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波形分析系统研究综述

波形分析系统研究综述
波形分析系统研究综述

决定心输出量和每搏变异量的

未校准动脉压力波形分析系统综述

摘要:2005年引进的波形分析系统/心排量监测仪,使用动脉压力波形分析理论在无需外部校准的情况下,来计算心输出量(CO)和每搏量的变化(SVV)。本篇系统综述的目标是评估该系统的性能。用英文出版的关于人类心输出量测量的六十五篇完整手稿被重新找回。这些手稿中包括2234名患者和44592份观察结果。根据潜在病人的病情来看,结果已经被分析出来了,那就是手稿中关于一般重大疾病和手术像是常规动态疾病,心脏手术,乏力疾病,肝脏手术和败血症等乏力疾病的分析和之后发布的信息版本是一致的。八项研究将每搏量的变化与其他动态指标进行了比较,发现CO、偏见精度、误差、相关性和一致性在一些潜在的疾病和后来发布的版本以及他们的相互作用中是不一致的,研究建议要特别在低的和规范性的动态疾病中提高其准确性和精度。偏见和趋势分析能力仍然依赖(变化)血管张力与最新的软件。每搏量的变化(SVV)只是适度地同意其他动态的指标,尽管它是在85%的研究处理中对预测液体的反应方面可以起到一定的帮助作用。自从推出以来,波形分析系统/心排量监测仪特别是在低级和规范化疾病中在标定方面的性能得到了改进。在最近的研究版本里,足够准确和精确的CO测量和趋势分析在中低级疾病的常规临床使用和没有大血管张力的变化下允许存在A%或低于30%

的误差。这样,每搏量的变化就可能有益地补充这些测量。

关键词:心量输出比较;血流动力学优化;每搏输出量的变化;为标定动脉压力波形分析

1904年,利用外周动脉波形来计算每搏量的变化被首次描述。虽然脉冲压力(PP)直接关系到每搏量(SV))的变化。动脉顺应性和动脉波形的色调形状,影响了来自脉冲压力中的每搏量的计算。大多数利用动脉压力波进行心输出量(CO)测量的设备是需要外部校准以通过在个人患者中考虑采取动脉顺应性和语调的措施,建立脉冲压力和每搏量变化之间的关系的。在2005年波形分析系统和心排量监测仪系统(来自美国加州欧文爱德华兹生命科学)被引进了。据称,这项技术不需要来自外部的校准并且使用得到雇佣标准的外设动脉压力信号动脉导管和心输出量来计算每搏量。有一种不公开的算法,它是使用平均数、标准差、偏度和峰度压力以及用性别、年龄、体重和身高导出的动脉顺应性来计算的。使用动脉波形计算每搏量的变化对信号质量有很高的要求。窦性心律和节奏干扰的存在减少了测量误差的机会。此外,脉冲压力和每搏量变化间的关系像是在肝脏病理、生理条件疾病、肝脏手术或与高动力和血管舒张状态有关联的感染性休克伴门脉等疾病中也变得不那么固定。通常情况下,脉冲压力增加下动脉的树,但在后者的情况下,脉冲压力降低动脉树,从而导致对每搏量变化的低估。这可能从而影响波形分析系统/心量监测仪的读数。

后来发布的软件版本目的是为了对称性地提高系统的性能和适用性,包括第一代(1.01,1.03),二代(1.07,1.10,1.14),和最新的第三代版本3.02,但这也未经证实。它的内部校准窗口是10分钟。在1.07的软件版本中,这个窗口校准时间已变成了1分钟。在1.10版本中,该计算程序被提高到能更好地计算和心动过速和下载声音。1.14版本仅仅是对显示的一个更新。第三代版本包括了为动脉张力而做的两种模型:一种是主要在标准和低级动态条件下的病人中发展的;另一种是主要在高动力状况下的患者中发展的。这两种模型间的转换基于这样一种算法,它运用14种动脉压力波形参数去检测高动力状况的发生。

我们强调波形分析系统和心排量监测仪测量心输出量的效果是取决于基础条件和血流动力学的配置文件和应用的软件版本。这篇系统综述总结了来自临床研究的数据。这些经过分析后的数据用来定义系统的当前性能和临床实践,并且像之前一样尝试着用16个早期研究参数去探讨未来需要改进的领域。我们将系统地审查根据常用标准性能为心输出量和每搏量变化的测量,但是只会以一种叙述性的方式总结出系统在治疗设置上的结果。

研究方法

一份使用波形分析系统和未标定的波形分析作为标题,关于波形分析系统和心排量监测仪系统在医学资源图书馆上的文字检索内容在2013年5月1日被完成了。总计,139篇完整的原稿被发现。我们排除了动物实验研究,非英语出版物,非原创原稿和从这家德国集

团已收回的文件。这些文章中所有的引用内容,因为所附加的波形分析系统文章额外产生的23篇原稿而被搜索。这篇综述中包含了115篇原稿。在65篇论文中,将心输出量与一种参考标准进行了比较。以下值已经被记录在案:病人类型,基本的临床条件,包含的软件版本,心输出量方式,偏见、精密(偏见的标准偏差),百分比错误,关联性以及如果可利用的参考技术和一致性。后者是由方向的相似性或者波形分析变化的相关性以及心输出量导出的参考方法来定义的。相关系数给出了确定系数。当仅给出心脏指数时,心输出量是用身体1.73平方米的表面积来计算出的。偏见和精度是以升的参数来表达的,目的是在学习中方便比较。从可用的数据中,在适当和可能的情况下,我们还重新计算了其他变量,以使报告的格式标准化。在许多研究中,从布兰德—奥特曼的绘图情节横线中得出了报告偏差,如果在文章中不可用,我们从这些情节中去推算数字。偏见总是作为波形分析系统和参考标准之间的差异而被表达出来,所以负数表示低估。根据参考技术的错误性,一个 30%的误差被认为是基本可以接受的。年龄和病人数量以及配对数据都是被记录了的。因为数据是可用的,我们对每搏量变化做了一个相类似的分析。验证研究的质量是根据切克尼和同事使用如下的标准而评定的:参考技术应力求准确和尽量准确,例如,肺循环,精度的参考技术应在研究内进行测量,波形分析系统所需的精度技术应先验性地进行描述,或者彻底分析讨论;偏见和限制这两种技术之间的协议应该被引用;这种新的测试技术的精确性也应该被计算。我们利用该系统评估了径向和其他动脉之比较压力

所产生的心输出量也评估了利用该系统治疗的研究。

统计分析

我们估算了可能影响心输出量测量性能的因素,意见和集总动力学条件的范围可能会影响最终的偏见,精确度和百分比误差。我们因此单独评估条件并相应地将患者分为三组︰一组是一般的危重病患者,包括一般起病急或大概是常规动力疾病的加急手术患者;一组是心脏和大概是体力条件不支的加急心脏手术病人以及一群肝脏疾病(手术)或脓毒症门脉患者。目的是为了评价在病人类别和与体力条件不支状态相关联的病人类别之间的差异。如果在一般危重病患者中已获得数据而且脓毒症患者人数超过了我们包括在在脓毒症类别各自研究的50%。我们从研究的相关变量中构建了表格,总结出了关键的变量。通过加权病人或数据数量,均值和95%的置信区间的方式,三个软件的几代人都参与了进来。为了取得一致意见,仅有r2被评估和总结。柯尔莫哥洛夫—斯米尔诺夫的试验表明变量通常呈分布式。(P>0.05)。一般来讲,估计方程被用来估算基本条件和软件版本的影响和它们的关于考虑采取重复测量和调整病人和数据数量的一阶影响。P的价值<0.05被认为是统计学上有意义的数字,而如果出现>0.001,那确切的一些数字将被给定。

