第一篇：無線通信原理實驗題目資料

無線通信原理實驗題目之二：

實驗報告

2.2：兩徑模型的仿真實驗二(**)實驗工具：Mathworks Matlab 實驗目的：了解兩徑模型中的路徑損耗，熟練操作 matlab 軟件； 實現內容：

實驗代碼：

clc;Pt = 1;%發送功率歸一化0dB ht = 50;%發送天線的高度 hr = 2;%接收天線的高度

db_ht=10*log10(ht);%運用log10，化為db單位 f = 900000000;%頻率 c = 300000000;%波速 lam = c/f;%波長即λ R =-1;Gl = 1;%發射天線增益 Gr =1;%接收天線增益

d = 1:100000;%1m~100km db_d = 10*log10(d);%運用log10，化為db單位 l=sqrt((ht-hr)^2 + d.^2)x=sqrt((ht+hr)^2 + d.^2)deltax = x-l;%即時延△x deltafai = 2*pi*deltax/lam;%即△φ

Pr = Pt*((lam/(4*pi))^2)*((abs(sqrt(Gl)./l + R*sqrt(Gr)*exp(-j*deltafai)./x)).^2);%接收功率 dc = 4*ht*hr/lam;%臨界距離

db_Pr = 10*log10(Pr)-10*log10(Pr(1));%運用10log10，化為db單位，并歸一化起點

plot(db_d,db_Pr,'r');%Gr=1時，接收功率與距離的關系，紅色 hold on;grid on;%網格

plot([db_ht db_ht],[-100 40],'--g');%繪制臨界距離dc，用虛線

plot([10*log10(dc)10*log10(dc)],[-100 40],'--b');%繪制臨界距離dc，用虛線

legend('兩徑模型的功率下降','發射天線高度ht','臨界距離dc');%對各關系曲線的備注 xlabel('10log10(d)');ylabel('接收功率Pr（dB）');title('兩徑模型，接收信號功率');

hold on;plot([0,db_ht],[0,0],'k');hold on;b1=2*db_ht;x1=10*log10(dc);y1=-2*x1+b1;plot([db_ht,x1],[0,y1],'k');hold on;b2=y1+4*x1;x2=(-100-b2)/(-4);plot([x1,x2],[y1,-100],'k');運行結果：

2.5：瑞利衰落的仿真實驗(**)實驗工具：Mathworks Matlab 實驗目的：設計移動通信信道中的瑞利衰落仿真器，熟練操作 matlab軟件； 版本 1 2014.10.9 實現內容：

1、根據 3.2.1 節中給出的同相分量和正交分量的功率譜密度設計一個讓高斯過程通過的濾波器。

2、產生幅度隨時間瑞利衰落的信號，要求：取樣率至少為每秒 1000 樣值，包絡的平均值為 1，仿真參數包括多普勒頻率Df。

3、當多普勒頻率Df =1Hz、Df =10Hz、Df =100Hz時，給出兩秒鐘時間內，接收幅度(dB)隨時間變化的關系圖。實驗報告要求：

1、根據 3.2.1 節中給出的同相分量和正交分量的功率譜密度設計一個讓高斯過程通過的濾波器，建

立移動通信信道中的瑞利衰落仿真器。

2、列出上機的調試程序。

3、進行實驗結果的分析和討論。

4、簡述實驗心得體會及其他 實驗代碼： %Jake’s Method close all;clear all;%choose N=30 N=30;

M=0.5*(N/2-1);Wn(M)=0;beta(M)=0;%We choose 1000 samples/sec ritemp(M,2001)=0;rqtemp(M,2001)=0;rialpha(1,2001)=0;fm=[1 10 100];Wm=2*pi*fm;for i=1:3

for n=1:1:M

for t=0:1:2000

%Wn(i)=Wm*cos(2*pi*i/N)

Wn(n)=Wm(i)*cos(2*pi*n/N);

%beta(i)=pi*i/M

beta(n)=pi*n/M;

%ritemp(i,2001)=2*cos(beta(i))*cos(Wn(i)*t)

%rqtemp(i,2001)=2*sin(beta(i))*cos(Wn(i)*t)

ritemp(n,t+1)=2*cos(beta(n))*cos(Wn(n)*t/1000);

rqtemp(n,t+1)=2*sin(beta(n))*cos(Wn(n)*t/1000);

%Because we choose alpha=0,we get sin(alpha)=0 and cos(alpha)=1

%rialpha=(cos(Wm*t)/sqrt(2))*2*cos(alpha)=2*cos(Wm*t)/sqrt(2)

%rqalpha=(cos(Wm*t)/sqrt(2))*2*sin(alpha)=0

rialpha(1,t+1)=2*cos(Wm(i)*t/1000)/sqrt(2);

end

end

%summarize ritemp(i)and rialpha

ri=sum(ritemp)+rialpha;

%summarize rqtemp(i)

rq=sum(rqtemp);

%r=sqrt(ri^2+rq^2)

r=sqrt(ri.^2+rq.^2);

%find the envelope average

mean=sum(r)/2001;

subplot(3,1,i);

time=0:0.001:2;

%plot the figure and shift the envelope average to 0dB

plot(time,(10*log10(r)-10*log10(mean)));

titlename=['fd = ' int2str(fm(i))' Hz'];

title(titlename);

xlabel('time(second)');

ylabel('Envelope(dB)');end 運行結果：

2.6：平衰落信道的仿真實驗(*)實驗工具：Mathworks Matlab 實驗目的：了解帶中斷的容量隨中斷率變化的過程，熟練操作 matlab軟件；

實驗代碼： close all;clear all;Bd=20*10.^6;dB_r=[20,15,10,5,0];p=[0.1,0.2,0.25,0.2,0.25];P=0;Pout=1;Co=0;for i=1:1:5

r=10.^(dB_r(i)/10);%將信噪比化為實數

P=P+p(i);

Pout=1-P;

