第一篇：物聯網實驗報告

物聯網實驗

實驗一 基礎實驗 1.1 串口調試組件實驗

1.1.1 實驗目的

在程序開發過程中，往往需要對編寫的代碼進行調試，前面介紹了通過LED進行調試的方法，該實驗主要是介紹串口調試的方式。本實驗通過一個簡單的例子讓讀者學會串口調試編寫的代碼。1.1.2 實驗原理

串口調試的語句格式為，ADBG(x, args?), 其中x為調試級別。我們在Makefile中定義一個默認級別，在寫代碼的時候只有x不小于Makefile中定義的默認級別時，該語句才能被輸出到串口，args?為打印的內容，具體的格式和c語言中printf相同。ADBG(?.)語句實際上是通過CC2430的串口Uart0輸出打印語句的。1.1.3 實驗步驟

1.將基站同電腦用燒錄線連接好，打開基站的開關，同時將基站的燒錄開關撥上去

2.用串口線將基站和PC機器連接起來

3.打開串口助手（串口助手在光盤中的目錄為 $（光盤目錄）輔助工具串口助手），波特率設置為9600，其中串口號要根據自己的情況選擇，點擊【打開串口】。

4.打開Cygwin開發環境

5.在Cygwin界面中執行cd apps/Demos/Basic/ SerialDebug，進入到串口調試實驗目錄下。

6.在串口調試代碼目錄下執行make antc3 install，進行編譯和燒錄。7.燒錄成功后，實驗現象為串口有內容輸出，輸出內容如下圖。

1.1.4 繼續實驗

通過級別控制，使得某些調試語句沒有被輸出到串口 修改方案：

如實驗原理說講ADBG(x, args?)，x是調試級別，當x小于makefile文件定義的默認級別時，此ADBG語句將不被執行。所以可以做如下修改： ????

#define DBG_LEV 3000 #define RPG_LEV 2000 ????

ADBG(DBG_LEV, “rnrnDEMO of Serial Debugrn”, 'x');ADBG(DBG_LEV, “1.This is a string, and this is char '%c'rn”, 'x');ADBG(DBG_LEV, “2.NUM1: HEX=0x%x, DEC=%drn”,(int)(num1),(int)(num1));ADBG(RPG_LEV, “2.NUM2: HEX=0x%lx, DEC=%ldrn”,(uint32_t)(num2),(uint32_t)(num2));ADBG(RPG_LEV, “3.FLOAT: %frn”, float1);????

這樣，第4句和第5句就不會輸出。輸出內容如下圖所示：

1.1.5 碰到的問題 第一次將基站同電腦用燒錄線連接起來時，電腦會無法識別此USB設備。這樣就不能把程序燒錄到基站和節點當中。需要先在PC機上安裝此USB設備的驅動程序。具體操作是在設備管理器當中，雙擊圖標有感嘆號的設備，點擊更新驅動程序，路徑為：F:實驗室軟件物聯網驅動程序。1.1.6 心得體會 本實驗屬于驗證性實驗，比較簡單，代碼也淺顯易懂。主要通過此實驗學習了如何通過串口對程序進行調試，這個調試功能是分級別調試的，只有調用處的調試級別不小于makefile中定義的調試級別的時候才會被輸出到串口。

1.2 串口組件通信實驗

1.2.1 實驗目的

能夠掌握CC2530中的串口的通訊功能，包括串口的發送功能和接受功能以及串口波特率設置功能。為今后的綜合實驗打下基礎。1.2.2 實驗原理

平臺提供了串口通信模塊組件PlatformSerialC，該組件提供了三個接口：StdControl、UartStream以及CC2530UartControl，其中，StdControl用于控制串口通信模塊的開關，UartStream提供了串口收發功能；CC2530UartControl接口用于設置串口通信得到波特率。其中UartStream的實現，實際上是在串口層做了一個緩沖，每次將發送緩沖器的數據一個字節一個字節地往串口發送，最終達到串口的連續傳輸。1.2.3 實驗步驟

1.將基站同電腦用燒錄線連接好，打開基站的開關 2.用串口線將基站和PC機器連接起來

3.打開串口助手（串口助手在光盤中的目錄為 $（光盤目錄）輔助工具串口助手），波特率設置為9600，其中串口號要根據自己的情況選擇，點擊【打開串口】。

4.打開Cygwin開發環境

5.在Cygwin界面中執行cd apps/Demos/Basic/ SerialIO，進入到串口通訊實驗目錄下。

6.在串口通訊代碼目錄下執行make antc3 install，進行編譯和燒錄。7.燒錄成功后，實驗現象為串口有內容輸出。

8.根據串口輸出的提示進行操作，串口提示為按下鍵盤【1】，基站的藍燈會閃爍一下，按下鍵盤【2】，基站的黃燈會閃爍一下。如果是其它按鍵，串口會提示“Error key”，如下圖。

1.2.4 繼續實驗

實現一個串口實驗，在串口助手中實現回顯的功能。修改方案：

在task void lightLED()函數當中，當 m_echo_buf==’1’ 和

m_echo_buf==’2’ 時其各自的ADBG語句后面都多加一句 post showMenuTask();

task void lightLED()

{

if(m_echo_buf=='1'){

} else if(m_echo_buf == '2'){

} else { ADBG(DBG_LEV, “Error Key %crn”, m_echo_buf);LED_YELLOW_TOGGLE;/* 切換黃色LED燈 */ ADBG(DBG_LEV, “You choose to toggle YELLOW LEDrn”);post showMenuTask();LED_BLUE_TOGGLE;/* 切換藍色LED燈 */ ADBG(DBG_LEV, “You choose to toggle BLUE LEDrn”);post showMenuTask();

} } post showMenuTask();調試結果：

1.2.5 碰到的問題 此實驗相對比較容易，基本無碰上什么問題。

1.2.6 心得體會 此實驗的代碼看起來是挺容易讀懂的，但是在編程實現上缺沒有那么容易。TinyOS系統事先已經將串口的發送和接受功能封裝成接口來讓我們調用，為我們使用串口的功能提供的極大的便利。這是nesC的一大優勢。提供各式各樣的內部組件也為我們做物聯網的開發應用節省了許多編程上的時間。

1.3 Flash組件讀寫實驗

1.3.1 實驗目的

掌握CC2530芯片Flash的讀寫操作，同時為后面的綜合實驗做準備。1.3.2 實驗原理

Flash存儲器具有非易失的特點，即其存儲的數據掉電后不會丟失。因此常用來存儲一些設備參數等。

Flash存儲器的組織結構為：每頁2KB，共64頁（CC2530-F128）。Flash存儲器的寫入有別于RAM、EEPROM等其他存儲介質，寫Flash時，每bit可以由1變為0而不能由0變為1，必須分頁擦除后才能恢復全“1”。因此，需要修改某頁中的部分字節時，需要將本頁中用到的所有數據讀出到RAM空間中修改，然后擦除本頁，再將RAM中的數據寫入。