结论

共计65个心量输出验证研究,涉及2234例病人和44592个数据点。结论展现在表格1-3中。作为低级和常规动力疾病,仅有少量数据在一致性上和第三代软件版本是可用的。除去百分差这个在基本条件中

不会出现不同的数据外,病人、数据量、心输出量、偏见、精确度、百分差、关联性以及在基本条件中相区分的参考标准的一致性,还有软件版本和它们的相互作用,都会为重复的测量而调整。心量输出在心脏手术病人和一般的危重病人和手术病人间是低的,在脓毒症患者或如预期的肝脏疾病又是相对较高的。考虑到偏见、精度、%比误差,相关性和一致性等影响因素,系统性能在低级和常规动力疾病中要优于在高动力疾病中,尽管随着软件版本的更新,性能都在不断提高。然而,最新的软件版本在低级和常规动力疾病中最大程度地提高了性能,并且降低了百分比误差至30%甚至更低。一些研究报道了参考方法的变化系数,介于5%和18%的间歇稀释,和2.4%和6.8%的肺循环稀释。切克尼评分也随着软件版本的增加而提高,通过将每搏量变化与其他动态指标相比较来看,有8个研究是可用的,但因为缺乏数据,病人和软件的效果评价类型是不被认为有意义的。图表对带有其他动态指标的波形分析系统和心量监测仪的每搏量变化,表明了一种温和的赞同。

讨论

最近9年见证了波形分析系统/心量监测仪系统在临床研究应用方面的急剧增加。这篇系统综述是想要确定常规的临床应用和未来的发展领域。我们的分析是有用的,尽管那些比较旧了的软件不会通过展示它的容量,来对这种更少量的带有侵入性的心量输出测量技术改善性能而再被使用。事实上,波形分析系统/心量监测仪系统的准确性和精确性是可以被认为在血管张力大的改变缺失情况下的低级和

常规动力疾病的常规临床使用中是足够可以的。系统的性能在高动力疾病应用中,甚至是伴随着最新的软件版本,仍然像综述中表明的那样不充分。尽管,每搏量变化不可能与通过其他方式获得的变量完美地相一致,在预测液体的反应方面还是有用的。我们现在可以说明系统综述因为所纳入研究中的异质性是受限制的。所以,结论应当谨慎。一个非常规的研究方法被使用在一项一般的危重疾病和手术病人研究当中。因为,源于波形分析系统/心量监测仪的每搏量与在两个食道多普勒探测器帮助下起决定作用的的每搏量进行了比较,发现它是一个依赖操作者经验的一种技术。比较波形分析系统/心量监测仪和胸多普勒,发现在病人正经历腹主动脉重建术诱导麻醉及气管插管期间,通过增加动脉压力从而导致高估了从波形分析系统产生的心输出量。另一方面,第二,甚至第三代软件导致低估了病人在颅内出血患者血管舒张功能期间内的心输出量。第二代软件或许不能能满足为了监测患者急性呼吸道窘迫综合征容易定位的功能。在心脏(外科)手术病人中,源于波形分析系统的心输出量的准确性确实因心律失常和在动脉压力波形变化中,在动脉瓣狭窄和不足以及内主动脉气囊反搏期间而受限制。然而,在波形分析系统和稀释之间,心输出量在心脏起搏时是被记录的。Marque和他的同事们研究了12099个从第一代波形分析系统中获得的连续稀释的心输出量配对数据,带着小的偏见和百分比的误差以及短的回应时间,准确的幅值响应和有效检测到重大的方向性变化能力,勉强地接受了这种性能。在比较了带有间歇稀释的心输出量后的1.03和1.07软件版本后,证明了后者版本更好。

对于在心脏外科手术周围的测量,主要是利用第二代软件在有左心室功能中度异常的患者中进行测量,伴随着间歇性稀释的心输出量的出现,一种好的一致意见被关注到,除了在血管变化中存在的较大音调外。梅塔和她的同事在12个患者中使用了1.07版本的系统,并与在进行心脏手术的8个不同时间间隔期的心输出量进行了比较,发现百分比的误差为29%,呈现出从波形分析系统中产生的心量输出几乎等同于间歇稀释期的心输出量。在30名儿童中的136份数据采样中,器官移植揭露了子啊间歇性稀释的心输出量和从波形分析系统中获得的心输出量间的不一致性,反映出兰格?沃特在年轻时候得出的血管顺应性结论的局限性。比较在肝脏移植过程中校准的波形分析系统和未校准的波形分析系统中的动脉压力基产生的心输出量来看,当与间歇性的稀释心输出量比较后,两种方法都显示出随着阻力的减小,误差是增大的。其他作者还注意到了用1.07或1.14版本的波形分析系统和增加了低于系统血管800dyn s﹣1cm﹣5的稀释心输出量,两者之间的平均差异。最新的软件版本3.02可能不能完全防止这种现象,在比较了带有右半肝肝移植手术热稀释的1.10和3.02两个波形分析系统后,发现3.02版本的性能甚至更为糟糕。一种增加的偏见被观察到,那就是当与间歇性稀释的心输出量比较后有31%的百分比误差,与连续的心输出量有38%的百分比误差,当后者超出每分钟8升的数值时,然而偏见却降低了,并且百分比误差在较低的心输出量中保持着低于30%的记录。在脓毒性休克期间,另外一种在血管肌疾病界有着知名跌幅的问题,它是在与稀释性心输出量相比较后有着

相类似的波形分析系统低估问题,并且已经被观察到了。在患有感染性休克的病人如去甲肾上腺素治疗的患者中,在对比带有肺循环稀释心量输出的波形分析系统期间,心律失常和平均全身血管阻力低于800dyn s﹣1cm﹣5的情况被接受了。后者是与大的偏见,一致性限制和和在其他研究上的%比误差相关联的。我们在感染性休克中与间歇性稀释的心输出量对比了1.07,1.10和3.02软件版本,表明了后来的版本已经提高了的准确性和精确性,尽管,这种依赖于系统血管抵制的偏见仍坚持最新的是在准确性和精确性上有误差的。一个法国的研究小组,在感染性休克病人的治疗中对比了校准的和非校准的心量输出测量波形分析系统,他们是赞成前者的。最近,最新的3.02软件版本在多个中心被研究,并且包括了58个感染性患者。从间歇性的和持续性的稀释和1.10和3.02波形分析系统软件中获取的心量输出数据也实现同步获得。这种依赖于血管肌韧性的偏见,随着最新3.02软件版本的得到改进,但是百分比误差却仍然保持着没有改变的30%。然而,大多数的测量在全身血管阻力中表现出来大于500 dyn s﹣1cm﹣5并且数据分析是在线下执行的。心量输出的变化而不是价值在临床应用中的可能会更大,如果那些参考标准能够得到高度预测,例如,评价液体反应及其他对治疗干预的反应。然而,只有极少数研究评估了有参考标准的心量输出变化的一致性,并且他们建议随着不断变化的软件版本的出现从而提高软件性能,即使是已被描述过的高度可变的指标的一致性和可接受的临床使用。在那些血容量减少而导致自发呼吸的患者中,通过波形分析系统测量的每搏量在被动抬