Co=(1-Pout)*Bd*log2(1+r);

plot([Pout,Pout],[0,Co],'b');

axis([0,1,0,4*10.^7]);

xlabel('中斷率Pout');

ylabel('Co');

title('Co與中斷率的關系');

hold on;

grid on;end 運行結果：

2.7：頻率選擇性衰落信道的仿真實驗(**)實驗工具：Mathworks Matlab 實驗目的：了解頻率選擇性衰落信道的最佳二維注水法功率控制，熟練操作 matlab 軟件；

實驗代碼： %C=13.98Mbps Gammabar = [1,0.5,0.125];ss =0.001;P = 30e-3;N0 =0.001e-6;%接收端噪聲功率譜密度

Bc = 4e6;%相干帶寬 Pnoise = N0*Bc;hsquare = [ss:ss:10*max(Gammabar)];gamma = hsquare*(P/Pnoise);

for i = 1:length(Gammabar)

pgamma(i,:)=(1/Gammabar(i))*exp(-hsquare/Gammabar(i));end

gamma0v = [1:.01:2];for j = 1:length(gamma0v)

gamma0 = gamma0v(j);

sumP(j)= 0;

for i = 1:length(Gammabar)

a = gamma.*(gamma>gamma0);

[b,c] = max(a>0);

gammac = a(find(a));

pgammac = pgamma(i,c:length(gamma));

Pj_by_P =(1/gamma0)-(1./gammac);

sumP(j)= sumP(j)+ sum(Pj_by_P.*pgammac)*ss;

end end [b,c] = min(abs((sumP-1)));gamma0ch = gamma0v(c);

C = 0;for i = 1:length(Gammabar)

a = gamma.*(gamma>gamma0ch);

[b,c] = max(a>0);

gammac = a(find(a));

pgammac = pgamma(i,c:length(gamma));

C = C + Bc*ss*sum(log2(gammac/gamma0ch).*pgammac);End 運行結果：

2.8：信道容量對比的仿真實驗(**)實驗工具：Mathworks Matlab 實驗目的：了解容量隨平均接收信噪比變化的關系，熟練操作 matlab軟件；

代碼： clc;clear all;

%對數正態衰落下RX_CSI的香農容量 for i=1:30;

p_1=(@(x)log2(1+x).*10./((2*pi)^0.5.*x*8*log(10)).*exp(-(10*log10(x)-i).^2/(2*(8)^2)));

y(i)=quadgk(p_1,0,inf);end i=1:30;plot(i,y,'-*b');xlabel('平均接收信噪比（dB）');ylabel('C/B(bit/s/Hz)');hold on

%瑞利衰落下RX_CSI的香農容量 for i=1:30;

p_1=(@(x)log2(1+x).*(1./10^(0.1*i)).*exp(-(x./10^(0.1*i))));

y(i)=quadgk(p_1,0,inf);%計算函數p_1在[0,1]上的積分 end i=1:30;plot(i,y,'-+r');xlabel('平均接收信噪比（dB）');ylabel('C/B(bit/s/Hz)');hold on

%nakagami衰落下RX_CSI的香農容量 m=2;for i=1:30;

p_1=(@(x)log2(1+x).*(m./10^(0.1*i)).^m.*x.^(m-1)/gamma(m).*exp(-(x.*m./10^(0.1*i))));

y(i)=quadgk(p_1,0,inf);end i=1:30;plot(i,y,'--g');xlabel('平均接收信噪比（dB）');ylabel('C/B(bit/s/Hz)');hold on

title('三種衰落情況下容量隨平均信噪比變化的曲線');legend('對數正態衰落','瑞利衰落','nakagami衰落(m=2)');運行結果：

第二篇：計算機網絡原理無線通信介質

計算機網絡原理無線通信介質

無線傳輸介質與有線傳輸介質的最大不同之處是：它不使用電能或光能作為導體傳輸信號，而是利用電磁波通過空間來傳輸。無線介質非常適合于那些難于鋪設電纜的邊遠郵區和沿海島嶼等。目前最常用的無線傳輸介質有微波通信和衛星通信。

1．微波通信

微波通信是把微波信號作為載波信號，用被傳輸的模擬信號或數字信號來調制它。微波沿直線傳輸，由于受障礙物的影響大，所以，微波的收發器必須安裝在建筑物的外面，最好放在建筑物頂部。

微波通信的優點是調制技術成熟，通信容量大，傳輸頻率寬，受外界干擾小，初建成本低；缺點是保密性差，誤碼率高。

2．衛星通信

為了增加微波的傳輸距離，應提高微波收發器或中繼站的高度。當將微波中繼站放在人造衛星上時，便形成了衛星通信系統，可見，衛星通信是一種特殊的微波中繼系統。用衛星上的中斷站接收從地面發來的信號后，加以放大整形后再發回地面。一個同步衛星可以覆蓋地球三分之一（120度）以上的地表，這樣，利用三個相距120度的衛星便可覆蓋整個地球上的全部通信區域。

衛星通信的優點是：覆蓋面積大，可靠性高，信道容量大，傳輸距離遠，傳輸成本不隨距離的增加面增大，主要適用于遠路離廣域網絡的傳輸。缺點燭衛星成本高、傳播延遲時間長，受氣候影響大，主要適用于遠距離廣域網絡的傳輸。缺點是衛星成本高、傳播延遲時間長、受氣候影響大，保密性較差。