CC2530中使用Flash控制器來處理Flash讀寫和擦除。使用DMA傳輸和CPU直接訪問SFR都可以配合Flash控制器完成寫Flash等操作。

DMA寫Flash：需要寫入的數據應存于XDATA空間，其首地址作為DMA的源地址，目的地址固定為FWDATA，觸發事件為FLASH。當FCTL.WRITE置“1”時觸發DMA，傳輸長度應為4的整數倍，否則需要補充；選擇字節傳輸，傳輸模式為單次模式，選擇高優先級。1.3.3 實驗步驟

1.將基站同電腦用燒錄線連接好，打開基站的開關 2.用串口線將基站和PC機器連接起來 3.打開串口助手 4.打開Cygwin開發環境

5.在Cygwin開發環境中執行cd apps/Demos/Basic/Flash 6.在Flash目錄下執行make antc3 install，進行軟件的編譯和燒錄 7.燒錄成功后，串口有內容輸出，具體如下圖

1.3.4 繼續實驗

自己定義一個結構體，并且將結構體的內容寫入到0x1fff8，并且在寫完后將結構體的數據讀取出來通原始數據進行比較。

修改方案：

將數組ieee2 改為結構體，在結構體里面定義一個數組。

struct Super{

};uint8_t ieee[8] = {0};uint8_t ieee1[8] = {7,2,4,11,21,3,92,1};task void initTask(){

uint8_t i;struct Super super;for(i=0;i<8;i++){ } ADBG(DBG_LEV, “read now n”);

call HalFlash.erase((uint8_t*)0x1fff8);for(i=0;i < 8;i+=4){ } call HalFlash.write((uint8_t*)(0x1FFF8+i),(&super.num+i), 4);super.num[i] = ieee1[i];uint8_t num[8];

} call HalFlash.read(ieee,(uint8_t *)0x1FFF8, 8);ADBG(DBG_LEV, “read ok.n”);for(i=0;i < sizeof(ieee);++i){ } ADBG(DBG_LEV, “super.num[%d]=%dn”,(int)i,(int)ieee[i]);

調試結果：

1.3.5 碰到的問題 在做繼續實驗的時候，原本想，像對數組初始化那樣直接給結構體里面的數組賦初值，但是如果這樣做了，在編譯的時候就會出現錯誤。在定義結構體類型的時候不能給結構體內定義的數組賦初值，在定義好結構體變量后，也不能直接給該結構體變量的數組變量賦初值。最保險的方法就是對機構體變量的數組變量挨個賦值。1.3.6 心得體會

這次實驗學習了Flash存儲器讀寫的基本原理，并通過了實驗來驗證對Flash存儲器的基本操作實現。這次實驗相對比較容易，就是在做繼續實驗的時候對nesC的結構體的基礎知識了解不夠深而卡了一小會兒。這些基礎實驗雖然比較簡單，但是在之后的綜合實驗上會經常使用到，為后面的綜合實驗做準備。實驗二 點對點通信實驗

2.1 實驗目的

1.了解節點對點通信過程

2.學會ATOS平臺通訊模塊（ActiveMessage）的使用 2.2 實驗原理

本實驗使用TinyOS中的活動消息（ActiveMessage）模型實現點對點通信，活動模型組件ActiveMessageC包含了網絡協議中路由層以下的部分。在ATOS平臺下，ActiveMessageC包含的主要功能有：CSMA/CA、鏈路層重發、重復包判斷等機制。其中，CSMA/CA機制使節點在發送數據之前，首先去偵聽信道狀況，只有在信道空閑的情況下才發送數據，從而避免了數據碰撞，保證了節點間數據穩定傳輸；鏈路層重發機制是當節點數據發送失敗時，鏈路層會重發，直到發送成功或重發次數到達設定的閾值為止，提高了數據成功到達率；重復包判斷機制是節點根據發送數據包的源節點地址及數據包中的dsn域判斷該包是不是重復包，如果是重復包，則不處理，防止節點收到同一個數據包的多個拷貝。

ActiveMessageC向上層提供的接口有AMSend、Receive、AMPacket、Packet、Snoop等。AMSend接口實現數據的發送，Receive接口實現數據的接收，Snoop是接收發往其它節點的數據，AMPacket接口用于設置和提取數據包的源節點地址、目的地址等信息，Packet接口主要是得到數據包的有效數據長度（payload length）、最大有數據長度、有效數據的起始地址等。AMSend、Receive、Snoop都是參數化接口，參數為一個8位的id號，類似于TCP/IP協議中的端口號。兩個節點通信時，發送節點使用的AMSend接口的參數id必須與接收節點的Receive接口的參數id一致。

在TinyOS操作系統下，所有的數據包都封裝到一個叫message_t的結構體中。message_t結構體包含四個部分：header、data、footer、metadata四個部分。其中header中包含了數據包長度、fcf、dsn、源地址、目的地址等信息；metadata包含了rssi等信息，詳見cc2420.h、Message.h、platform_message.h。其中，metadata部分不需要通過射頻發送出去，只是在發送前和接收后提取或寫入相應的域。2.3 實驗步驟 1.將基站同電腦用燒錄線連接好，打開基站的開關，將基站的燒錄開關撥上去 2.用串口線將基站和PC機器連接起來 3.打開串口助手 4.打開Cygwin開發環境

5.在Cygwin開發環境中執行/opt/atos/apps/Demos/RFDemos/1_P2P 6.在點對點通訊目錄下執行make antc3 install GRP=01 NID=01，進行軟件的編譯和燒錄,(GRP=01 NID=01 的意思是將當前的點燒錄為第一組，第一號)7.燒錄成功后，將基站的燒錄開關撥下去，將節點對應的燒錄開關撥上去，然后打開節點的開關

8.執行make antc3 reinstall GRP=01 NID=02 9.重啟基站

10.打開剛剛燒錄的節點的開關

11.在串口助手中根據提示輸入對應的操作內容 12.當節點和基站通訊成功的情況如下圖

13.當節點和基站通訊失敗的情況如下圖

2.4 繼續實驗

完成一個點對點的傳輸，讓基站給單獨節點發送一個命令，節點在接收到命令后將自己的藍燈狀態改變。

修改方案：

在Receive.receive(message_t* msg,void* payload.unit8_t len)函數中做修改。基站從串口接收到的數據存放在payload變量當中，所以只需要判斷payload的長度和內容跟命令是否一樣，如果一樣就改變藍燈的狀態。這里假設該命令為”BLUE”。