腿的2分钟内增加了,并且充分地预测了通过心动图评价过的流体响应。脉冲的变化随着主动脉的加紧可能会改变波形分析系统的心输出量,而不是通过超声心动图测量产生的心输出量。波形分析系统的心量输出的变化比起那些在血管张力大的变化期间和在流体类负载或被动抬腿,特别是在大多数最近的软件中,动力疾病和可能与那些通过参考技术测量的数据,不是那么相互关联的。事实上,有参考标准的测量的一致性,在心脏手术期间和之后,似乎是高的。但是,这些测量数据在带有左心室功能受损的患者或者是高动力性的疾病,包括感染性的患者中是适度的(60 60–75% or r2<0.50),后者已经被其他研究所定义。强心剂、血管扩张剂等通常在临床实践中完成的药剂确实改变了,因此,与稀释性心量输出相比能瞬间改变波形分析系统,但是后者在探测心量输出快速变化时反应缓慢,这一点是不能总是被排除的。一项早期的研究报道了带有间歇性的稀释心量排出在变化上有59%的一致性,在混合的患者人数中,这种变化小于15%。这些变化可能太小,以至于不能用在临床参考上。然而,波形分析系统未能检测到肺循环心量输出15%的增加或者是更大的增加,在流体的挑战方面和运用在有甲肾上腺素感染患者上。随着最新软件的使用,当在流体负载方面而不是在去甲肾上腺素素管理的感染性患者中,同样的研究小组报告了其轻微改进的性能,但是更好地符合肺循环的稀释性心量输出的变化。我们在感染性休克方面比较了 1.07、1.10和3.02软件版本与间歇性的稀释心量输出,表明了软件系统在综合征治疗过程中表现出了好的治疗能力。多巴酚丁胺在蛛网膜下腔

出血患者的治疗中延迟了脑血管病,当与带有肺循环稀释的心量输出波形分析系统进行对比后,发现在不变的血管肌张力下,导致了仅15%的误差。否则,我们不能单独地评估报道一致性中的干预措施。在同样的患者中,在不同的测量站点,波形压力是不一样的。上升的主动脉和径向动脉压力在心脏手术期间一直被用来计算源自波形分析系统的心量输出,并且表明了结果会根据站点的不同而出现差异。比较桡动脉和股动脉压力产生的心量输出的研究,表现出相当大的差异。然而,使用最新的软件版本的研究却反驳这些结果。与心输出量测量对比,采样站点可能不会影响每搏量变化。有八个关于每搏量变化的测量比较研究。波形分析系统衍生出的每搏量部分同意获得的每搏量变化和其他的设备和动脉压力波形分析,而不是在全部研究当中。波形分析系统衍生出的每搏量变化在85%的机械通气患者研究中能够预测液体反应。动脉压力,俯卧位,或各种通气模式并不影响这些结果。第一至第三代软件表明了它们已经成功辨析了每搏量变化,具有像脉冲变化或者图变异指数一样的执行能力。波形分析系统其他被观测到的是它衍生出的每搏量与液体反应比静态参数监测是一个更好的预测。在机械通气心脏手术患者中,随着血液的移动,并且随着胶体替换的减少,每搏量增加是心输出量课程和决定左室舒张末容积的超声心动图的预测。源于波形分析系统的每搏变化量,还有脉冲变化和每搏量的降低预测和诱导阳性呼气末正压。食管手术后,波形分析系统衍生的每搏量变化可能是一个预测患急病和流体响应的有用参数。只有极少数的研究未能验证波形分析系统产生的每搏量变化

在预测流体反应方面的有用性。超声心动图在血管上下径导出的变化,预测了在完全机械通气上的流体反应,主要是在感染性、危重病人中,但是波形分析系统衍生的每搏量变化却没有这种预测。在遭受肝病手术的患者中或者气腹腹腔镜手术患者中,波形分析系统衍生的每搏量变化表现得不是那么有用而食道多普勒产生的每搏量却被用作一种参考标准,尽管它的重复性要依赖于操作者的熟练性。很显然,波形分析系统衍生的每搏量变化作为流体反应的一种预测,它是受一些情况影响的,包括正常的心脏节律和那些无右心室超载的人和其他人。血流动力学监测设备的比较建议几乎很少被完全遵循了。忽视了对重复测量的计算和参考技术的错误,可能会导致图表中结结果的改变。然而,许多研究对多时间点的测量报道了独立的赞成统计意见。只有少数研究将波形分析系统的参考标准与其他参考技术进行了对比,有时候显示的参考标准比带有任一参考标准的波形分析系统衍生的心输出量的误差要小。一份稀释参考方法相对较低的测量误差可能增加波形分析系统衍生的心输出量到难以接受的高水平,像30%的误差被认为是基本可以接受的。否则,依赖于血管阻力的偏见就意味着一种系统的误差,这会在参考技术的差异和方式上导致一种有意义的关系。甚至,当清除布兰德-奥尔特曼图所提供的这种观点时,也几乎很少被客观地评价和说明。相反,这种随机的百分比误差或许是被高估了。当数据被汇集在患有血管张力患者重复的测量中,从而有了系统误差。最后,没有一项研究是直接在同样的患者中对比了软件版本,在一些研究中,具体版本也没有报道。我们的研究不会对这项技

术是否有用提供一个答案。它只是表明了系统性能在这些年里是积极进步的,实现了其能够在特定的条件下常规使用。表6最后总结了目前为止利用波形分析系统在随机临床试验中的7个异构干预已经发表了的研究结果。它们表明,利用波形分析系统衍生的参数不能降低患者死亡率。其他研究成功使用了该系统去监测那些在干预或接收血管活性药物期间深陷手术中的患者。在单肺通气和再循环中,心输出量的变化通过波形分析系统被充分地监测。其他人成功使用波形分析系统监测了有左心室功能障碍并实施全麻的诱导期患者以及流体挑战和升压管理期间的剖腹产患者血流动力学的变化。

总而言之,未校准的波形分析系统的性能自从它被引进推出后,一直在改进,特别是在低端和常规动力的疾病上。由于平均的百分比误差要低于30%,在最近的软件帮助下被测量的心输出量用在常规临床疾病使用上,可能是足够准确的。尽管,能力趋势仍然受血管张力变化的影响。每搏量变化可能有效地补充了这些测量结果,特别是在未来的研究结果中。

国内农民发展研究综述

国内农民发展研究综述 摘要:自科学发展观提出以来,人的发展被置于发展的核心立场。中国的改革开放从农村起步,从促进农业和农村发展,到关注农民发展,构成了农民改革和发展的一条主线。近年来,学术界对农民发展问题的讨论持续升温,研究涉及农民发展的概念、农民发展的主体、农民发展的现状以及农民发展权问题。通过梳理研究文献,总结农民发展研究取得了成果,分析其存在的问题,是为了更好的促进农民发展研究。 关键词:农民发展;发展现状;农民发展权 自改革开放以来,农业、农村、农民问题发(即三农问题)一直是学术界研究的重点,并形成了一个新的学术研究领域。农民进城和学者下乡成为中国社会的一大社会景观。农民问题一直是三农问题的核心。近年来,农民问题研究引入了一个新的学术术语,即农民发展,引起了广泛的讨论。发展的本质是人的发展,人既是发展的主体、动力,也是发展的目标。中国的改革开放事业就是实现全体中国人民的发展。农民是中国最大的社会群体,中国的发展离不开农民的发展,农民发展既是中国发展的面临的艰巨任务和有待于破解的最大难题。没有农民发展,就不可能实现中国国家富强、