第三篇：實驗題目

（三）年級

【實驗題目】研究根的作用

時間：3月13日

【實驗目的】會設計觀察實驗；知道根有吸收作用?！緦嶒炂鞑摹繋Ц牡闹参?、試管、花生油。【實驗過程】

1、在試管中加入適量的水。

2、把植物放入試管中。

3、在試管里滴入花生油，防止水分蒸發。

4、用橡膠塞（中間鉆孔、切成兩半利于固定植物）固定好植物，并在管壁處做標記。

5、把植物放在向陽的地方，觀察試管中液面的變化。

6、實驗現象：玻璃杯中的液面會逐漸下降。

【實驗結論】根有吸收作用。在吸收水分的同時，把溶解在水中的養分也吸收了。

（三）年級

時間：3月19日 實驗題目: 植物莖的作用

實驗目的：認識植物莖有支撐植物和運輸水分和養料的作用。

實驗材料：（教師準備）一段新鮮芹菜、燒杯、紅色水、小刀、解剖盤、放大鏡 實驗過程：

1.取一段新鮮芹菜和裝有紅色水的燒杯。2.將芹菜放入燒杯中。

3.將燒杯放在陽光下曬兩小時左右，觀察芹菜的變化。4.拿到實驗室實驗。觀察燒杯中的水是增加了，還是減少了？ 5.將芹菜莖用清水沖洗后，用小刀將芹菜橫切開，觀察它的橫切面；然后縱 切，觀察切面。

6.觀察到的現象：將芹菜放入燒杯中，發現水逐漸減少了。將芹菜橫切開，發現它的橫 切面有一些小紅點，很像紅水流經的一個個導管。

實驗結論： 植物的莖具有支撐植物和運輸水分和養料的作用。

第四篇：實驗題目

實驗一 Java語言概述

【實驗目的】

1．掌握開發Java應用程序的三個步驟：編寫源文件、編譯源文件和運行應用程序。2．熟悉Java應用程序的基本結構，并能聯合編譯應用程序所需要的類。

文件保存要求：在D:盤新建文件夾“學號”，在“D: 學號”下新建文件夾“timu1”。題目1的文件保存在“timu1”中，以下依次類推。

【題目1】

1、實驗要求：編寫一個簡單的Java應用程序，該程序在命令行窗口輸出兩行文字：“你好，很高興學習Java”和“We are students”。

2、程序模板：請按模板要求，將【代碼】替換為Java程序代碼。

3、實驗后的練習

a.編譯器怎樣提示丟失大括號的錯誤。b.編譯器怎樣提示語句丟失分號的錯誤。

c.編譯器怎樣提示將System寫成system這一錯誤。d.編譯器怎樣提示將String寫成string這一錯誤。

【題目2】

1、實驗要求：編寫3個源文件：ClassRoom.java、Teacher.java、Student.java，每個源文件只有一個類。ClassRoom.java含有應用程序的主類（含有main方法），并使用了Teacher和Student類。將3個源文件保存到同一目錄，D:timu2，然后編譯ClassRoom.java。

2、程序模板：請按模板要求，將【代碼】替換為Java程序代碼。

3、實驗后的練習

a.將ClassRoom.java編譯通過后，不斷地修改Teacher.java源文件中的【代碼2】。比如，在命令行窗口輸出“我是語文老師”或“我是數學老師”。要求每次修改Teacher.java源文件后，單獨編譯Teacher.java，然后直接運行應用程序（不要再編譯ClassRoom.java）。

b.如果需要編譯某個目錄下的全部Java源文件，如D:1001目錄，可以使用如下命令： D:1001>javac *.java 請練習上述命令。

【題目3】

1、實驗要求：課本第15頁習題1.9

2、實驗后的練習

習題8.(4)

實驗四 類與對象

【實驗目的】

1．掌握使用類來封裝對象的屬性和行為。2．掌握對象的組合以及參數傳遞。

3．掌握類變量與實例變量，以及類方法與實例方法的區別。

文件保存要求：在D:盤新建文件夾“shiyan04”，在“D: 20120shiyan04”下新建文件夾“timu1”。題目1的文件保存在“timu1”中，以下依次類推。

【題目1】

1、實驗要求：編寫一個Java應用程序，該程序中有兩個類：Tank（用于刻畫坦克）和Fight（主類）。具體要求如下：（1）Tank類有一個double類型的變量speed，用于刻畫坦克的速度；一個int型變量bulletAmount，用于刻畫坦克的炮彈數量。定義了speedUp()和speedDown()方法，體現坦克有加速、減速行為；定義了setBulletAmount(int p)方法，用于設置坦克炮彈的數量；定義了Fire()方法，體現坦克有開炮行為。(2)在主類Figtht的main方法中用Tank類創建坦克，并讓坦克調用方法設置炮彈的數量，顯示坦克的加速、減速和開炮等行為。

2、程序運行效果如下圖所示：

3、程序模板：請按模板要求，將【代碼】替換為Java程序代碼。

4、實驗后的練習

（1）改進speedUp方法，使得Tank類的對象加速時不能將speed值超過220。

（2）增加一個剎車方法：void brake(),Tank類的對象調用它能將speed的值變成0。

【題目2】

1、實驗要求： 編寫一個Java應用程序，模擬在計算機中放入光盤，即計算機將CD類型的對象作為自己的一個成員變量。具體要求如下。（1）有三個源文件：Computer.java、CD.java和User.java，其中CD.java中的CD類負責創建光盤對象。Computer.java中的Computer類有類型是CD，名字是includeCD的成員變量，Computer類負責創建計算機對象。User.java是主類。（2）在主類的main方法中首先使用CD類創建一個對象:dataCD，然后使用Computer類再創建一個對象：ComputerIMB，ComputerIMB對象將CD類的實例“dataCD”的引用傳遞給ComputerIMB對象的成員變量“includeCD”。

2、程序運行效果如下圖所示：

3、程序模板：請按模板要求，將【代碼】替換為Java程序代碼。

4、實驗后的練習

主類中再增加一個CD的對象，然后將計算機中的數據（data數組）復制到CD對象中。

【題目3】

1、實驗要求：編寫程序模擬一個家庭成員的姓名：姓名由兩部分構成：姓氏和名字。編寫一個FamilyPerson類，該類有一個靜態的String型成員變量surname，用于存儲姓氏、一個實例的String型成員變量name，用于存儲名字。在主類MainClass的main方法中首先用類名訪問surname，并為surname賦值，然后FamilyPerson創建3個對象：father，sonOne和sonTwo，并分別為father，sonOne和sonTwo的成員變量name賦值。

