为更好地推进新工科建设,培养具有跨界整合能力的工程科技人才,提出一种交叉创新型模拟电路实验教学方法,设计了厚基础、活模块、多学科、主题式和创新型的实验教学内容,应用TBL-RBL(Team Based Learning-Research Based Learning)双轨教学法,融合光学、信号与信息处理等多学科的知识,以基于红绿蓝的发光二极管(RGB-LED:Red Green Blue-Light Emitting Diode)的可见光通信系统设计实验案例为例,阐述了模拟电路实验教学中交叉创新型实验的设计方法。实验案例表明,学科交叉创新实验可开阔学生的视野,培养学生解决复杂工程问题的能力和创新能力。
为提高可见光通信系统的传输速率,利用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)调制技术,设计并实现了基于DSP(Digital Signal Process)处理器的可见光通信系统发送器。硬件系统主要由DSP电气平台、D/A(Digital/Analog)转换电路与Bias-tee/LED(Light Emitting Devices)驱动电路构成。软件系统采用16PSK调制方式对OFDM子信道进行编码,以增强系统的抗噪声能力,使之不易受信道特性变化的影响。实验结果表明,该发送器可实现OFDM数据帧发送,在调制方式为16PSK、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)计算为16阶基2快速傅里叶变换算法时,发送端的有效数据传输速率为18 kbit/s。负载阻值越大,发光二极管驱动电路OFDM输出信号的波形失真越小。将OFDM技术移植到可见光通信系统的研发中,不仅能提高系统的数据传输速率,同时还能有效抑制因信道衰落和延迟而引起的符号间干扰(ISI:Inter-Symbol Interference)及载波间干扰(ICI:Inter-Carrier Interference)。
为解决高速公路爆胎车辆出现偏航的问题,借助ve DYNA软件进行了的仿真研究。在确定了爆胎车辆轨迹控制的评价指标后,采用模糊PID(Proportion Integral Differential)控制器,规划了爆胎后车辆的方向盘转角,代替驾驶员对爆胎车辆进行方向控制。该方法结合模糊控制和传统PID控制的优点,针对车辆爆胎的复杂环境,自动整定PID控制参数,适应爆胎车辆的参数变化。仿真结果表明:基于模糊自整定PID的爆胎车辆轨迹控制可在保证车辆稳定行驶的同时控制车辆的行驶轨迹,使其在出现较小偏移后回到原路径,具有较好的适应性。