民族复兴、人民幸福的“中国梦”。农民发展概念的提出,把农民作为发展主体进行研究,提供了一个新的学术增长点,从而产生了一批较高质量的学术成果。学者们围绕农民发展的概念定义与内涵、农民发展的主体分类、农民发展的现状、农民发展权等问题进行了广泛的探讨,既有共识,也存在分歧。梳理近十年来有关农民发展的研究成果,总结农民发展研究的成果,分析其存在的不足,可以进一步拓展农民发展研究的创新空间。 一、农民发展的概念 农民发展,作为一个新近的学术概念,学术界从不同的角度加以界定。叶敬忠(2000)将农民发展定义为农民开展各种各样的活动来实现农户及农村社区的变迁的过程。这种变迁表现在很多方面,如社会、经济、文化、政治、机制与立法、人力与性别、知识与技术及环境等方面。[1]李克强(2007)认为农民发展的内涵就是农民本质力量和本质关系的发展,即农民意识的发展,根本就是提高自身的能力与素质。[2]赵宇霞等(2012)将农民发展概括为农民生存发展、本质发展和个性发展三个方面。[3]周明海(2008)综合现有发展学的有关理论,认为农民发展至少应有以下四层含义:农民发展的前提是获取平等的发展机会,农民发展的条件是政府均等化的资源投资,农民发展的态势在于可持续发展,农民发展的终极目标是消除贫困、实现实质自由。[4]

《解题思路》信号波形合成实验电路(2)

信号波形合成实验电路(C 题) 设计任务:设计制作一个电路,能够产生多个不同频率的正弦信号,并将这些信号再合成为近似方波和其他信号。 1.基本要求 (1)方波振荡器的信号经分频与滤波处理,同时产生频率为10kHz 和30kHz 的正弦波信号,这两种信号应具有确定的相位关系(要求2个信号来自同一信号源); 需要分频,所以振荡器产生150kHz 的信号。3分频得到50kHz ,5分频得到 30kHz 、15分频得到10kHz 。 (2)产生的信号波形无明显失真,幅度峰峰值分别为6V 和2V ; 方波的展开式:)7sin 7 15sin 513sin 31(sin 4)( ++++=t t t t h t f ωωωωπ 其中h 是方波的幅度(一半高度)h=2.36V ,方波高度4.71V 。 采用RLC 串联谐振电路作为选频电路,对方波进行频谱分解。其中RLC 分别选:对于10kHz 的基波,1、10mH 、25.36nF 、Q=100;对于30kHz 的3次谐波,1、10mH 、2.8nF 、Q=100。 采用低通开关电容滤波器TLC04,截止频率设为40kHz 需要2MHz 的时钟,20kHz 需要1MHz 的时钟。需要用运放组成带通滤波器。 (3)制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路,将产生的10kHz 和 30kHz 正弦波信号,作为基波和3次谐波,合成一个近似方波,波形幅度为5V 。 制作一个移相网络,使得两路信号同相,然后叠加即可(运放实现)。 2.发挥部分 (1)再产生50kHz 的正弦信号作为5次谐波,参与信号合成,使合成的波 形更接近于方波; 用运放组成带通滤波器(运放实现)。 (2)根据三角波谐波的组成关系,设计一个新的信号合成电路,将产生的 10kHz 、30kHz 等各个正弦信号,合成一个近似的三角波形; 三角波的展开式)7sin 7 15sin 513sin 31(sin 8)(2222 +-+-=t t t t h t f ωωωωπ, 将上一步中的3种波形按这一系数合成三角波。 (3)设计制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路,测 量误差不大于±5%; 采用平均值检波电路检波,然后用AD 采集、显示即可(MCU 实现)。 (4)其他。 可以添加语音功能(ISD1420实现)。

wav信号的波形分析与合成

教学实验报告 电子信息学院_____ 专业通信工程2011年月19_日 实验名称wav信号的波形分析与合成指导教师_________ 姓名年级学号一成绩 ________ 预习部分 1.实验目的 2.实验基本原理 3.主要仪器设备(含必要的元器件、工具)

部分组成: 1 ?声音的采集 Matlab 提供了读入、录制和播放声音以及快速傅里叶变换的函数,分别是 wavread 、wavrecord 、wavplay 和fft 。阅读这几个函数的帮助文档,熟练使用。 2. 持续音的频谱分析 将Windows 的系统目录下的ding.wav 文件读入,这是一个双声道的声音, 选择任一声道的信号,使用fft 求取其频谱,并用plot 显示它的幅度谱, 观察主要的正弦分量; 参考代码: %% [y,fs]=wavread( 'di ng.wav' ) fs len g=le ngth(y) %取其中的一个声道,譬如说,右声道(左声道的格式 yr=y(:,2); %截取前1024个点 yr=yr(1:1024); %求取幅度普并显示,首先是 fs=2048 YR2048=fft(yr,2048); figure( 'numbertitle' , 'off' ,‘name' subplot(2,1,1) plot(li nspace(-pi,pi,2048),abs(YR2048)) title( 'FFT 的幅频特性') subplot(2,1,2) plot(li nspace(-pi,pi,2048),fftshift(abs(YR2048))) title( 'FFT 后幅频特性的 fftshift' ) %fs=1024 YR1024=fft(yr,1024); figure( 'numbertitle' , 'off' ,‘name' subplot(2,1,1) plot(li nspace(-pi,pi,1024),abs(YR1024)) title( 'FFT 的幅频特性') subplot(2,1,2) plot(li nspace(-pi,pi,1024),fftshift(abs(YR1024))) FFTSHIFT title( 'FFT 后幅频特性的 fftshift' ) ,'2048 ,'1024 yr=y(:,1) ) 点 FFT'); %FFT 的幅频特性 %FFT 的幅频特性FFTSHIFT 点 FFT'); %FFT 的幅频特性 %FFT 的幅频特性的

信号波形合成实验报告之欧阳家百创编

信号波形合成实验电路 欧阳家百(2021.03.07) 摘要:本设计包含方波振荡电路,分频电路,滤波电路,移相电路,加法电路,测量显示电路。题目要求对点频率的各参数处理,制作一个由移相器和加法器构成的电路,将产生的10KHz 和30KHz 正弦信号作为基波和三次谐波,合成一个波形幅度为5V、近似于方波的波形。振荡电路采用晶振自振荡并与74LS04 结 合,产生6MHz 的方波源。分频电路采用74HC164与74HC74分频出固定频率的 方波,作为波形合成的基础。滤波采用TI公司的运放LC084,分别设置各波形 的滤波电路。移相电路主要处理在滤波过程中相位的偏差,避免对波形的合成结 果造成影响。 关键词:方波振荡电路分频与滤波移相电路加法器 Experimental waveform synthesis circuit Abstract:The design consists of a square wave oscillator circuit, divider circuit, filtercircuit, phase shift circuits, addition circuits, measurement display circuit. Subject ofthe request of the point frequency of the various parameters of processing, productionof a phase shifter circuit consisting of adders, will have the 10KHz