2、程序運行效果如下圖所示：

3、程序模板：請按模板要求，將【代碼】替換為Java程序代碼。

4、實驗后的練習

（1）【代碼3】是否可以是FamilyPerson.setSurname(“張”);（2）能否將主類中的代碼：

sonOne.setName(“抗日”);修改為： FamilyPerson.setName(“抗日”);

【題目4】

1、實驗要求：課本P，參考代碼編寫Rational類，和主類。

實驗五 繼承與接口

【實驗目的】

1．理解子類的繼承性，掌握子類對象的創建過程以及方法的繼承與重寫。2．掌握重寫的目的以及使用super關鍵字。

3．掌握上轉型對象的使用，理解不同對象的上轉型對象調用同一方法可能產生不同的行為，即理解上轉型對象在調用方法時可能具有多種形態（多態）。

文件保存要求：在D:盤新建文件夾“2012..shiyan05”，在“D:2011..shiyan05”下新建文件夾“timu1”。題目1的文件保存在“timu1”中，以下依次類推。

【題目1】

1、實驗要求：編程模擬中國人、美國人，北京人。除主類外，程序中有4個類：People、ChinaPeople、AmericanPeople和BeijingPeople類。要求如下：（1）People類有權限是protected的double型成員變量：height和weight，以及public void speakHello()、public void averageHeight()和public void averageWeight()方法。（2）ChinaPeople類是People的子類，新增了public void chinaGongfu()方法。要求ChinaPeople重寫父類的public void speakHello()、public void averageHeight()和public void averageWeight()方法。（3）AmericanPeople類是People的子類，新增了public void americanBoxing()方法。要求AmericanPeople重寫父類的public void speakHello()、public void averageHeight()和public void averageWeight()方法。（4）BeijingPeople類是 ChinaPeople的子類，新增了public void beijingOpera()方法。要求BeijingPeople重寫父類的public void averageHeight()和public void averageWeight()方法。

2、程序運行效果如下圖所示：

3、程序模板：請按模板要求，將【代碼】替換為Java程序代碼。

【題目2】

1、實驗要求：教材P136，第10題

【題目3】

1、實驗要求：

（1）編寫一個abstract類，類名為Geometry，該類有一個abstract方法： public abstract getArea();（2）編寫TotalArea類，該類用Geometry對象數組：tuxing作為成員，以便計算各種圖形的面積之和。Geometry類中定義一個public double computerTotalArea()方法，該方法返回tuxing的元素調用getArea()方法返回的面積之和。

（3）在主類MainClass的main方法中創建一個TotalArea對象，讓該對象計算若干矩形和圓的面積之和。

2、程序運行效果如下圖所示：

3、程序模板：請按模板要求，將【代碼】替換為Java程序代碼。

4、實驗后的練習

再增加一種幾何圖形，比如梯形，并讓主類中tuxing的某些元素是梯形的上轉型對象。

實驗六 接口、內部類和異常類

【實驗目的】

1．掌握上轉型對象的使用，理解不同對象的上轉型對象調用同一方法可能產生不同的行為，即理解上轉型對象在調用方法時可能具有多種形態（多態）。

2.掌握類怎樣實現接口，理解面向接口編程思想。3.了解內部類的用法。4．掌握使用try-catch語句。

文件保存要求：在eclipse中設置工作空間為“D:2012..shiyan06”，新建Java項目，本次實驗所有文件都在該項目中完成。

【題目1】

1、實驗要求：天氣可能出現不同的狀態，要求用接口封裝天氣的狀態。具體要示如下：（1）編寫一個接口WeatherState，該接口有一個名字為void showState()的方法。

（2）編寫Weather類，該類中有一個 WeatherState接口聲明的變量state。另外，該類有一個show()方法，在該方法中讓接口state回調showState()方法。

（3）編寫若干實現WeatherState接口的類，負責刻畫天氣的各種狀態。（4）編寫主類，在主類中進行天氣預報。

2、程序運行效果如下圖所示：

3、程序模板：請按模板要求，將【代碼】替換為Java程序代碼。

【題目2】

1、實驗要求：紅牛農場飼養了特殊種類的紅牛，但不希望其他農場飼養這種特殊種類的牛，那么這種類型的農場就可以將創建這種特殊種類的牛作為自己的內部類。編寫一個RedCowForm類（模擬農場），RedCowForm類中定義名字為RedCow的內部類（模擬紅牛）。

2、程序運行效果如下圖所示。

3、程序模板：請按模板要求，將【代碼】替換為Java程序代碼。

【題目3】

1、實驗要求：車站檢查危險品的設備，如果發現危險品會發出警告。編程模擬設備發現危險品。

編寫一個Exception的子類DangerException，該子類可以創建異常對象，該異常對象調用toShow()方法輸出：“危險品”。編寫一個Machine類，該類的方法checkBag(Goods goods)當發現參數goods是危險品時（goods的isDanger屬性是true）將拋出DangerException異常對象。程序在主類的main方法中的try-catch語句的try部分讓Machine類的實例調用checkBag(Goods goods)方法，如果發現危險品就在try-catch語句的catch部分處理危險品。

2、程序運行效果如下圖所示。

3、程序模板：請按模板要求，將【代碼】替換為Java程序代碼。

實驗七 常用實用類

【實驗目的】

1．掌握String類的常用方法。

2．掌握怎樣使用StringTokenizer類的對象從字符串中解析出所需要的數據。3.掌握使用Date類與Calendar類處理時間與日期。文件保存要求：在eclipse中設置工作空間為“D: 2011..shiyan07”，新建Java項目，本次實驗所有文件都在該項目中完成。