修改代碼：

event message_t* Receive.receive(message_t* msg, void* payload, uint8_t len){

uint8_t i;ADBG_APP(“rn*Receive, len = [%d], DATA:rn”, ADBG_N(len));for(i=0;i < len;i++){ } ADBG_APP(“%c”,((uint8_t*)payload)[i]);/* 繼續實驗 修改部分 開始*/

if(len==4){ if(((uint8_t*)payload)[0]=='B' &&((uint8_t*)payload)[1]=='L' &&((uint8_t*)payload)[2]=='U' &&((uint8_t*)payload)[3]=='E')

}

} /* 繼續實驗 修改部分 結束*/ ADBG_APP(“rn”);LED_YELLOW_TOGGLE;m_input_type = INPUT_ADDRESS;post showMenu();{ } LED_BLUE_TOGGLE;2.5 碰到的問題 1.在給節點燒錄程序的時候，容易出現no-chip-system was detected。這個時候要將下載器的reset按鈕按下去復位，才能使得節點順利燒錄程序。2.按照實驗步驟一步步做下來以后，基站給節點發送消息時，串口調試助手大多時間會顯示SentFAIL！。這個問題一直得不到解決，所以只好做繼續實驗。做繼續實驗的時候發現，雖然串口調試助手顯示的是SentFAIL ,但是基站還是能夠通過發送命令控制藍燈的亮滅。這說明基站跟節點的通訊是成功的。串口調試助手上顯示的是有誤的。至于為什么會出現這個問題，我們也沒有討論出結果來。

2.6 心得體會

該實驗完成了基本的節點之間的通訊，該實驗是基于穩定的MAC點對點傳輸。所以熟練掌握這個實驗是接下來研究路由協議的基礎。這個實驗依然是驗證性實驗，但是出現的問題比前幾個實驗多了。節點燒錄不進去、基站與節點能夠進行通信，但是串口調試助手顯示失敗。在這兩個地方糾結的很久，最后還是跟同學交流，才知道這些問題大家都有出現。所以猜測可能是接口程序有問題。實驗三 發射功率設置實驗

3.1 實驗目的

了解CC2530芯片的8個輸出功率等級，掌握節點輸出功率的設置方法。3.2 實驗原理

CC2530芯片支持8個等級的發射功率，不同功率等級發射的最遠距離不一樣，但是不是線性變化的。該實驗就是改變CC2530芯片的發射功率寄存器的數值來改變發射功率。3.3 實驗步驟

1.將基站同電腦用燒錄線連接好，打開基站的開關 2.用串口線將基站和PC機器連接起來 3.打開串口助手 4.打開Cygwin開發環境 5.在Cygwin開發環境中執行

cd /opt/atos/apps/Demos/RFDemos/3_SetTransmitPower/ 6.在功率設置實驗目錄下執行make antc3 install GRP=01 NID=02，進行軟件的編譯和燒錄

7.燒錄成功后，將基站的燒錄開關撥下去，將節點對應的燒錄開關撥上去，然后打開節點的開關

8.執行make antc3 reinstall GRP=01 NID=01 9.重啟基站

10.打開節點的開關，按照上面的提示進行操作。在上面的界面中，按“Y”后 會顯示功率列表提供選擇，根據自己的選擇進行功率設置，在設置完成后程序會自動給節點號為1的節點發送射頻數據，如下圖。

11.通過改變距離和改變發射功率級別，可以觀察到發送功率對發送的有效距離的影響。3.4 繼續實驗 在該實驗的基礎上測試，在最大和最小發射功率下兩個點之間通訊距離的差距。

3.5 碰到的問題 與“點對點通信實驗”一樣，基站與節點通訊成功以后，串口調試助手依舊顯示SentFAIL，但是我們可以通過查看代碼知道射頻接收數據的函數Receive.receive()函數里面有一條語句：LED_YELLOW_TOGGLE;說明當節點接收到數據以后，節點的黃燈就會改變燈的狀態。我們就以此作為判斷節點是否成功接收到基站發出的數據的依據。在設置發射功率的時候，想把功率設置成14，卻怎么也設置不了。查看代碼才知道16的發射功率等級對應的是十六進制的‘0’—‘F’，如果要設置發射功率為14，則應該輸入‘C’。3.6 心得體會 本實驗是在點對點通信實驗的基礎上完成的。通過本實驗，讓我們了解了CC2530芯片中功率級別的概念，以及如何設置發射功率的寄存器的值。為了解決這個實驗中出現的問題，仔細閱讀了所給的SetTransmitPowerM.nc文件的代碼。通過閱讀、分析代碼，對在TinyOS系統上進行nesC編程有了進一步地了解，也對nesC程序整體的框架有了一定的了解。

實驗四 星狀網絡通訊實驗 4.1 實驗目的

了解星形網絡的特點，掌握星形網絡的實現方法。

4.2 實驗原理

該實驗主要是完成星形網絡通訊實驗。在這個實驗中所有的基本節點都是直接將數據發送給基站，這樣就會形成一個星形。在節點端，每個節點都會啟動一個定時器，在定時器超時的時候，節點就會開始采集傳感器數據，在完成傳感器數據采集后，節點就會將采集的數據發送給基站；在基站端，接收到節點的數據后，按照基站和上位機通訊的協議將數據上報給上位機軟件。

4.3 實驗步驟

1.將基站同電腦用燒錄線連接好，打開基站的開關 2.用串口線將基站和PC機器連接起來 3.打開Cygwin開發環境

4.在Cygwin開發環境中執行cd /opt/atos/apps/Atosenet/ANTStartnet/Base 5.在功率設置實驗目錄下執行make antc3 install GRP=01 NID=01，進行軟件的編譯和燒錄

6.燒錄成功后，將基站的燒錄開關撥下去，將節點對應的燒錄開關撥上去，然后打開節點的開關

7.執行cd /opt/atos/apps/Atosenet/ANTStartnet/Node，進入到星形實驗的節點目錄。

8.在該目錄下面執行make antc3 install ASO=LIGHT TYPE3 GRP=01 NID=02,對節點進行燒錄。

9.依次燒錄剩下的節點，確保每個節點的NID是不一樣的 10.將節點和基站的天線都插好，并且將節點的開關都打開。

11.運行光監控軟件，如果沒有安裝，請先安裝該軟件，這個軟件的安裝包在【實驗光盤演示中心LightField.msi】。

12.選擇正確的串口號，點擊運行標志，運行之后的界面如下。

13.從運行的圖片中可以看到一個星形的網絡。如果想看到一個更大的星形的網絡，可以多燒錄幾個節點。

4.4 繼續實驗

在該實驗的基礎上，嘗試讓基站的ID變為2。每個基本節點都將自己的目的地址變為2。并且最終通訊形成星形網絡。

修改方案：

將node文件夾里面的makefile 文件打開，將PFLAGS +=-DATE_PROFILE_TABLE_CONFIG 改為PFLAGS +=-DATE_PROFILE_TABLE_CONFIG=2。這個修改的目的是為了設置星形網絡的父節點。ATE_PROFILE_TABLE_CONFIG的值就是靜態路由默認的目的節點的ID號。所以這樣一改，就能使每個基本節點都將自己的目的地址變為2。