软件定义网络(SDN)的国内外研究与发展现状

题目:软件定义网络(SDN)的国内外研究与发展现状一、背景 Software Defined Networking是Kate Greene创造的一个词,在大约2009年提出的。它是指网络的控制平面与实际的物理上的拓扑结构互相分离。这种分离可以使控制平面用一种不同的方式实现,比如分布式的实现方式;另外,它还可以改变控制平面的运行环境,比如不再运行在传统交换机上的那种低功耗CPU上。 所以SDN的关键所在就是控制层与网络数据层是分离的,并不是传统的嵌入关系。并且这种关系在物理实现上也是分离的,这意味着控制层与网络数据在不同的服务器与路由器上操作。而连接两者的“协议”就是OpenFlow,OpenFlow的要点就是相当于给路由器安装一个小软件OpenFlow(后文详细论述),然后研究人员就可以很容易的改变路由器的路由规则等等,从而改善网络质量。而且这是看似没有新意的主意最大的新意就是大大开放了接口权限,所以面向众很广,门槛也比较低。 近年来,伴随着云计算、大数据的迅速兴起,人们对数据业务的流量要求越来越大。而相比于互联网日新月异,不断创新多变的应用层,网络层的发展却越来越跟不上步伐,显得愈发死板不够兼容灵活。而网络层日益落伍的根源则是控制网络运行的软件都是内嵌入路由器或是交换机中,并且交换器或是路由的软件操作标准又是不太一致的,所以就造成了路由器/交换机的复杂度大大提高,造成了很大的流量阻塞和资源浪费。所以SDN的作用不是由嵌入到路由器和交换机内部的软件来控制网络流量,而是来自设备外部的软件接手了这部分的工作。网络布局,或者说网络的形态分布,不再是植入在物理端。它将对实时的系统需求非常灵活且可调节。如果SDN实行得当的话,这意味着一个运行在云端自身内部的应用程序可以接管引导网络流量的任务。或者说一个第三方云端管理应用程序将能够完成这项任务。这样可以简化许多工作,诸如跨服务器装载平衡设备,以及自动地调节网络构造来适时给出最快最高效的数据路径。 二、文献引述 文献[1]主要重在介绍讨论了SDN在数据层、控制层以及应用层的一些关键技术,并从SDN的诞生背景引入,详细说明了SDN的发展历程。在文献[1]中在SDN的层次结构中,文章重点针对了其中的一致性、可用性以及容错性进行分析,并结合SDN的一些热门特性探讨未来的发展之路和新的潜力点。 文献[2]是一篇研究综述,主要阐述了SDN中的关键技术OpenFlow。并详细介绍了

信号波形合成

信号波形合成设计报告 一、设计要求: 1、 方波振荡器的信号经分频与滤波处理,同时产生频率为10kHz 、30kHz 和50KHz 的正弦波信号,这三种种信号应具有确定的相位关系 2、 制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路,将产生的10kHz 和 30kHz 正弦波信号,作为基波和3次谐波,合成一个近似方波。 3、 根据三角波谐波的组成关系,设计一个新的信号合成电路,将产生的 10kHz 、30kHz 、50KHz 的正弦信号,合成一个近似的三角波形 (具体阐述设计的功能要求和指标要求) 二、方案设计: 傅里叶分析: 任何具有周期为T 的波函数f(t)都可以表示为三角函数所构成的级数之和即:∑∞=++=1 0)sin cos (21)(n n n t n b t n a a t f ωω。 此方波为奇函数,它没有常数项。数学上可以证明此方波可表示为: )7sin 715sin 513sin 31(sin 4)( ++++=t t t t h t f ωωωωπ ∑∞=--=1])12sin[()1 21( 4n t n n h ωπ 同样,对于三角波也可以表示为: )7sin 7 15sin 513sin 31(sin 8)(2222 +-+-=t t t t h t f ωωωωπ ∑∞=----=1212)12sin() 12(1)1(8n n t n n h ωπ。 (写出设计的整体思路构架,画出框图,说明各部分的主要作用.) 三、设计过程 由有源振荡器产生19.2MHz 信号经可编程逻辑器件EPM7128SLC84-7产生一个

300kHz的方波,再经3路分频器,最终输出50kHz、30kHz和10kHz的方波信号。四:测试数据 1、方波产生电路:

软件定义网络

软件定义网络解决传统网络问题的探究 摘要 SDN是近年来继云计算后,学术界和产业界最为关注的网络技术。首先介绍了传统网络存在的问题;然后介绍了SDN的产生背景、体系架构以及关键技术;最后分析了SDN对传统网络问题的解决。 关键词:软件定义网络;OpenFlow;开放网络 第一章引言 软件定义网络(Software Defined Network,SDN),是由美国斯坦福大学CLean State课题研究组提出的一种新型网络创新架构,其核心技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来,从而实现了网络流量的灵活控制,为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。 传统网络的世界是水平标准和开放的,每个网元可以和周边网元进行完美互联;计算机的世界则不仅水平标准和开放,同时垂直也是标准和开放的,从下到上有硬件、驱动、操作系统、编程平台、应用软件等等,编程者可以很容易地创造各种应用。 和计算机对比,在垂直方向,从某个角度来说,网络是“相对封闭”和没有“框架”的,在垂直方向创造应用、部署业务是相对困难的。但SDN将在整个网络(不仅仅是网元)的垂直方向,让网络开放、标准化、可编程,从而让人们更容易、更有效地使用网络资源。所以,SDN不能丢掉网络水平方向标准、易互通、节点智能的优势。 第二章传统网络存在的问题 目前,随着互联网爆炸式地增长,除了规模和发展远超之前所有曾出现的数据网络,业务的快速创新也很令人眼花缭乱。近年来,随着各种实时业务如视频语音、云数据中心和移动业务的迅速发展,人们突然发现,传统网络已经无法满足当前的需求: 1、缺失的体验保证 到目前为止,绝大多数IP网络都是基于无连接的,只有基于大宽带的粗放带宽保障措施,质量保证和监控基本处于放弃状态。其后果就是,业务只有连通,而无体验的保证,从而导致业务质量受损。 2、低效的业务部署 由于网络和业务割裂,目前大部分网络的配置是通过命令行或者网管、由管理员手工配置的,本身是一个静态的网络。当遇到需要网络及时做出调整的动态业务时,就显得非常低效,甚至无法实施。 3、缓慢的业务适应 网络无法满足业务的需求,需求持续数年的特性和架构调整、引入新设备,才能满足新业务的需求。例如:云数据中心的虚拟机和虚拟网络运营业务,传统二层的VLAN机制无法满足扩展性,对交换机设备提出了新承载协议的要求,此时物理网络设备更加无法及时适应,靠软件实现的虚拟Switch、通过VxLAN或NvGRE的Overlay的方式,才绕过了物理

