A Real Time Cognitive Radio Testbed for Physical and Link Layer Experiments

A Real Time Cognitive Radio Testbed for Physical

and Link Layer Experiments Shridhar Mubaraq Mishra?,Danijela Cabric?,Chen Chang?,Daniel Willkomm?,Barbara van Schewick?,

Adam Wolisz?and Robert W.Brodersen?

?School of Electrical Engineering and Computer Science

University of California,Berkeley,California94704

Email:smm@https://www.wendangku.net/doc/e09555960.html,

?Telecommunication Networks Group,Faculty of Electrical Engineering and Computer Science,

Technische Universit¨a t Berlin,Berlin,Germany

Email:willkomm@tkn.tu-berlin.de

Abstract—Cognitive Radios have been advanced as a tech-nology for the opportunistic use of under-utilized spectrum. Cognitive Radio are able to sense the spectrum and detect the presence of Primary Users.However,Primary Users of the spec-trum are skeptical about the robustness of this sensing process and have raised concerns with regards to interference from Cognitive Radios.Furthermore,while a number of techniques have been advanced to aid the sensing process,none of these techniques have been veri?ed in a practical system.To alleviate these concerns,a real time testbed is required,which can aid the comparison of these techniques and enable the measurement and evaluation of key interference and performance metrics. In this paper we present such a testbed,which is based on the BEE2,a multi-FPGA emulation engine.The BEE2can connect to18radio front-ends,which can be con?gured as Primary or Secondary Users.Inherent parallelism of the FPGAs allows the simultaneous operation of multiple radios,which can communicate and exchange information via high speed low latency links.

I.I NTRODUCTION

Over the past years,traditional approaches to spectrum management have been challenged by new insights into the actual use of spectrum.In most countries,spectrum at frequen-cies below3GHz has been completely allocated to speci?c uses.For example,the Federal Communication Commissions (FCC)frequency allocation chart indicates multiple allocations over all of the frequency bands[1].Thus,within the current regulatory framework,spectrum is a scarce resource,at least at the frequencies below3GHz,which are particularly valuable due to their favorable propagation characteristics.On the other hand,actual measurements taken at the BWRC(see spectrogram in Figure1)indicate low utilization especially in the3to6GHz bands.This view is supported by various recent measurements in the US and elsewhere.For example, studies by the FCCs Spectrum Policy Task Force reported vast temporal and geographic variations in the usage of allocated spectrum with utilization ranging from15%to85%[2].These measurements seriously question the ef?ciency of the current regulatory regime.

As the measurements show very clearly,those who have been allocated frequency bands by the regulatory agency (Primary Users)are not using it all the time.At the

same

Fig.1.Spectrum use of0?2GHz frequencies over10minutes time,others would like to use spectrum,but do not have a right to use the corresponding frequencies.Therefore,one way of increasing spectrum ef?ciency is to enable these other, Secondary Users to get access to frequency bands already allocated to Primary Users while these are not using it. One of the mechanisms to accomplish this sharing is called “Opportunistic Spectrum Sharing”.Under the opportunistic sharing regime,Secondary Users are allowed to operate in certain frequency bands without the consent of the Primary Users of these bands,as long as they do not interfere with the Primary User.The FCC has legalized this type of sharing in the5GHz band and is considering whether to allow it in the TV broadcast bands[3].

Cognitive Radios are a technology that may be used to implement opportunistic sharing,e.g.as proposed in[4],[5]. Cognitive Radios are able to sense the spectrum to see whether it is being used by the Primary User.However this sensing operation may be rendered dif?cult due to a degraded

wireless

channel,which has prompted concerns from Primary users of the spectrum.

A.Concerns of existing Primary Users

In general,Primary Users have not been very receptive at the idea of opportunistic spectrum sharing.In particular,they are concerned that Cognitive Radios will harmfully interfere with their operation[6]–[9].This interference may result from the following:

?The Cognitive Radio may not be able to reliably detect

a Primary User and therefore may start sending although

the Primary User is using the frequency.For example, while receiver sensitivity of existing Primary receivers in the TV bands may be poor,users may boost gain by em-ploying high gain antennas.As opposed to this,Cognitive Radios are limited by?xed antenna gains and hence may not be able to sense the TV transmitter.This is the classic “hidden terminal problem”in wireless networks where a receiver is unable to“hear”the transmitter and starts its own transmission thereby interfering with the intended receiver of the transmission.

?A Cognitive Radio that is using a frequency that was deemed free by the sensing process may not be able to reliably detect that a Primary user has reappeared and therefore may not vacate the frequency.

?Even if a Cognitive Radio has detected the Primary User, it may fail to vacate the frequency quickly enough and therefore continue to send creating harmful interference to the Primary User transmission.