【題目1】

1、實驗要求： 圖書信息如下：

書名：Java程序設計 出版時間：2011.10.01 出版社：清華大學出版社 價格：29.8元 頁數：389頁

編寫一個Java應用程序，判斷圖書信息中是否含有“程序”，單獨輸出圖書信息中的出版日期，判斷圖書信息中的價格是否大于

29、頁數是否小于360.2、程序運行效果如下圖所示。

3、程序模板：請按模板要求，將【代碼】替換為Java程序代碼。

【題目2】

1、實驗要求：

購物小票的內容如下：

“牛奶:89.8元，香腸:12.9元 啤酒:69元 巧克力:132元” 編寫一個Java應用程序，輸出購物小票中的價格數據，并計算出總價格。

2、程序運行效果如下圖所示。

3、程序模板：請按模板要求，將【代碼】替換為Java程序代碼。

【題目3】

要求：教材P198頁，例9.16

【題目4】

要求：教材P208頁，第9題

實驗八 Java Swing圖形用戶界面（1）

【實驗目的】 1．熟悉Java 圖形用戶界面開發過程。2．掌握ActionEvent事件的處理。

文件保存要求：在eclipse中設置工作空間為“Z: 2012.shiyan08”，新建Java項目，本次實驗所有文件都在該項目中完成。

【題目1】

1、實驗要求：編寫一個算術測試小軟件，用來訓練小學生的算術能力。程序有3個類組成，其中Teacher對象充當監視器，負責給出算術題目，并判斷回答者的答案是否正確。ComputerFrame對象負責為算術題目提供視圖，比如用戶可以通過ComputerFrame對象提供的GUI界面看到題目，并通過該GUI界面給出題目的答案；MailClass是軟件的主類。

2、程序運行效果如下圖所示。

3、程序模板：請按模板要求，將【代碼】替換為Java程序代碼。

4、實驗后的練習

（1）參考本實驗代碼，再增加“小學生”級別。（2）給上述程序增加測試乘法的功能。

【題目2】

1、實驗要求：教材P271，第4題

實驗九 Java Swing圖形用戶界面（2）

【實驗目的】

1．熟悉Java 圖形用戶界面開發過程。2．理解并掌握事件處理機制。

文件保存要求：在eclipse中設置工作空間為“Z: 2012.shiyan09”，新建Java項目，本次實驗所有文件都在該項目中完成。

【題目1】

1、實驗要求：教材P271，第4題

【題目2】

1、實驗要求：設計并實現某信息管理系統。系統包含一個窗口，實現用戶注冊功能，要求至少包含兩個命令按鈕。

A:“提交”按鈕，單擊時將用戶提交信息顯示在窗口中的一個文本域中。B:“重置”按鈕，單擊時清空用戶填入的各類信息。

建議補充功能（選做）： A ：用戶名輸入框后增加一標簽，用于提示用戶名命名要求（規則自定，如字符個數等）。用戶名輸入完成后，檢測用戶名是否合法，不合法則在輸入框后的標簽給出紅色提示。B：提供密碼二次輸入，在第二個密碼框后增加一標簽。第二次密碼輸入完成后，檢測兩個密碼框的內容是否一致，不一致則在標簽上以紅色字給出提示。

第五篇：數控原理題目

數控原理題目

班級：04501 姓名：彭林 學號：47

一、簡答題：

1.數控機床的系統組成及其功能？

答：

一、數控加工的過程

利用數控機床完成零件數控加工的過程如圖 l-1 所示．主要內容包括如下

① 根據零件加工圖樣進行工藝分析，確定加 l 方案、工藝參數和位移數據，② 用規定的程序代碼和格式編寫零件加上程序單：或用自動編程軟件，進行CAD/CAM工作，直接生成零件的加工程序文件。

③ 程序的輸人或傳輸。由手工編寫的程序，可以通過數控機床的操作，面板輸入；由編程軟件生成的程序，通過計算機的串行通信接口直接傳輸到數控機床的數控單兒（MCU）。

④ 將輸人／傳輸到數控單元的加 1 程序，進行試運行、刀具路徑模擬等．

⑤ 通過對機床的正確操作，運行程序，完成零件的加工。

二、數控機床的組成及其功能

數控機床一般由數控系統、包含伺服電動機和檢測反饋裝置的伺服系統、強電控制柜、機床本體和各類輔助裝置組成 ⑴ 控制介質

控制介質又稱信息載體，是人與數控機床之間聯系的中間媒介物質，反映了數控加工中全部信息。⑵ 數控系統

數控系統是機床實現自動加工的核心，是整個數控機床的靈魂所在。主要由輸人裝置、監視器、主控制系統、可編程控制器、各類輸人／輸出接口等組成。主控制系統主要由 CPU、存儲器、控制器等組成。數控系統的主要控制對象是位置、角度、速度等機械量，以及溫度、壓力、流量等物理量．其控制方式又可分為數據運算處理控制和時序邏輯控制兩大類。其中主控制器內的擂補模塊就是根據所讀入的零件程序，通過譯碼、編譯等處理后，進行相應的刀具軌跡插補運算，并通過與各坐標伺服系統的位置、速度反饋信號的比較，從而控制機床各坐標軸的位移。而時序邏輯控制通常由可編程控制器 PI 尤來完成，它根據機床加工過程中各個動作要求進行協調，按各檢測信號進行邏輯判別，從而控制機床各個部件有條不紊地按順序工作。

⑶ 伺服系統

伺服系統是數控系統和機床本體之間的電傳動聯系環節．主要由伺服電動機、驅動控制系統和位置檢測與反饋裝置等組成．伺服電動機是系統的執行元件，驅動控制系統則是伺服電動機的動力源．數控系統發出的指令信號與位置反饋信號比較后作為位移指令，再經過驅動系統的功率放大后，驅動電動機運轉，通過機械傳動裝置帶動工作臺或刀架運動。