软件定义网络SDN文献综述

软件定义网络SDN研究 文献综述 1.引言 现有的网络设备(如交换机、路由器等)都是设备制造商在专门的硬件系统基础上高度集成大量网络协议、配备专用的设备控制系统,构成的一个相对独立封闭的网络设备[1]。在近几十年的发展过程中,云计算、移动互联网等相关技术的兴起和发展加快了网络技术的变革历程[2]。网络带宽需求的持续攀升、网络业务的丰富化、个性化等都给新一代网络提出了更高的要求。面对日益复杂的网络环境,这种紧耦合大型主机式的发展限制了IP网络创新技术的出现,更多的是通过不断增长的RFC数量对现行网络进行修修补补,造成了交换机/路由器设备控制功能的高度复杂。网络研究人员想要在真实网络中基于真实生产流量进行大规模网络实验几乎是不可能的,因为网络设备是封闭的,没有提供开放的API,无法对网络设备进行自动化配置和对网络流量进行实时操控。 为了适应今后互联网业务的需求,业形成了“现在是创新思考互联网基本体系结构、采用新的设计理念的时候”的主流意见[3],并对未来网络的体系架构提出了新的性质和功能需求[4]。软件定义网络[5]SDN的出现为人们提供了一种崭新的思路。 本文从SDN的起源和概念出发,分析了SDN的逻辑架构与技术特点、描述了SDN 的标准化进程,梳理了国外的研究进展与最新动态,在此基础上提出了SDN技术在未来的发展中面临的挑战并总结了可能的研究方向。 2.起源与概念 2.1起源 2006 年,斯坦福大学启动了名为“Clean-Slate Design for the Internet”项目,该项目旨在研究提出一种全新的网络技术,以突破目前互联网基础架构的限制,更好地支持新的技术应用和创新。通过该项目,来自斯坦福大学的学生 Martin Casado

国内外研究现状评述

国内外研究现状评述 基于国外博物馆免费开放的现状,国内博物馆在几年近也开始陆续免费开放。但是,由于管理机制的缺失,博物馆免费开放的制度并没有达到十分完善,并且免费开放的标准没有达到整齐划一。具体表现在:同一层次的博物馆的硬件和软件在免费开放的情况下并没有做到同步的提升。不同层次的博物馆在免费开放的情况下硬件和软件并没有达到一个递增递减的标准。因此我们需要对国外的免费开放博物馆进行深入的研究,并且对他们的管理机制进行有效的学习,来针对国内博物馆免费开放这一举动作出一套完整的指南手册。 以下是对浙江博物馆以及湖北博物馆免费开放前后硬件和软件的变化的调查。 1.针对观众量的剧增,及时采取应对措施 1)实施日总人数控制测算。湖北省博物馆原设计的正常接待能力为日均3000人。针对免费开放后的变化,管理者对博物馆的现有接待能力进行了慎重的评估,认为每天5000人为可承受接待能力,因此决定将每天的观众量控制在5000人以内,以保证正常的参观环境和文物、观众的安全。 2)采取发放免费参观券的措施。为适当控制客流,采取了分时段发放免费参观券的办法。博物馆广播定时播放参观须知,讲解咨询人员加强组织疏导,引导文明参观。在馆门口发票处增设了观众排队领票围栏,每天9?誜00开馆发票,上午发放3500张,下午发放1500张,全天基本控制在5000张,下午停止发票前派保安排在领票队伍末尾,及时劝阻后来观众改日再来,有效缓解了观众拥堵现象。 3)对团队、外宾团体参观采取提前预约的方式。为调节观众流量,博物馆对团队、外宾团体参观实行提前预约,适当错开高峰时期,这样既保证了团队的参观质量,又保证了正常的参观秩序。 4)对观众集中的个别展室实施必要的人数控制。对曾侯乙墓、梁庄王墓等观众集中的展厅,加强引导,实施必要的人数控制。当人数太多时,及时通知安保人员组织观众在展厅门口排队进入,或劝导观众先看其他展厅,以控制和减少展厅的人流量。同时利用技术防范设施对金银玉器展厅和一级文物柜等重点部位进行严密监控,还派出保安在展柜周围人盯死守,并及时劝阻个别人不利于展柜和文物安全的行为。

TI杯模拟电子设计大赛信号波形合成实验电路

TI杯模拟电子设计大赛 信号波形合成的设计与实现 参赛学校: 参赛队员: 指导老师:

摘要 生活中离不开信号,我们时时刻刻都在和信号打着交道,正弦波,方波这两种波是最基本的波形,我们通过设计方波的产生来更加深刻了解到信号的产生。 Abstract Life is inseparable from the signal, we all the time and signal name of dealings, sine wave, square wave are the two waves in the most basic waveform. Now we design a products to generate square wave signal to know the wave deeply . 一.设计思路 采用单片机430 来控制输出值的显示。基本的流程图如下所示:

又因为我们将方波傅利叶分解出得出如上的图,我们发现方波就是基波,三次谐波,五次谐波组成。 对三角波分解,如下图 从图中,我们知道三角波是三次谐波翻转180度,然后和基波与五次谐波相加所得,其中因

为别的谐波幅值不太,我们可以不做考虑。 二.方案论证 1、方波的产生方案论证和选择 方波是要设计的基础部分,下面产生的任何波形都是在这个波上产生的。 方案一:采用专用DDS芯片产生方波。优点:软件设计,控制方便,电路易实现。但是因为题目要求是“方波振荡器的信号经分频与滤波处理”,也就是说,软件控制不是题目想要的。 方案二:采用晶振来产生。用60M的晶振来产生方波,通过对60M的有源晶振分频来产生频率分别为10K Hz,30K Hz,50K Hz 的方波,但这样产生的分频电路过于复杂,不利于系统的搭建。 方案三:利用555产生出一定频率的方波。根据后面的要求,我们直接用555产生50K Hz 和60K Hz的方波 为了后面的设计,又因为555的技术已经很成熟了,选择方案三,使用555来直接产生方波。 2、分频与滤波 通过RC振荡来滤波,为了得到毛刺少的波,我们用三阶滤波。 3、移相电路设计方案论证和选择 方案一:由三相输入隔离变压器二次绕组接成12边形的移相电路t每相有3个绕组通过特殊的连接方法组成。其存在着如体积大移相变化率>5 等诸多缺点。 方案二:用运放和R,C 来调节翻转的角度。R ,C 电路在输入输出时会有90度的迟滞。 根据题目的要求,我们只要在0~90度可调与一个反向器就好。 4加法器的设计方案 根据题目要求,只要可调就好。 5.电源方案的选择与论证 方案一:采用升压型稳压电路。用两片MC34063芯片分别将3V的电池电压进行直流斩波调压,得到5V 和12V的稳压输出。只需使用两节电池,节省了电池,又减小了系统体积重量。但该电路供电电流沁,供电时间短,无法使用相对庞大的系统稳定运作。 方案二:采用三端稳压集成7805与7905分别得到5V和-5V的稳定电压。利用该方法方便简单,工作稳定可靠。 综上所述,选择方案二,采用三端集成稳压器电路7805和7905。 三.信号波形系统的组成: 1方波的产生的电路设计 方波是由555发生器,二极管,三极管以及电阻,电容组成。其原理图如图1,图2所示。

信号波形合成

信号波形合成实验电路 摘要:本作品主要用于非正弦信号的分解与合成实验验证,包括电源电路模块,方波信号产生模块,放大、移相、波形合成模块、测量显示模块等。通过1MHz晶振电路产生1MHz 方波信号,经计数、分频得到10kHz方波信号,利用LC并联谐振(滤波器)分离出10kHz、30kHz、50kHz正弦波信号,然后对三个正弦波信号进行放大、移相加到加法器中合成方波信号。把10kHz和30kHz正弦波信号送到减法器中合成三角波信号。三个正弦波信号的幅度通过单片机采样,由液晶屏显示出来。 关键词:方波信号,滤波器,正弦波信号,分解,合成 Signal waveform synthesis experiment circuit Abstract:This work is mainly used in the sine signal decomposition and synthetic experiment, including power circuit module, pulse signal generated module, amplification, phase and waveform synthesis module, measuring display module, etc. Through 1MHz crystals 1MHz circuit, signal by counting, pulse frequency, pulse signal 10kHz get by LC parallel resonant filter (10kHz isolated, 30kHz, 50kHz sine signals, then the three sine signals, adding to amplify the adder synthetic square-wave signal. The 10kHz and 30kHz sine signals to reduce time-multiplier synthetic triangular signal. Three sine signals by MCU, the amplitude of LCD display samples. Key words:Pulse signal,Filter,Sine signals,decomposition,Synthesis