4.5 碰到的問題

按照步驟將所給的程序分別燒錄到基站和節點以后，會發現網絡拓撲圖所示的網絡非星形網絡，而是樹狀網絡。詢問助教才知道這是沒有對控制星形網絡父節點的變量賦初值的緣故。需要將Node文件夾里的makefile文件的ATE_PROFILE_TABLE_CONFIG 改為PFLAGS +=-DATE_PROFILE_TABLE_CONFIG=1。這樣得到的網絡拓撲圖才是正確的。按照繼續實驗的要求修改makefile文件后，燒錄時給基站賦予的節點ID值也改為了2，但是出來的網絡拓撲圖，其星形網絡的父節點的ID仍然是1。這個問題其他的同學也出現過。但是沒有討論出解決方案。

4.6 心得體會

這個實驗是每個基本節點都將采集到的傳感器數據發送給基站，所以使用的是星形網絡。該網絡只需要基本節點將數據發送到基站，而不需要基本節點之間進行通訊，也不需要基站向基本節點發送消息，所以基本節點在每次發送的時候只需要填寫目的地址為1就可以。所以該實驗使用的路由協議只需要靜態的路由協議就可以實現了，節點在上電的時候將基站作為唯一的路由信息寫入到flash中，每個節點按照這樣的路由信息發送，最終形成的就是星形網絡。為了分析網絡拓撲圖出現樹狀網絡的原因，還找到了靜態路由協議的文件夾Profile，仔細查找才發現影響父節點的變量是ATE_PROFILE_TABLE_CONFIG。所以感覺這些實驗沒有表面看起來這么簡單，如果要分析透徹其中的原理以及實現方法，還得花較多的功夫。

第二篇：物聯網創新實驗報告(未刪減)

西安郵電大學

通信與信息工程學院 物聯網創新實驗報告

專業班級： 學生姓名： 學號(班內序號):

年 月 日

電容充放電實驗報告

一、引言

本次試驗在陳瑞老師的指導下，通過在面包板上組裝簡單電路，學習電容充放電過程中，發光二極管的點亮與熄滅的過程。

二、硬件設計

本次實驗使用電子元件為：兩個碳膜電阻，阻值分別為10K和 ；兩個發光二極管；兩個電解電容，大小均為1uF；電源（用USB線連接電腦代替）；若干插線等。

在面包板上按電路圖連接電路，連接完成后進入測試。

三、測試結果

電路接通后，閉合S1，發光二極管D1亮，；斷開S1，電源斷開，閉合S2，D2亮，D1熄滅，實驗結束。

發光二極管D1亮，表示充電的過程；斷開S1，閉合S2后，D2亮，表示放電的過程。

實驗成果展示：

簡單電子門鈴實驗報告

一、引言

本次實驗是利用現有元件在面包板上參照簡單電子門鈴電路圖連接電路，使電子門鈴元件發出間歇的滴滴聲。

二．硬件設計

本次實驗所用電子元件：若干碳膜電阻，阻值不等；若干電容，大小不等，兩個三極管規格分別為PNP三極管和NPN三極管；電子門鈴元件，電源；插線若干等。

在面包板上按電路圖連接電路，進入測試階段。

原理簡述：C1起到充、放電作用，R1起限流作用，當電源接通時電流通過喇叭向C1充電，這時C1的電壓很快上升。當C1的電壓上升至ⅤT2的工作電壓時（一般0.7Ⅴ），ⅤT2得電導通電壓加至VT1基極，VT1也得電導通，電壓又從VT1的集電極加至喇叭，喇叭得電工作發出嘟聲。喇叭得電工作的同時電壓也加到了C1上，使C1進速放電，這時C1的電壓進速下降，當電壓降至VT2絕止電壓時（低干0.7），VT2停止工作，VT1也跟著停止工作，喇叭因此失壓也不再發聲。電路完成了一次充放電周期。周期完成后電路又進入第二次充放電周期。C1又回到原來繼續充電，電壓升至VT2導通電壓時，VT2得電工作，VT也得電工作??。每一周期喇叭只發出一聲 嘟 聲。當周期不斷也循環喇叭就發出 嘟 嘟 嘟??聲了。這就是頻率。改變R1的阻值可改變頻率（也就是改變喇叭 嘟 嘟聲的間隔時間）

在正確連接電路的情況下，通過置換電阻與電容改變頻率使電子元件發出有規律的滴滴聲。

三、測試結果

連接電源，簡單門鈴電子元件發出有規律的滴滴聲，斷開電源，滴滴聲消失。

實驗成果展示：

指導教師評語：

實 驗 成 績:

指導(輔導)教師 :

說明：

1.模板以《課程設計》課程為例，因此紅色字體部分為可更改部分，請根據所授課程的實際情況填寫。

2.本實習報告封皮適用于通信與信息工程學院所有實踐、實驗類課程（如：《生產實習》、《科研訓練》、《企業實習》、《下一代網絡實驗》、《信息安全基礎實驗》、《移動通信基礎實驗》、《信息安全專業課程設計》、《通信工程專業課程設計》、《認識實習》、《通信軟件設計課內實驗》、《基于JAVA的網絡編程》、《通信網絡實驗》、《移動通信實驗》等）。3.封面中，時間一欄指的是學生提交報告的時間，如：2014年X月X日。4.封底中，教師評語要求詳盡、具體，能根據學生的實際情況填寫，并能指出學生學習本課程中所出現的不足和問題。

5.模板中其他部分可以機填，但指導教師評語、實驗成績以及指導教師簽字均為手填。

6.如包含多個實驗內容，總封皮及總成績由最后一名帶課老師給出。

7、全文小四宋體，行間距20磅；

8、一級標題采用黑體三號字，二級標題采用宋體加粗四號字，三級標題采用宋體加粗小四號字；一級標題為一、二、三，二級標題為1、2、3，三級標題為（1）、（2）、（3）。

撰寫內容提綱：

一、摘要（200-300字，主要包括“為什么做、做什么、怎么做、做的結果怎么樣”四部分，摘要必須簡明扼要，并附關鍵詞3-5個）

二、英文摘要

三、引言（對報告總體的概述，目的是向讀者簡略描述短文內容或相關背景，吸引讀者對本文產生興趣，對正文起到提綱掣領和激發閱讀興趣的作用）

四、硬件設計（闡述本設計的硬件電路，并附硬件設計圖）

六、測試結果（給出設計的系統的測試結果，與任務進行對比，并給出設計出的整體作品外觀圖）

七、項目團隊成員貢獻及心得體會

（1）***，主要參與了該設計的硬件設計，并調試了*******，通過本設計，自己學習了********。（結合自己情況撰寫，200-300字之間）（2）***（3）***