⑷ 強電控制柜

強電控制柜主要用來安裝機床強電控制的各種電氣元器件，除了提供數控、伺服等一類弱電控制系統的輸入電源，以及各種短路、過載、欠壓等電氣保護外，主要在 PLC 的輸出接口與機床各類輔助裝置的電氣執行元件之間起橋梁連接作用，控制機床輔助裝置的各種交流電動機、液壓系統電磁閥或電磁離合器等。此外．它也與機床操作臺有關手動按鈕連接。強電控制柜由各種中間繼電器、接觸器、變壓器、電源開關、接線端子和各類電氣保護元器件等構成．它與一般普通機床的電氣類似，但為了提高對弱電控制系統的抗干擾性，要求各類頻繁啟動或切換的電動機、接觸器等電磁感應器件中均必須并接 RC 阻容吸收器；對各種檢測信號的輸人均要求用屏蔽電纜連接。2.數控機床的加工對象？

答：

一、采用數控機床加工的優勢及特點

⑴ 可以加工具有復雜型面的工件

數控機床的刀具運動軌跡是由加工程序決定的，因此只要能編制出程序，無論工件的型面多么復雜都能加工。例如采用 5 軸聯動的數控機床，就能加工螺旋槳的復雜空間曲面。

⑵ 加工精度高，尺寸一致性好

數控機床本身的精度都比較高，一般數控機床的定位精度為士。． 01mm，重復定位精度為士。． o05mm，在加工過程中操作人員不參與操作，因此工件的加工精度全部由機床保證，消除了操作者的人為誤差。因而加工出來的工件精度高、尺寸一致性好、質量穩定。

⑶ 生產效率高

數控機床的主軸轉速、進給速度和快速定位速度高，通過合理選擇切削參數，充分發揮刀具的切削性能，減少切削時間，不僅能保證高精度，而且加工過程穩定；不需要在加工過程中進行中間測量，就能連續完成整個加工過程，減少了輔助動作時間和停機時間。因此，數控機床的生產效率高。

⑷ 可以減輕工人勞動強度．實現一人多機操作

一般數控機床加工出第一個合格工件后，工人只需要進行工件的裝卡和啟動機床，因此減輕了工人的勞動強度。現在的數控機床可靠勝高，保護功能齊全，并且數控系統有自診斷和自停機功能，因此當一個工件的加工時間超出工件的裝卡時間時，就能實現一人多機操作。

⑸ 雖然數控機床一次投資及日常維護保養費用較普通機床高很多，但是如能充分發揮數控機床的優越性能，將會帶來很高的經濟效益。這些效益不僅表現為生產效率高、加工質量好、廢品少，使用數控機床還能帶來減少工裝和量刃具、縮短生產周期、縮短新產品試制周期等優勢，從而為企業帶來明顯的經濟效益。

⑹ 可以精確計算成本和安排生產進度在數控機床上，加工所需要的時間是可以預計的，并且相同工件所用時，間基本一致，因而工時和工時費用可以精確估計。這有利于精確編制生產進度表，有利于均衡生產和取得更高的預計產量。

⑺ 數控加工是 CAD / CAM 技術和先進制造技術的基礎

二、數控機床的適用范圍

根據數控機床加工的特點可以看出，最適合于數控加工的零件包括

① 多品種、小批量生產的零件或新產品試制中的零件；

② 幾何形狀復雜的零件；

③ 加工過程中必須進行多工序加工的零件；

④ 用普通機床加工時，需要昂貴工裝設備（工具、夾具和模具）的零件；

⑤ 必須嚴格控制公差，對精度要求高的零件；

⑥ 工藝設計需多次改型的零件；

⑦ 價格昂貴，加工中不允許報廢的關鍵零件；

⑧ 需要最短生產周期的零件；

由此可見，數控機床和普通機床都有各自的應用范圍，如圖1-12 所示圖中橫軸是工件的復雜程度，縱軸是每批的生產件數。由圖可以看出，數控機床的使用范圍很廣。

5.數控機床技術常用術語？

答：1）計算機數值控制（Computerized Numerical Control, CNC）用計算機控制加工功能，實現數值控制。

2）軸（Axis）機床的部件可以沿著其作直線移動或回轉運動的基準方向。3）機床坐標系（Machine Coordinate Systern）固定于機床上，以機床零點為基準的笛卡爾坐標系。

4）機床坐標原點（Machine Coordinate Origin）機床坐標系的原點。

5）工件坐標系（Workpiece Coordinate System）固定于工件上的笛卡爾坐標系。6）工件坐標原點（Wrok-piexe Coordinate Origin）工件坐標系原點。7）機床零點（Machine zero）由機床制造商規定的機床原點。

8）參考位置（Reference Position）機床啟動用的沿著坐標軸上的一個固定點，它可以用機床坐標原點為參考基準。

9）絕對尺寸（Absolute Dimension)／絕對坐標值（Absolute Coordinates）距一坐標系原點的直線距離或角度。

10）增量尺寸（Incremental Dimension)／增量坐標值（Incremental Coordinates）在一序列點的增量中，各點距前一點的距離或角度值。

11）最小輸人增量（Least Input Increment）在加工程序中可以輸人的最小增量單位 12）命令增量（Least command Increment）從數值控制裝置發出的命令坐標軸移動的最小增量單位。

13）插補（InterPolation）在所需的路徑或輪廓線上的兩個已知點間根據某一數學函數（例如：直線，圓弧或高階函數）確定其多個中間點的位置坐標值的運算過程。14）直線插補（Llne Interpolation）這是一種插補方式，在此方式中，兩點間的插補沿著直線的點群來逼近，沿此直線控制刀具的運動。

15）圓弧插補（Circula : Interpolation）這是一種插補方式，在此方式中，根據兩端點間的插補數字信息，計算出逼近實際圓弧的點群，控制刀具沿這些點運動，加工出圓弧曲線。

16）順時針圓?。–lockwise Arc）刀具參考點圍繞軌跡中心，按負角度方向旋轉所形成的軌跡．方向旋轉所形成的軌跡．

17）逆時針圓弧（Counterclockwise Arc）刀具參考點圍繞軌跡中心，按正角度方向旋轉所形成的軌跡。18）手工零件編程（Manual Part Prograrnmiog）手工進行零件加工程序的編制。