SDN关键技术_综述

SDN关键技术及趋势 摘要:随着信息通信技术中大量新型业务(如移动互联网、社交网络、云计算和大数据)的出现,未来网正面临着新的挑战,而随时访问性,高带宽,动态管理是至关重要的。然而,基于专有设备手动配置的传统方法是繁琐且易出错的,而且他们不能充分利用网络基础设施的能力。最近,软件定义网络(SDN)已经被称为未来互联网最有前途的解决方案之一。SDN具有两个显著的特点,包括控制平面从数据平面中解耦并且为网络应用程序开发提供了可编程性。因此,SDN被认为能提供更有效的配置,更好的性能和更高的灵活性以适应创新的网络设计。本文总结了SDN活跃研究领域的最新进展。我们首先通过介绍SDN的起源提出一个普遍接受的SDN定义。然后我们简要的介绍了SDN逻辑架构及其技术特征。接着详细介绍了SDN关键技术及其相关领域的研究成果。最后我们描述了我们将来面临的挑战和SDN的发展趋势。 关键词:软件定义网络;OpenFlow;关键技术; Key technologies and Development of SDN Abstract:Emerging mega-trends (e.g., mobile, social, cloud, and big data) in information and communication technologies (ICT) are commanding new challenges to future Internet, for which ubiquitous accessibility, high bandwidth, and dynamic management are crucial. However, traditional approaches based on manual configuration of proprietary devices are cumbersome and error-prone, and they cannot fully utilize the capability of physical network infrastructure. Recently, software-defined networking (SDN) has been touted as one of the most promising solutions for future Internet. SDN is characterized by its two distinguished features, including decoupling the control plane from the data plane and providing programmability for network application development. As a result, SDN is positioned to provide more efficient configuration, better performance, and higher flexibility to accommodate innovative network designs. This paper surveys latest developments in this active research area of SDN. We first present a generally accepted definition for SDN with introducing the origin of SDN. We then briefly present its logical architecture and technical characteristics. We then dwell on its key technologies, and the related research results. Finally, we describe the challenges we face and discuss futureresearch directions of this technology. Key words: Software-defined networking, OpenFlow. Key technologies 引言 随着社交网络、移动互联网、物联网、云计算[1]等业务领域的快速发展,大数据[3][4]正日益成为当前的焦点,其面向的海量数据处理也对网络提出了更高的要求。大数据应用依赖于预先定义好的计 算模式,在集中化的管理架构下运行,存在着大量的数据批量传输及相关的聚合/划分操作。数据的聚合和划分通常发生在一台服务器和一个拥有众多 服务器的服务器组之间,这也是大数据应用中最典型的网络流量模式。例如,在用于大数据处理的MapReduce算法的执行过程[2]中,来自众多mapper 服务器的中间结果需要集中汇总到一台reducer服务器上进行归约(Reduce)操作,而MapReduce 的洗牌(Shuffle)过程更是由mapper和reducer之前的多次数据聚合组合而成。大数据处理过程中的每一次聚合都将导致大量服务器之间的海量数据交换,从而需要极高的网络带宽支持,而如果按照超额认购(oversubscribe)带宽的方式为每台服务器预留网络资源,将导致网络成为瓶颈,同时造成资源浪费。因此,对于大数据业务而言,他更需要对网络进行快速、频繁的实时配置,按需调用网络资源。 但是,传统的网络却难以满足云计算、大数据,以及相关业务提出的灵活的资源需求,这主要是因为它已经过于复杂从而只能处于静态的运作模式。当前,网络中存在着大量各种各样的互不相干的协议,它们被用于在不同间隔距离、不同链路速度、不同拓扑结构的网络主机之间建立网络连接。因为历史原因,这些协议的研发和应用通常是彼此分离的,每个协议通常只是为了解决某个专门的问题而缺少对共性的抽象,这就导致了当前网络的复杂性。

信号波形合成实验电路(C题)

信号波形合成实验电路(C 题) 摘要:该系统由方波振荡电路产生300k 方波,经三分频和十分频,同时得到10K,30K,50K 的方波。使用TI 公司的四阶开关电容低通滤波器TLC041D ,可同时产生几路正弦信号,再经移相和加法器合成方波信号或三角波,由单片机采样峰值进行液晶显示.整个系统简易实现,性价比高。 关键字:方波振荡器 开关电容滤波器TLC041D 移相器 峰值检测 液晶显示 1. 方案设计 1.1 总体方案与系统框图 题目要求从方波中提取基波和三次谐波,五次谐波,再合成方波,为实现题目要求,本系统的各个模块如图1所示。由施密特触发器构成方波振荡电路,由简单的门电路和触发器构成分频电路,使用通用运放组成滤波,放大,移相电路合成方波或三角波。 图1 1.2 理论分析及TI 芯片选用依据 任何具有周期为T 的波函数f(t)都可以表示为三角函数所构成的级数之和,如式(1-1): ) (公式1) sin cos (21 )(1 0∑∞ =++=n n n t n b t n a a t f ωω 对于方波和三角波分别可以通过傅立叶展开,如式1-2,1-3所示: )(公式2)7sin 71 5sin 513sin 31(sin 4)( ++++= t t t t h t f ωωωωπ )(公式3)7sin 7 1 5sin 513sin 31(sin 8)(2222 +-+- = t t t t h t f ωωωωπ 结合题目要求,本系统主要需要以下器件: (1) 信号源施密特触发器CD40106产生300K 方波; (2) 300K 方波分别经分频器 得到50K ,30K ,10K 方波; (3) 滤波芯片TLC041,通用运算放大器OP 系列,以及电流监测芯片))

实验二、 波形合成与分解

实验二 波形合成与分解 1.实验目的 在理论学习的基础上,通过本实验熟悉信号的合成、分解原理,了解信号频谱的含义,加深对傅里叶变换性质和作用的理解。 2.实验原理 根据傅里叶分析的原理,任何周期信号都可以用一组三角函数)}cos();{sin(00t n t n ωω的组合表示,即: )2sin()2cos()sin()cos()(020201010t b t a t b t a a t x ωωωω++++= 即可以用一组正弦波和余弦波来合成任意形状的周期信号。 3.实验内容 (1) 方波的合成 图示方波是一个奇谐信号,由傅里叶级数可知,它是由无穷个奇次谐波分量 合成的,本实验用图形的方式来表示它的合成。方波信号可以分解为: ,9,7,5,3,1,1)2sin(2)(10=?=∑∞ =n n t nf A t x n ππ 用前5项谐波近似合成50Hz,幅值为3的方波,写出实验步骤。 a.只考察从 0=t s 到10=t s 这段时间内的信号。 b.画出基波分量)sin()(t t y =。 c.将三次谐波加到基波之上,并画出结果,并显示。 3/)*3sin()sin()(t t t y += d.再将一次、三次、五次、七次和九次谐波加在一起。 9/)*9sin(7/)*7sin(5/)*5sin(3/)*3sin()sin()(t t t t t t y ++++= e.合并从基波到十九次谐波的各奇次谐波分量。 f.将上述波形分别画在一幅图中,可以看出它们逼近方波的过程。注意“吉布斯现象”。周期信号傅里叶级数在信号的连续点收于该信号,在不连续点收敛于信号左右极限的平均值。如果我们用周期信号傅里叶级数的部分和来近似周期信号,在不连续点附近将会出现起伏和超量。在实际中,如果应用这种近似,就应该选择足够大的N ,以保证这些起伏拥有的能量可以忽略。 (2) 设计谐波合成三角波的实验,写出实验步骤,并完成实验。