八、主要參考文獻（列近5年主要參考文獻6篇以上，格式如下）

（1）期刊文章（文獻類型標識：J）

[序號] 主要責任者。題名[J]。刊名，年，卷(期)：起止頁碼（任選）。

（2）專著（文獻類型標識：M）

[序號] 主要責任者。題名[M]。出版地：出版者，出版年，起止頁碼。

（3）論文集（文獻類型標識：C）中析出的文獻（文獻類型標識：A）

[序號] 析出文獻主要責任者。析出文獻題名[A]。論文集主要責任者（任選）。論文集題名[C]。出版地：出版者，出版年，析出文獻起止頁碼。

（4）學位論文（文獻類型標識：D）

[序號] 主要責任者。題名[D]。出版地：出版者，出版年。

（5）國際、國家標準（文獻類型標識：S）

[序號] 標準編號，標準名稱[S]。發布年。

（6）專利（文獻類型標識：P）

[序號] 專利所有者。專利名稱[P]。專利國別：專利號，出版日期。

（7）電子文獻

[序號] 主要責任者。電子文獻題名。電子文獻出處（或可獲得地址），發表（或更新）日期/引用日期。

專著(M)；論文集（C）；報紙文章（N）；期刊文章（J）學位論文（D）；報告（R）；標準（S）專利（P）

（8）未定義類型的文獻（文獻類型標識：Z）

[序號] 主要責任者。文獻題名[Z]。出版地：出版者，出版年。

第三篇：物聯網

組成：宇宙空間部分：由24顆人造衛星構成，其中21顆工作，3顆備用。24顆衛星均勻分布在6個軌道面上，使地球表面任何地方在任一時刻都有至少6顆衛星在視線之內，可達到準確定位和跟蹤。4

地面監控系統：由1個主控站、6個監測站、4個地面天線組成。負責收集由衛星傳回的信息，并計算衛星星歷、相對距離，大氣校正等數據。

用戶設備部分：即用戶GPS信號接收機，主要功能是接收GPS衛星發射的信號，以獲得必要的導航和定位信息，經數據處理，完成導航和定位工作

原理：GPS使用24顆人造衛星所形成的網絡來三角定位接受器的位置，并提供經緯度坐標，可以達到準確定位。但GPS定位的位置需要在可看見人造衛星或軌道所經過的地方，因此只用于室外定位。

組成：GPS手機+網絡基站+位置服務器+GPS

原理：1）AGPS手機將其的基站地址通過網絡傳輸到位置服務器； 位置服務器將與該位置相關的GPS輔助信息（包含GPS的星歷和方位俯仰角等）傳輸到手機；2）手機的AGPS模塊根據輔助信息（以提升GPS信號的第一鎖定時間能力）接收GPS原始信號； 3）手機解調GPS原始信號并計算手機到衛星的距離，通過網絡傳輸到位置服務器；4）位置服務器據此完成對GPS信息的處理，估算手機的位置，并通過網絡傳輸到定位網關或應用平臺，完成手機用戶的定位。

特點: 低功耗、成本低、時延短、網絡容量大、可靠、安全

網絡的拓撲結構主要有三種，星型網、網狀（mesh）網和混合網。星型網是由一個PAN協調點和一個或多個終端節點組成的。

PAN協調點必須是FFD，它負責發起建立和管理整個網絡，其它的節點（終端節點）一般為RFD，分布在PAN協調點的覆蓋范圍內，直接與PAN協調點進行通信。星型網通常用于節點數量較少的場合。

結構：Zigbee的體系結構由稱為層的各模塊組成。每一層為其上一層提供特定的服務：即由于數據服務實體提供數據傳輸服務；管理實體提供所有的其他管理服務。每個服務實體通過相應的服務接入點（SAP）為其上層提供一個接口，每個服務接入點通過服務原語來完成所對應的功能。

4.物聯網概念及層次結構：

定義：把任何物品通過射頻識別（RFID），紅外感應器，全球定位系統，激光掃描器 等信息傳感設備，按約定的協議與互聯網連接起來，進行信息交換和共享，以實現智能化識別和管理的一種網絡。

層次結構：物聯網應用層（行業應用系統、行業應用平臺），物聯網網絡層（業務支撐平臺、核心網絡、接入網絡），物聯網感知層（定位授時、攝像監控、傳感器網、M2M終端、RFID讀寫）

RFID的結構：從結構上講RFID是一種簡單的無線系統，只有兩個基本器件，該系統用于控制、檢測和跟蹤物體。系統由一個詢問器和很多應答器組成。

RFID的組成：：由天線，耦合元件及芯片組成，一般來說都是用簽作為應答器，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象。閱讀器：由天線，耦合元件，芯片組成，讀取（有時還可以寫入）標簽信息的設備，可設計為手持式rfid讀寫器（如：C5000W）或固定式讀寫器。

應用軟件系統 ：是應用層軟件，主要是把收集的數據進一步處理，并為人們所使用。

原理：標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息，或者由標簽主動發送某一頻率的信號，解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。

6.三要素：傳感器、感知對象、觀察者

特征：傳感器網絡是集成了監測、控制以及無線通信的網絡系統，節點數目更為龐大(上千甚至上萬)，節點分布更為密集；由于環境影響和能量耗盡，節點更容易出現故障；環境干擾和節點故障易造成網絡拓撲結構的變化；通常情況下，大多數傳感器節點是固定不動的。另外，傳感器節點具有的能量、處理能力、存儲能力和通信能力等都十分有限。傳統無線網絡的首要設計目標是提供高服務質量和高效帶寬利用，其次才考慮節約能源；而傳感器網絡的首要設計目標是能源的高效利用，這也是傳感器網絡和傳統網絡最重要的區別之一。

關鍵技術：節點自定位技術、時間同步技術、（3）數據融合技術、（4）網絡安全技術

概念：M2M是machine-to-machine的簡稱，即“機器對機器”的縮寫，也有人理解為人對機器(man-to-machine)、機器對人(machine-to-man)等，旨在通過通信技術來實現人、機器和系統三者之問的智能化、交互式無縫連接

特點：（1）M2M通信與人和人之間的通信有本質的區別，因為M2M通信是面向機器的通信，它將遍布在日常生活中的機器設備連接起來，組成網絡，所以具有常規通信所沒有的特點。（2）M2M表達的是多種不同類型通信技術的有機結合，包括機器之間通信、機器控制通信、人機交互通信以及移動互聯通信。

3）M2M讓機器、設備在應用處理過程中與后臺信息處理系統建立無線連接、共享信息，并與操作者共享信息。（4）M2M技術綜合了數據采集、遠程監控、GPS等系統，能夠使業務流程自動化，集成公司的IT設備和非IT設備，并創造相關增值服務。