19）計算機零件編程（Cornputer Part prograrnrnlng）用計算機和適當的通用處理程序以及后置處理程序準備零件程序得到加工程序。

20）絕對編程（Absolute Prograrnming）用表示絕對尺寸的控制字進行編程。21）增量編程（Increment programming）用表示增量尺寸的控制字進行編程。22）宇符（Character）用于表示一組織或控制數據的一組元素符號。

23）控制字符（Control Character）出現于特定的信息文本中，表示某一控制功能的字符。

24）地址（Address）一個控制字開始的字符或一組字符，用以辨認其后的數據。25）程序段格式（Block Format）字、字符和數據在一個程序段中的安排。6.當代數控技術的發展特點？ 答：1．廣泛地應用微機資源

近年來被稱為個人計算機（PC）的微型計算機發展很快，大規模集成電路制造技術的高速發速，使得PC的硬件結構做得很小。主CPU的運行速度越來越高。IPC386的主頻是33MHz，IPC486、586的主頻可達50～120MHz，新近Intel奔騰處理器（Pentium），主頻已達450MHz。存儲器容量也很大，體積很小，由于是大批量生產，使成本下降，可靠性提高。

在軟件方面，操作系統的發展，特別是Windows的應用，使得PC的操作更為簡便直觀。CAD/CAM的軟件大量地由小型機、工作站向PC移植，三維圖顯示及工藝數據庫在PC上建立。再加上PC的開放性，吸引大量技術人員投入了軟件的開發，使得PC的軟件資源極為豐富。2．小型化以滿足機電一體化的要求

隨著微電子技術的發展，大規模集成電路的集成度越來越高，體積越來越小。數控設備廠采用超大規模集成電路并采用表面安裝工藝（SMT），實現了三維立體裝配，將整個CNC裝置做得很小，以適應機械制造業機電一體化的要求。

日本三菱電機株式會社，最近推出的普及型CNC MELDAS 50系列及實用型CNC MELDAS 520A系列，這兩個系列都采用了32位RISC微處理器，實現超小型化的CNC裝置，較原來的M310及L3、L3A，體積大為減?。℉168mm×W76mm×D135mm），安裝面積減小了一半，功能還有所提高。采用了超薄型顯示器（9.5in的EL及10.4in的彩色LCD）。這個系統的微小線段加工能力提升至64m/min，最大快速進給速度為240m/min，其同步攻螺紋精度較M310提高了3倍，主軸定位時間縮短了30%。

德國SIEMENS公司最新推出的SINUMERIK 840D主控組件選用386DX或486DX，具有1～4個通道，可實現直線及圓弧插補、螺旋線插補、5軸螺旋線插補及樣條插補、圓柱插補等，共可控制32個軸，并有多種校正及補償功能，體積僅為50mm×316mm×207mm。3．改善人機接口，方便用戶使用

為了使操作者能很容易地掌握數控機床的操作，數控設備生產廠努力地改善人機接口，簡化編程，盡量采用對話方式，使用戶使用方便，如西班牙FAGOR公司生產的FAGOR 8050系列，采用交互式編輯程序指導系統，簡化程序的編輯，用簡要的表格編輯程序，利用藍圖建立程序。其8050TC型數控系統，被稱為高檔傻瓜式數控系統（FAGOR800系列CNC系統），其操作面板使用了符號鍵，用戶可以根據所需加工零件，選擇加工程序，輸入圖形數據后，即可實現半自動或全自動加工。如果面板上的各種自動操作都沒有被選上，則該CNC系統只顯示坐標軸的位置值和主軸轉速，操作者可以用搖柄或電子手輪對機床的各個軸進行手動操作，使用極為方便

7.數控機床的組成及其功能？

答：數控機床一般由數控系統、包含伺服電動機和檢測反饋裝置的伺服系統、強電控制柜、機床本體和各類輔助裝置組成⑴ 控制介質

控制介質又稱信息載體，是人與數控機床之間聯系的中間媒介物質，反映了數控加工中全部信息。

⑵ 數控系統

數控系統是機床實現自動加工的核心，是整個數控機床的靈魂所在。主要由輸人裝置、監視器、主控制系統、可編程控制器、各類輸人／輸出接口等組成。主控制系統主要由 CPU、存儲器、控制器等組成。數控系統的主要控制對象是位置、角度、速度等機械量，以及溫度、壓力、流量等物理量．其控制方式又可分為數據運算處理控制和時序邏輯控制兩大類。其中主控制器內的擂補模塊就是根據所讀入的零件程序，通過譯碼、編譯等處理后，進行相應的刀具軌跡插補運算，并通過與各坐標伺服系統的位置、速度反饋信號的比較，從而控制機床各坐標軸的位移。而時序邏輯控制通常由可編程控制器 PI 尤來完成，它根據機床加工過程中各個動作要求進行協調，按各檢測信號進行邏輯判別，從而控制機床各個部件有條不紊地按順序工作。

⑶ 伺服系統

伺服系統是數控系統和機床本體之間的電傳動聯系環節．主要由伺服電動機、驅動控制系統和位置檢測與反饋裝置等組成．伺服電動機是系統的執行元件，驅動控制系統則是伺服電動機的動力源．數控系統發出的指令信號與位置反饋信號比較后作為位移指令，再經過驅動系統的功率放大后，驅動電動機運轉，通過機械傳動裝置帶動工作臺或刀架運動。

⑷ 強電控制柜

強電控制柜主要用來安裝機床強電控制的各種電氣元器件，除了提供數控、伺服等一類弱電控制系統的輸入電源，以及各種短路、過載、欠壓等電氣保護外，主要在 PLC 的輸出接口與機床各類輔助裝置的電氣執行元件之間起橋梁連接作用，控制機床輔助裝置的各種交流電動機、液壓系統電磁閥或電磁離合器等。此外．它也與機床操作臺有關手動按鈕連接。強電控制柜由各種中間繼電器、接觸器、變壓器、電源開關、接線端子和各類電氣保護元器件等構成．它與一般普通機床的電氣類似，但為了提高對弱電控制系統的抗干擾性，要求各類頻繁啟動或切換的電動機、接觸器等電磁感應器件中均必須并接 RC 阻容吸收器；對各種檢測信號的輸人均要求用屏蔽電纜連接。