B.The way forward:Testbed and test cases

As the above discussion indicates,there is considerable debate whether it is possible to build a Cognitive Radio that does not disturb Primary Users.However,this debate cannot be resolved on a theoretical basis.Ultimately,Primary User concerns can only be addressed by working systems that demonstrate that the amount of interference is suf?ciently low to justify allowing their use.This demonstration is important to regulators whose con?dence in Cognitive Radios is not suf?cient enough to go forward with the regulatory framework that would allow the technology;it may also help to reduce opposition from Primary Users.

At the moment,there is no agreement on the kind of demon-strations that would be needed to convince regulators and Pri-mary Users that a Cognitive Radio meets these requirements. As it is impossible to test all possible cases,it is necessary to commonly agree on a set of“representative”test cases that a Cognitive Radio must pass to“prove”that the amount of interference is suf?ciently low to justify allowing Cognitive Radio technology.In addition,metrics will be needed to assess how well a Cognitive Radio performs in a test case.

At the same time,it is far from clear what mechanisms are best suited to implement Cognitive Radios,both with respect to preventing interference and with respect to ef?ciency and performance.There are a plethora of techniques(cooperative sensing,cyclostationary detectors[10],etc.)that have been proposed to enhance detection.None of these techniques have been tested in real world scenarios and their performance has yet to be characterized.Thus,there is a need for experimenting with different techniques in a real system,using a set of test cases and metrics to compare different Cognitive Radio implementations.In this paper,we propose such a experimen-tal setup based on the Berkeley Emulation Engine2(BEE2) platform to experiment with various sensing techniques and develop a set of metrics and test cases,which will allow us to measure the sensing performance of these techniques.

The rest of the paper is organized as follows:Section II discusses the requirements and metrics for experimental evalu-ation.These requirements are partially driven by Primary User concerns and motivated by the need for real time evaluation. Section III discusses the basic architecture and implemen-tation of the testbed using the Berkeley Emulation Engine (BEE2)platform.Section IV explains the experiment setup using BEE2and the proposed set of experiments.Finally,we conclude in Section V.

II.M ETRICS AND REQUIREMENTS FOR EXPERIMENTAL

EVALUATION

In order to facilitate the deployment of Cognitive Radio technologies for the secondary usage of spectrum it is crucial to prove the reliable detection of Primary Users by Cognitive Radios.We have to show that Primary and Secondary Users can coexist without a degradation of the Primary User trans-mission in order to convince regulatory authorities as well as Primary Users to enable such technologies.In particular, algorithms that aid reliable Primary User detection need to be veri?ed and their performance has to be quanti?ed by metrics and test cases.

In this Section we introduce metrics and test cases for the evaluation of Cognitive Radio mechanisms to detect Primary Users.Based on the de?ned metrics and test cases we present a list of features important for Cognitive Radio testbeds. A.Metrics and test cases for Primary User detection There are three aspects of Primary User detection that need to be veri?ed and quanti?ed in order to de?ne metrics for Cognitive Radio systems:

1)The time until detection of the Primary User.

2)The reliability of Primary User detection.

a)The probability of not detecting the Primary User

(false negative).

b)The probability of false alarms(false positive).

3)The time needed to clear the spectrum once a Primary

User has been detected.

Before using any spectrum of a Primary User the Cognitive Radio has to ensure that the Primary User is currently not using its spectrum.With varying conditions on the channel between a Primary User and a Cognitive Radio due to severe fading,shadowing and building penetration losses,spectrum sensing can become extremely dif?cult.Furthermore,given concerns of Primary Users,we expect stringent

requirements

on the probability of detection,which have to be met under all conditions.Whereas the time until detection is not that critical–since the Cognitive Radio is not using the Primary User spectrum yet–it is important to keep the probability of false alarms low in order to achieve a better exploitation of unused spectrum.

During an ongoing communication using temporarily avail-able licensed spectrum,the involved Cognitive Radios have to continuously monitor the used spectrum for reappearing Primary Users.In this case the time until detection of the Primary User is very critical,as it has a big in?uence on the time the Cognitive Radio interferes with the Primary User. In order to achieve very short detection times we may be more tolerant with false alarms,i.e.trade a short detection time against more false alarms.The time needed to vacate the spectrum after detection is another important factor in this scenario.All communication peers have to be informed about the detected Primary User as they might not have detected it themselves.

Any Cognitive Radio system has to be tested and veri?ed considering the above de?ned aspects.The evaluation has to include different scenarios of Primary User and Cognitive Radio placements,Primary User signal strengths and various numbers of Primary Users and Cognitive Radios as well as dif-ferent scenarios of concurrent Cognitive Radio transmissions (to distinguish a Cognitive Radio transmission from a Primary User transmission).However,as stated earlier,opponents may always come up with a speci?c scenario,under which they state that the probability of not detecting the Primary User is too high.That is why these measurements are specially important for pathological placements of the Cognitive Radios (as suggested in comments to the FCC by Primary Users), in which shadowing and multipath conditions are particulary severe.To make these measurements meaningful,it is crucial to commonly agree on a“representative”set of test cases that every Cognitive Radio has to pass.

https://www.wendangku.net/doc/e09555960.html,parison of different algorithms and Cognitive Radio systems