8.定義：云計算是一種動態的、易擴展的、通過互聯網提供虛擬化的資源計算方式。狹義云計算是指IT基礎設施的交付和使用模式；廣義云計算是指服務的交付和使用模式。“云” 是指由成千上萬臺計算機和服務器集群，通過互聯網實現網絡服務的“電腦云”。

特點：以免費或付費使用的形式向用戶提供各種計算服務的，主要包括：基礎設施即服務IaaS（Infrastructure as a Service）、平臺即服務PaaS（Platform as a Service）和軟件即服務SaaS（Software as a Service）

9.古跡、古樹實時監測，數字圖書館和數字檔案館

數字家庭，定位導航，現代物流管理，食品安全控制零售，數字醫療，防入侵系統

10.2009年8月，“感知中國”的講話把我國物聯網領域的研究和應用開發推向了高潮，無錫市率先建立了“感知中國”研究中心，中國科學院、運營商、多所大學在無錫建立了物聯網研究院，無錫市江南大學還建立了全國首家實體物聯網工廠學院。自溫總理提出“感知中國”以來,物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一，寫入“政府工作報告”，物聯網在中國受到了全社會極大的關注，其受關注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的。[1]

物聯網的概念已經是一個“中國制造”的概念，它的覆蓋范圍與時俱進，已經超越了1999年Ashton教授和2005年ITU報告所指的范圍，物聯網已被貼上“中國式”標簽。截至2010年，發改委、工信部等部委正在會同有關部門，在新一代信息技術方面開展研究，以形成支持新一代信息技術的一些新政策措施，從而推動我國經濟的發展。物聯網作為一個新經濟增長點的戰略新興產業，具有良好的市場效益，《2013-2017年中國物聯網行業應用領域市場需求與投資預測分析報告》數據表明，2010年物聯網在安防、交通、電力和物流領域的市場規模分別為600億元、300億元、280億元和150億元。2011年中國物聯網產業市場規模達到2600多億元。

物聯網本身的結構復雜，主要包括三大部分：首先是感知層，承擔信息的采集，可以應用的技術包括智能卡、RFID電子標簽、識別碼、傳感器等；其次是網絡層，承擔信息的傳輸，借用現有的無線網、移動網、固聯網、互聯網、廣電網等即可實現；第三是應用層，實現物與物之間，人與物之間的識別與感知，發揮智能作用。

第四篇：物聯網1091 移動通信實驗報告內容

實驗一

偽隨機序列產生實驗

一、實驗目的

給實驗箱加電，通過鍵盤和液晶選擇“菜單”中的“一.偽隨機序列產生”

二、實驗內容

1.m序列產生實驗

在偽隨機序列產生中選擇“1.m序列產生”（1）（2）在測試點TP201測試數據輸出的時鐘；

在測試點TP202測試輸出的周期為15的m序列碼。CH1連接到TP201；CH2連接到TP202； 按下示波器的“AUTO”鍵；

分別將CH1和CH2的電壓檔設為“2.0V”，時間檔設為“100us”； 將CH1向移動，CH2向下移動。按“RUN/STOP”鍵停止波形采樣。

和CH1始終波形對照，CH2波形從最寬的高電平開始讀取，15位的m序列碼測量操作與測量結果：

（1）（2）（3）（4）（5）（6）

為：***，如圖1-1-TP202。

圖1-1-TP202 2.GOLD序列產生實驗

在偽隨機序列產生中選擇“2.GOLD序列產生”

（3）（4）（5）在測試點TP201測試數據輸出的時鐘；

在測試點TP202、TP203測試用于產生GOLD序列的周期為31的m序列優選； 在TP204測試輸出的周期為31的Gold序列碼。CH1連接到TP201；CH2連接到TP202； 按下示波器的“AUTO”鍵；

分別將CH1和CH2的電壓檔設為“2.0V”，時間檔設為“200us”； 將CH1向移動，CH2向下移動。按“RUN/STOP”鍵停止波形采樣。

時間檔設為“100us”，和CH1始終波形對照，CH2波形從最寬的高電平開始讀測量操作與測量結果：

（1）

（2）（3）（4）（5）（6）

取，m序列優選：******0，如圖1-2-TP202：

圖1-2-TP202 CH2連接到TP203，同樣可以測得另一組m序列優選為：******0，如圖1-2-TP203；（7）

三、實驗小結

實驗二

直擴編解碼（DS）實驗

一、實驗內容

（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）通過鍵盤和液晶選擇實驗“1.直擴編解碼”； 從觀測點TP201觀測時鐘信號； 從測試點TP202觀測發送數據的波形； 從TP203觀測擴頻PN碼的波形； 從TP204觀測擴頻后的數據波形； 從TP205觀測解擴出來的數據； 從TP206觀測解擴方的PN碼。

CH1連接到TP202；CH2連接到TP205； 按下示波器的“AUTO”鍵；

分別將CH1和CH2的電壓檔設為“2.0V”，時間檔設為“500us”； 將CH1向移動，CH2向下移動。按“RUN/STOP”鍵停止波形采樣。

CH1為原始數據波形，CH2為解擴數據波形。比較可以看出：CH2波形除了時測量操作與測量結果：

（1）（2）（3）（4）（5）（6）

間上有一定延遲外（約300us），形狀和CH1波形完全一致，這說明CH2解擴數據和CH1數據完全一致。如圖3-1-TP202~ TP205

圖3-1-TP202~TP205 注意：TP202的原始數據在隨機變化，所以TP202的波形和TP205的波形始終在變化。因此實際測的波形和圖3-1-TP202~TP205的波形可能不一致，但CH2波形除了時間上有一定延遲外，形狀和CH1波形完全一致。

（7）CH1連接到TP203，CH2連接到TP206，電壓檔設置保持為“2.0V”，時間檔設為“100us”。同樣可以測得擴頻PN碼波形和接收PN碼的波形完全一致。如圖3-1-TP203~ TP206

圖3-1-TP203~TP206 CH1連接到TP201，CH2連接到TP203，電壓檔設置保持為“2.0V”，時間檔設為“50us”。可以觀測時鐘和擴頻PN碼波形，比較時鐘可以讀出擴頻PN碼數據為：***0。如圖3-1-TP201~ TP203（8）

圖3-1-TP201~TP203（9）CH1連接到TP203，CH2連接到TP204，電壓檔設置保持為“2.0V”，時間檔設為“100us”。可以觀測擴頻PN碼波形和擴頻后的數據波形。如圖3-1-TP203~ TP204