⑸ 輔助裝置

輔助裝置主要包括自動換刀裝置 ATC(Automatlc Tool Changer）、自動交換工作臺機構 APc(Automatic Pallet changer）、工件夾緊放松機構、回轉工作臺、液壓控制系統、潤滑裝置、切削液裝置、排屑裝置、過載和保護裝置等。

二、論述：

1.世界數控技術和機床裝備發展趨勢淺談。答： 數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業的使能技術和最基本的裝備。世界各國信息產業、生物產業、航空、航天等國防工業廣泛采用數控技術，以提高制造能力和水平，提高對市場的適應能力和競爭能力。工業發達國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰略物資，不僅大力發展自己的數控技術及其產業，而且在“高精尖”數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。因此大力發展以數控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。

數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術，數控裝備是以數控技術為代表的新技術對傳統制造產業和新興制造業的滲透形成的機電一體化產品，即所謂的數字化裝備，如數控機床等。其技術涉及多個領域：(1)機械制造技術；(2)信息處理、加工、傳輸技術；(3)自動控制技術；(4)伺服驅動技術；(5)傳感器技術；(6)軟件技術等。

一.數控技術及裝備的發展趨勢

數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化，使制造業成為工業化的象征，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大，對國計民生的一些重要行業國防、汽車等的發展起著越來越重要的作用，這些行業裝備數字化已是現代發展的大趨勢，如：橋式三、五坐標高速數控龍門銑床、龍門移動式五座標AC擺角數控龍門銑床、龍門移動式三座標數控龍門銑床等。

1.高速化發展新趨勢

目前高速加工中心進給速度最高可達80m/min，空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經采用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min，快速為100m/min，加速度達2g，主軸轉速已達60000r/min。加工一薄壁飛機零件，只用30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需3小時，在普通銑床加工需8小時。

由于機構各組件分工的專業化，在專業主軸廠的開發下，主軸高速化日益普及。過去只用于汽車工業高速化的機種（每分鐘１．５萬轉以上的機種），現在已成為必備的機械產品要件。

2、精密化加工發展新趨勢： 由于各組件加工的精密化，微米的誤差已不是問題。以電腦輔助生產（ＣＡＭ）系統的發展帶動數控控制器的功能越來越多。

在加工精度方面，近10年來，普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。

3、高效能發展新趨勢

對機床高速及精密化要求的提高導致了對加工工件制造速度的要求提高。同時，由于產品競激烈，產品生命周期快速縮短，模具的快速加工已成為縮短產品開發時間必須具備的條件。對制造速度的要求致使加工模具的機床朝著高效能專業化機種發展。4.開放化發展新趨勢

數控機床已逐漸發展成為系統化產品?，F在可以用一臺電腦控制一條生產線的作業，不但可縮短產品的開發時間，還可以提高產品的加工精度和產品質量。如前所述，開放式數控系統有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性。美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰略發展計劃，并進行開放式體系結構數控系統規范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3個最大的經濟體在短期內進行了幾乎相同的科學計劃和技術規范的制定，預示了數控技術的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的ONC數控系統的規范框架的研究和制定。

5.復合化發展新趨勢

產品外觀曲線的復雜化致使模具加工技術必須不斷升級，機床五軸加工、六軸加工已日益普，機床加工的復合化已是不可避免的發展趨勢。新日本工機的5面加工機床采用復合主軸頭，可實現4個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一臺機床上實現，還可實現傾斜面和倒錐孔的加工。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下5面加工和5軸聯動加工，可由CNC系統控制或CAD/CAM直接或間接控制。

二.世界數控機床產業市場及消費需求 1.市場需求發展和格局變化 世界裝備制造業市場正在向全面信息化的方向邁進，技術發展主要表現為柔性制造系統、計算機集成制造系統的開發與應用，并向制造智能化方向發展。技術發展特征表現為技術的融合化；產品的發展特征表現為高附加值化、智能化和系統化；系統管理的發展特征表現為集成化（包括系統集成、軟件集成、技術集成和接口集成）和網絡化。

市場格局表現為集群化發展趨勢，即同種產業或相關產業的企業有機地集聚在一起，通過斷創新而贏得競爭優勢。在產業集群化中，具有特色的中小企業發揮著重要作用，地理集中的企業、有關機構（大學、商會等）在特定領域內既競爭又合作。以裝備制造業為例：英國共有154個集群，分布在18個地區，覆蓋了很寬的部門和技術范圍。英國北部的集群傾向于汽車、金屬加工等制造業。美國的明尼阿波利斯的醫學設備業群，德國的索林根的刀具業群、斯圖加特的機床業群、韋熱拉的光學儀器群等，都是世界上較為典型的產業集群。

我國機床行業正處于高速發展時期，行業總產值和銷售收入連續6年保持20%以上的增長，數控機床消費連續5年位居世界第一。強勁的市場需求帶來了發展機遇，“十一五”期間將是數控機床大發展的時期，國家高度重視和支持發展國產數控機床，制定了數控機床發展規劃，出臺了相應的扶持政策，到2010年國產數控機床占國內市場比重達50%。

近年來，國內機床企業發展迅速。大連機床行業實現整合，成立了大連機床集團并且兼并了英格索爾生產系統公司、西門賣（控股70%）等國外企業，銷售額位居世界機床行業第八。沈陽機床行業通過改制整合，2006年銷售收入快速增長，市場占有率明顯提高。北京第一機床廠并購了德國科寶公司，技術水平大幅提升。

總之國內數控機床制造商正在拼搏奮起，堅持自主創新精神，實行市場化運行機制，潛心研究、持續改進，我們深信，中國企業完全有能力制造出滿足市場需求的高質量標準的數控機床及柔性制造系統。