨胀系数的测量

物质内部的分子都处于不停地运动中，而分子运动强弱的不同，造成绝大多数材料都表现出热胀冷缩的特性。人们在工程结构设计时，例如在房屋、铁路、桥梁、机械和仪器制造、材料的焊接等行业中一定要考虑到这一因素，如果忽略这一特性，将造成工程结构稳定性差，严重的可造成损毁，使仪表失灵以及在材料焊接中的缺陷等。

热膨胀系数的测定在工程技术中是非常重要的，本实验的目的主要是测定金属棒的线胀系数，并学习一种测量微小长度的方法。

一、实验目的

1． 了解研究和测量热膨胀系数的意义及其应用。 2． 学习用光杠杆法测量微小长度变化。 3． 学习测量金属棒的线膨胀系数。

二、实验原理

1． 材料的热膨胀系数

各种材料热胀冷缩的强弱是不同的，为了定量区分它们，人们找到了表征这种热胀冷缩特性的物理量，线胀系数和体胀系数。

线膨胀是材料在受热膨胀时，在一维方向上的伸长。在一定的温度范围内，固体受热后，其长度都会增加，设物体原长为 ，由初温 加热至末温 ，物体伸长了 则有

,

上式表明，物

3.17：

在计算机上用如下方法产生随机信号u(n)观测样本：首先产生一段零均值、方差为σ的复高斯白噪声序列v(n)；然后在v(n)上叠加三个复正弦信号，它们的归一化频率分别是

2

f1=0.15、f2=0.17和f3=0.26。调整σ和正弦信号的幅度，使在f1、f2和f3处的信噪比分别为30dB、30dB和27dB。

（1）令信号观测样本长度N=32，试用3.1.1节讨论的基于FFT的自相关函数快速计算方法估计出自相关函数r?0(m)，并与教材式（3.1.2）估计出的自相关函数r?(m)作比较。

（2）令信号观测样本长度N=256，试分别用BT法和周期图法估计u(n)的功率谱，这里设BT法中所用自相关函数的单边长度M=64。

（3）令信号观测样本长度N=256，试用Levinson-Durbin迭代算法求解AR模型的系数并估计u(n)的功率谱，模型的阶数取为p=16。 (1)程序如下：

N=32;

noise=(randn(1,N)+1i*randn(1,N))/sqrt(2); f1=0.15;f2=0.17;f3=0.26;SNR1=30;SNR2=30;SNR3=27; A1=10^(SNR1/20);A2=10^(SNR2/20);A3

《计算机控制技术及仿真》实验指导

攀枝花学院机电工程学院

二○○八年十月

实验1 Matlab环境语法及数学运算

（验证性实验）

一、实验目的

1、掌握 Matlab 软件使用的基本方法；

2、熟悉 Matlab 的数据表示、基本运算方法； 3、熟悉 Matlab 绘图命令及基本绘图控制。

二、实验仪器与软件

1. PC机 1台 2. MATLAB6.X环境

三、实验原理

MATLAB环境是一种为数值计算、数据分析和图形显示服务的交互式的环境。MATLAB有3种窗口，即：命令窗口（The Command Window）、m-文件编辑窗口（The Edit Window）和图形窗口（The Figure Window），而Simulink另外又有Simulink模型编辑窗口。

1．命令窗口（The Command Window）

当MATLAB启动后，出现的最大的窗口就是命令窗口。用户可以在提示符“>>”后面输入交互的命令，这些命令就立即被执行。

在MATLAB中，一连串命令可以放置在一个文件中，不必把它们直接在命令窗口内输入。在命令窗口中输入该文件名，这一