圖3-1-TP203~TP204 注意：TP202的原始數據在隨機變化，因此TP204的擴頻波形可能和上面波形不一致。

實驗三 BPSK調制解調

一、實驗目的

通過鍵盤和液晶選擇“1 BPSK”。（1）（2）（3）

二、實驗內容

測量操作與測量結果： 在測試點TP202測試發送方數據； 在測試點TP308測試BPSK調制后的波形； 在測試點TP204測試解調后的數據波形。

（1）（2）（3）（4）（5）（6）CH1連接到TP202；CH2連接到TP308； 按下示波器的“AUTO”鍵；

分別將CH1和CH2的電壓檔設為“2.0V”，時間檔設為“200us”； 將CH1向移動，CH2向下移動。按“RUN/STOP”鍵停止波形采樣。

CH1為原始數據波形，CH2為BPSK調制后的波形，仔細觀察可以原始數據和調制波的對應關系。如圖5-1-TP202~ TP308。原始數據1個周期128位。

圖5-1-TP202~ TP308（7）CH1連接到TP202，CH2連接到TP204，電壓檔設置保持為“2.0V”，時間檔設為“500us”。CH1為原始數據波形，CH2為解調數據波形。注意：TP202的原始數據在隨機變化，所以TP202的波形和TP204的波形始終在變化。因此實際測的波形和圖5-1-TP202~TP204的波形可能不一致，但CH2波形除了時間上有一定延遲外（約300us），形狀和CH1波形完全一致。如圖5-1-TP202~ TP204

三、實驗小結

實驗四 GSM/GPRS 接入實驗

一、實驗目的 1.理解GSM/GPRS相關的AT命令集。2.了解主機通過GSM/GPRS模塊訪問有線網的配置流程。3.了解如何通過GSM/GPRS模塊讓設備終端之間建立TCP連接以傳輸用戶數據。4.理解短消息協議。5.理解GSM/GPRS信令流程。

二、實驗內容 1.硬件連接。2.配置無線模塊。3.配置主機。4.網絡服務。5.AT命令。6.GSM/GPRS信令仿真。

三、實驗環境

1、系統環境

2、硬件環境

每個實驗組配置2套設備，每套設備硬件由一臺計算機、一個SEMIT TTP 6606硬件模塊（已配置開通GPRS業務的SIM卡）、一根串口電纜、一副耳機話筒、一個穩壓電源組成。

注意：本軟件系統需要移動網絡的支持，實驗所在地的移動網絡需要支持GPRS業務并且用戶已申請開通。在網絡資源不夠或者信號很差的情況下，實驗也有可能無法正常進行。（由于軟件界面顯示的信息較多，本軟件必須在1024*768以上的分辨率下運行）

3、軟件環境

Windows2000 Professional操作系統。操作系統中已配置TCP/IP協議棧。

五、實驗步驟

1、配置主機和GSM/GPRS硬件模塊

1）用串口電纜將SEMIT TTP 6606和計算機串口相連，接通穩壓直流電源，打開開關。（注意保證天線接觸良好，切忌帶電插拔串口電纜）2）配置無線模塊（此時串口應處于打開狀態）(1)初始化串口

(2)點擊界面上的“附著GPRS”按鈕，顯示附著成功

(3)點擊界面上的“配置網絡參數”按鈕，顯示配置網絡參數成功(4)點擊界面上的“激活場景”按鈕，顯示激活場景成功 3）配置主機（如串口未關閉，請先關閉串口）

圖1 配置界面

(1)安裝標準modem驅動

點擊 “裝載Modem驅動” 彈出界面如圖2所示。勾上復選框，選擇不檢測調制解調器，單擊“下一步”。

圖2 添加/刪除硬件向導

選擇“標準33600bps調制解調器”，單擊下一步，如圖3所示。

圖3 選擇modem型號

選擇將modem驅動裝載在與GSM/GPRS模塊有物理連接的端口上，單擊“下一步”，如圖4所示。

圖4 選擇端口

最后單擊“完成”，完成調制解調器的安裝。(2)新建GPRS連接

點擊 “連接管理”彈出界面如圖5所示，分別在其中輸入“連接名稱”，“用戶名”，“密碼”（此三項可根據用戶需要隨意填寫），“連接時使用”選擇“標準33600bps調制解調器（modem）” 并輸入“國家號”和“區號”。“電話號碼”中輸入“*99***1#”。點擊“新建連接”，新建立的連接名將出現在連接列表中。選中連接列表中的連接名，點擊“刪除連接”將刪除選中的連接。

圖5 連接管理

(3)撥號建立PPP鏈路

點擊 “網絡連接”彈出界面如圖6所示，如果你建的連接沒出現在列表中，請點擊“更新”。在連接列表中選中你所建的連接，點擊 “撥號”（撥號前要關畢Semit 6606所用的串口），在狀態欄中會顯示出撥號的狀態。不用連接時點擊“掛斷”。

圖6 PPP撥號

2.網絡服務 1)話音服務(1)撥打電話

輸入對方電話號碼，點擊“撥號”按鈕進行撥號，撥通后點擊“接聽”按鈕進行通話，通話結束后點擊“掛機”按鈕結束通話。(2)接聽電話

出現來電提示后，點擊“接聽”按鈕進行通話，通話結束后點擊“掛機”按鈕結束通話。2)短消息服務(1)發送短消息

輸入對方手機號點擊“確定”按鈕，會出現“短信服務中心號碼”對話框，填入當地服務中心號碼，點擊“確定”,并關閉該對話框，如圖8所示。

填入短信內容單擊“發送”按鈕發送，提示欄中會出現短消息發送信息。(2)閱讀短消息

輸入要讀的短消息號，點擊“讀短信息”按鈕，短消息內容或提示信息會出現在信息欄中。(3)刪除短消息

輸入要刪除的短消息號，點擊“刪除短信”按鈕，提示信息會出現在信息欄中。點擊“清除”按鈕能清空信息欄中所有信息。3)WAP服務

打開WAP瀏覽器，可通過GPRS瀏覽WAP網站。（在此之前要配置好，主機和無線模塊，并打開連接）4)聊天服務 服務器端配置：

點擊“服務器配置”,在“服務器配置”界面中，輸入連接端口號，并選擇連接方式“TCP”，點擊“確定”。如圖9所示 客戶端配置：

點擊“客戶端配置”，在“客戶端配置”界面中，輸入服務器的IP地址和服務器的連接端口號，并選擇連接方式“TCP”，點擊“確定”。如圖10所示。客戶端點擊“連接”按鈕，建立“TCP”連接。

服務器端和客戶端可在“聊天內容”中，輸入聊天信息，并點擊“發送”,發送聊天信息。點擊“斷開連接”斷開TCP連接。

圖7 網絡服務界面

圖8

圖9

圖10

3．AT命令

在頁面左側輸入AT命令，通過AT命令來操作GPRS模塊。

前面提到的無線模塊配置工作，可在此處通過相應的AT命令來完成。也可通過AT命令來實現短消息服務和話音服務，并從中觀察短消息協議和相應的編解碼方法。頁面右側有詳細的AT命令描述。