信号波形合成

2010年全国大学生电子设计与创新大赛 ——信号波形合成实验电路 (C题) 参赛学校:武汉理工大学华夏学院 院系:信息工程系 专业班级:电信 07 级 参赛队员: 赛前指导教师: 2010年8月

摘要: 基于电路设计的要求,信号波形合成器的电路主要由方波振荡电路、分频和滤波电路、移相电路、加法器电路模块等电路模块组成。本次信号波形合成器是基于傅里叶变换的原理设计的,选择了MAX038集成函数信号发生器,实现基准信号的产生,电路结构简单,效率快、精度高;采用TI公司的MSP430F149单片机的定时计数器完成分频功能,搭建有源RC移相电路实现移相功能,最后利用运算加法器完成信号的合成。该系统电路简单,目的明确,具有很好的实用性。 关键词:方波振荡电路 MSP430F149 移相电路加法器电路 Abstract: Based on the circuit design requirements, signal waveform synthesis of circuit consists mainly of pulse oscillator circuit, frequency and phase filter circuits, circuit and adder circuits module circuit signal waveform synthesis is based on Fourier transform principle of design, chose MAX038 integrated function signal generator, realize the benchmark signals, such as simple structure, high precision and efficiency, The company adopts the MSP430F149 TI single-chip function complete timing counter frequency, phase shifting active RC circuit implementation phase function, and finally the computational adder complete synthesis of signal. The simple circuit system, purpose, have very good practicability.

软件定义网络的总结

什么是Openflow OpenFlow交换机将原来完全由交换机/路由器控制的报文转发过程转化为由OpenFlow交换机(OpenFlow Switch)和控制服务器(Controller)来共同完成,从而实现了快速数据包转发(数据面)和高水平路由决策(控制面)分离。控制器可以通过事先规定好的接口操作来控制OpenFlow交换机中的流表,从而达到控制数据转发的目的。 OpenFlow不能做的 OpenFlow不支持IPv6、MAC-in-MAC运营商骨干桥接、Q-in-Q虚拟局域网栈、服务质量、流量整形能力、容错和弹性等功能。 OpenFlow目前的阶段 1.OpenFlow与SDN目前还只是从实验室中成形并刚刚投产。OpenFlow尚不成熟,还未经 过大规模的网络部署测试,因此其规模化、容错性及安全性都受到一定质疑。它恐怕需要在生产环境中运转数年之后才能真正得到广泛的肯定与信任。 2.OpenFlow与SDN目前还只是从实验室中成形并刚刚投产,据媒体报道,戴尔戴尔亚太 区销售技术总监刘永道表示,SDN的市场才刚起步,预估需要3-5年才会进入成熟期。 3.企业表示它们仍然需要传统的多功能交换机和路由器,可以根据MAC地址表里的数据 决定转发。但那些支撑云环境的企业出于灵活性的考虑,愿意做一些尝试。 4.目前OpenFlow还并不完善,尚存在许多问题待解决,而且涉及的面非常广。要想实现 软件定义的互联网,还需要得到业界全方位的支持和努力才能梦想成真。 5.ISP们都在忙着从IPv4向IPv6过度,无暇顾及OpenFlow。 6.SDN到目前为止还没有准备好用于企业市场。” Openflow的一些弱点 1.OpenFlow最困难的一部分是写入控制器软件,可靠的SDN控制器是一个具有挑战性的 任务 2.SDN的杀手级应用很少 3.OpenFlow可以将对流量如何通过网络的控制权从交换机和路由器交还给网络拥有者或 者应用。它要求用户负责精心制定路径策略,去发现可用带宽、减少堵塞,以及最优转发路径。这就牵涉到用户需要有足够的软件开发力量,才能完成相关的工作。目前,对于拥有强大技术团队的运营商和服务提供商来说,这基本不是问题。但对于一般企业来讲,还是有一定难度的。

SDN综述

软件定义网络综述 摘要:现有网络设备支持的协议体系庞大,导致高度复杂,不仅限制了IP网络的技术发展,更无法满足当前云计算、大数据和服务器虚拟化等应用趋势。软件定义网络(Software Defined Network, SDN ),是一种新型网络创新架构,其核心技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来,从而实现了网络流量的灵活控制,为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。介绍了OpenFlow技术的产生背景、特点及发展现状,分析了基于OpenFlow的SDN体系结构和平台设计的关键技术,并探究了SDN技术在网络管理自动化、光网络传输与IP承载的统一控制、无线网络的平滑切换、网络虚拟化和QoS保证等方向的应用。 关键词:软件定义网络;OpenFlow;网络虚拟化;管理自动化;QoS 引言:目前,网络已经成为支撑现代社会发展以及技术进步的重要基础设施之一,它深深地改变了人们的生产、生活和学习方式;然而,传统网络架构越来越不能满足当今企业、运营商以及用户的需求。传统互联网由极其复杂的交换机、路由器、终端以及其他设备组成,这些网络设备使用着封闭、专有的内部接口,并运行着大量的分布式协议。在这种网络环境中,对于网络管理人员、第三方开发人员(包括研究人员),甚至设备商来说,网络创新都是十分困难的。例如,研究人员不能够验证他们的新想法;网络运营商难以针对其需求定制并优化网络,难以使得他们的收益最大化;甚至对于设备商来说。也不

能及时地创新以满足用户的需求。封闭的网络设备所带来的结果是:网络依旧面f临着诸多问题与挑战,如安全性、健壮性、可管理性以及移动性等等;网络维护成本仍然居高不下,网络管理需要大量的人工配置等等。近年来,逐渐兴起的SDN正试图打破这种僵局,并成为了近年来学术界和工业界讨论的热点。 一.软件定义网络的产生及巨大意义 软件定义网络(SDN)是由美国斯坦福大学Cleanslate研究组提出的一种新型网络架构,设计初衷是为了解决无法利用现有网络中的大规模真实流量和丰富应用进行实验,以便研究如何提高网络的速度、可靠性、能效和安全性等问题。其基本思想是把当前IP网络互连节点中决定报文如何转发的复杂控制逻辑从交换机/路由器等设备中分离出来,以便通过软件编程实现硬件对数据转发规则的控制,最终达到对流量进行自由操控的目的。SDN技术于2009年入选美国MIT主办的《技术评论》杂志十大新兴技术之一旧1。其核心技术OpenFlow?使能了交换/路由器的控制面与转发面功能的解耦,由集中控 制器(controller)下发统一的数据转发规则给交换设备,使得控制器与交换设备可独立发展。尽管SDN定义了一种新型的网络体系架构,属于下一代网络技术研究课题,但它并不革新原有IP分层网络的报文转发行为,只简化报文转发规则产生的复杂性。为此,随着IP网络研究的僵化和互连设备无法适应新应用如BYOD(bring your own device,自带设备到工作场所)、IrI'定制化、云计算、Bigdata、虚拟化服务器等的广泛出现,使得SDN技术在短短2—3年时间内就成为网络学术研

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