圖11 AT命令界面

4．GSM/GPRS信令仿真

1)先選中GSM或GPRS仿真 2)再選擇所要仿真的信令流程

3)最后選擇正確的信令和信道進行仿真 4)右面會相應給出仿真結果

圖12 信令仿真界面

三、實驗小結

第五篇：廣工物聯網自動控制原理實驗報告

實驗報告

課程名稱

自動控制原理

_ 學生學院

自動化學院

_ 專業班級___物聯網工程（4）班___ 學

號____________ 學生姓名_________________ 組

員_________________ 指導教師_______李順祥 ________

2018 年 1 月

一．實驗目的

1、用MATLAB的命令

2、掌握MATLAB有關傳遞函數求取其零、極點計算的函數

3、掌握用MATLAB求取系統的數學模型

二．實驗軟件環境

1、計算機

2、MATLAB軟件

三．實驗內容

1、特征多項式的建立與特征根的求取

在命令窗口依次運行下面命令，并記錄各命令運行后果

>>p=[1,2,0,4];

構建特征多項式p(s)=s^3+3s^2+4的矩陣 >>r=roots(p)

求特征方程p(s)= p(s)=s^3+3s^2+4=0的特征根 >>p=poly(r)

從特征根構建特征多項式的矩陣

2、求單位反饋系統的傳遞函數

在命令窗口依次運行下面命令，并記錄各命令運行后果 >>numg=[1];deng=[500,0,0];

構建傳遞函數G(s)=1/500s^2的特征多項式 >>numc=[1,1];denc=[1,2];

構建傳遞函數Gc(s)=(s+1)/(s+2)的特征多項式

>>[num1,den1]=series(numg,deng,numc,denc);

求G(s)Gc(s)>>[num,den]=cloop(num1,den1,-1)求開環傳遞函數G(s)Gc(s)的閉環傳遞函數

>>printsys(um,den)

輸出傳遞函數

3、傳遞函數零、極點的求取

在命令窗口依次運行下面命令，并記錄各命令運行后果 >>num1=[6,0,1];den1=[1,3,3,1];

構建傳遞函數G(s)=(6s^2+1)/(s^3+3s^2+3s+1)的特征多項式 >>z=roots(num1);

求G(s)的零點 >>p=roots(den1);

求G(s)的極點 >>n1=[1,1];n2=[1,2];d1=[1,2*i];d3=[1,3];>>num2=conv(n1,n2)

求多項式(s+1)(s+2)>>den2=conv(d1,conv(d2,d3))

求多項式(s-2j)(s+2j)(s+3)>>printsys(num2,den2)

構建H(s)=(s+1)(s+2)/(s-2j)(s+2j)(s+3)>>num=conv(num1,den2);den=conv(den1,num2);構建G(s)/H(s)的特征多項式的矩陣

>>printsys(num,den)

輸出以多項式表示的傳遞函數 >>pzmap(num,den),title(‘極點-零點圖’)

輸出傳遞函數的極點和零點圖

4、求反饋聯接系統的傳遞函數

命令窗口依次運行下面命令，并記錄各命令運行后果 >>numg=[1];deng=[500,0,0];

構建傳遞函數G(s)=1/500s^2的特征多項式 >>numh=[1,1];denh=[1,2];

構建傳遞函數H(s)=(s+1)/(s+2)的特征多項式 >>[num,den]=feedback(numg,deng,numh,denh)>>printsys(num,den)

5、自行利用MATLAB命令求取以下系統傳遞函數，并記錄下結果

四．實驗的結果及分析1、2、3、4、5、五．實驗心得體會 通過本實驗，我了解了基本的Mathlab指令，也讓我認識到了mathlab的強大。還有通過本實驗我主要了解了如何使用matlab指令求解傳遞函數以及其零極點，較為基礎，但十分重要，為后面實驗的開展打下基礎。

一．實驗目的

1、掌握MATLAB對系統進行時間響應分析

2、掌握一節慣性系統以及二階系統的時間響應特征以及系統性能與系統參數之間的關系

二．實驗軟件環境

3、計算機

4、MATLAB軟件

三．實驗內容

1、使用MATLAB求一階慣性系統的單位階躍響應曲線。

系統傳遞函數：

在命令窗口依次運行下面命令，并記錄各命令運行后結果 >>t=[0:.5:5];>>y=1-exp(-2*t);>>plot(t,y’r’);>>axis[0 5 0 1.1];>>set(gca,’ytick’,0:.1:1.1);>>title(‘y(t)=1-exp(-2t)’);>>xlabel(‘t’);>>ylabel(‘y(t)’);>>grid 若系統傳遞函數：G(S)=10/s+1 自行編制在命令窗口運行命令，求其單位階躍響應，并與上面的結果進行比較

2、使用MATLAB求二階系統的單位階躍響應曲線。系統傳遞函數如下：

在命令窗口如下運行命令，并記錄各命令運行后結果 >>sysms s for zeta=[0:0.2:0.8,1:0.5:2] wn=0.4;wn=sym(num2str(wn));zet=sym(num2str(zeta));if zeta==0

figure(1)ezplot(ilaplace(wn^2/s/(s^2+wn^2)),[0 80]);grid on title(‘xi=0’)elseif zeta==1 figure(2)ezplot(ilaplace(wn^2/s/(s+wn)^2),[0 80]);

hold on;else

figure(2)

ezplot(ilaplace(wn^2/s/(s^2+2*zeta*wn^2)),[0 80]);

hold on;end end grid on;title(‘xi:0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.5,2.0’)axis([0 80 0 1.8])gtext(‘0.4’)gtext(‘1.0’)gtext(‘2.0’)

四．實驗的結果及分析1、2、五．實驗心得體會

做完了這次實驗，我對如何使用Matlab對系統進行時域分析有了進一步的了解，包括對一階和二階系統，這是對系統分析的重要步驟。

一．實驗目的

1、掌握MATLAB平臺下繪制典型環節及系統開環傳遞函數的Bode圖和Nyquist圖（極坐標圖）的方法

2、掌握利用Bode圖和Nyquist圖對系統性能進行分析的理論和方法

二．實驗軟件環境

5、計算機

6、MATLAB軟件

三．實驗內容

1、作各自典型環節的Bode圖和Nyquist圖，參數自定（1）比例環節

（2）積分環節

（3）慣性環節

（4）震蕩環節

2、開環傳遞函數如下

作Bode圖和Nyquist圖：求取幅值裕度和相角裕度，據此判斷閉環系統穩定性與相對穩定性；按Nyquist穩定盤踞判斷閉環系統的穩定性。

四．實驗的結果及分析

1、(1)

(2)

(3)

(4)

2、五．實驗心得體會

本實驗主要了解Matlab軟件的使用以及使用matlab指令求傳遞函數的頻率響應，了解各典型環節的頻率響應，并求出某一開環傳遞函數的伯德圖，通過其幅值裕量和相角裕量，判斷系統的穩定性。這是一整個對系統進行頻域分析的步驟，十分重要！