A variety of techniques have been proposed to enhance the detection of Primary Users.Some examples are the detection using a pilot signal[11]and cyclostationary feature detec-tion[10].Also for the detection while using the primary spec-trum different mechanisms have been proposed.Transmission and sensing could be interleaved or done concurrently using active cancellation of the own signal or only using some part of the primary spectrum for transmission while concurrently sensing on the other part.Another mechanism proposed to enhance reliable Primary User detection is cooperative sens-ing[10].The in?uence of such techniques in isolation as well as in conjunction with other techniques need to be investigated. Furthermore,the trade-off between the probability of not detecting the Primary User and other parameters need to be investigated.Some of these parameters are:

?the computational overhead needed for detection,?the power dissipation,

?the wasted transmission time/bandwidth for detection,?the hardware area,and

?the per unit cost needed.

C.Requirements on the testbed

The above de?ned metrics and test cases impose certain requirements on a testbed for Cognitive Radios.Following is a list of features any Cognitive Radio testbed should provide.?The ability to support multiple radios,which can serve as Primary or Secondary Users.Primary Users must be controllable in order to make precise measurements.?The ability to connect various different front-ends in order to be able to test in different frequency ranges(and thus with different Primary Users).

?The ability for physical/link layer adaptation and fast information exchange between multiple radios for sensing and cooperation.

?The ability to perform rapid prototyping in order to experiment with different sensing algorithms.

Figure2shows an abstract diagram of such an emulation platform.To implement multiple radios,the emulation plat-form must provide plenty of parallelism and mechanisms to connect to multiple front-ends.Furthermore,the latency to exchange information between the various radios should be

small.

Fig.2.Emulation platform for Cognitive Radios

III.T ESTBED ARCHITECTURE AND IMPLEMENTATION The testbed requirements stated earlier are met by the Berkeley Emulation Engine2(BEE2),which is a generic, multi-purpose,FPGA based,emulation platform for compu-tationally intensive applications.Each BEE2can connect to 18front-end boards via multi-gigabit interfaces.The case for FPGAs,over DSPs and Microprocessors,has been argued in[12].FPGAs offer rapid recon?gurability,exhibit rapidly increasing computational power per unit area and demonstrate the best computational performance per unit power consumed for key computational modules[12].Furthermore,FPGAs provide plenty of parallelism,which can be used to implement multiple radios.

A.The BEE2board

The BEE2consists of5Vertex-2Pro70FPGAs.Each FPGA embeds a PowerPC405core,which minimizes

the

latency between the microprocessor and recon?gurable logic.These 5FPGAs form a single compute module.Each FPGA can be connected to 4GB of memory with a raw memory throughput of 12.8Gps .Four FPGAs are used for computation and one for control as shown in Figure 3.Adjacent FPGAs are connected via on-board low-voltage 40Gbps parallel in-terfaces [12].All computation FPGAs are connected to the control FPGA via 20Gbps links.These high bandwidth,low latency links allow the ?ve FPGA to form a virtual FPGA of ?ve times the

capacity.

Fig.3.BEE2Compute Module

These FPGAs can connect to the external world using 10Gps full duplex In?niband interfaces.There are a total of 18such connectors per board.The In?niband connectors allow the BEE2compute module to connect to an In?niband switch which enables multiple BEE2compute models to communicate and exchange data.Figure 4shows a picture of the BEE2board.Details about BEE2can be found in

[12].

Fig.4.BEE2board Each BEE2board supports one 100Base-T Ethernet inter-face,which is available on the control FPGA.The Power PC of the control FPGA can run Linux and a full IP protocol stack.The board also contains USB and JTAG interfaces along with provisions for a ?ash card.The 100Base-T interface allows remote management and control.

B.Modular front-end system

The front-end system has been designed in a modular fash-ion.The analog/baseband board contains the ?lters,ADC/DAC chips and a Xilinx Vertex-II Pro FPGA.Digital-to-analog conversion is performed by a 14-bit DAC running up to 128MHz ,while analog-to-digital conversion is performed by a 12-bit ADC running up to 64MHz .The FPGA performs data processing and control,and supports 4optical 1.25Gbs links for transmitting and receiving data to/from BEE2.The optical link provides good analog signal isolation from digital noise sources and allows the front-end to be moved up to a third of a mile from BEE2for wide range wireless experimentation.A separate RF modem module connects to the baseband board.The current RF modem module is capable of up/down convert-ing 20MHz RF bandwidth at 2.4GHz .The RF frequency is fully programmable in the entire 80MHz ISM band.A block diagram of a single RF modem is shown in Figure 5,while Figure 6shows the RF and baseband

boards.

Fig.5.RF Modem Module and Analog/baseband

board

Fig.6.Front-end boards

Scalability is achieved through parallel RF modem modules being provided with a common RF reference and clock signals.Two con?gurations are supported by this

architecture:

1)All front-ends operate at the same radio frequency(the

radios need to operate in Time Division Duplex(TDD) mode in a single20MHz band).

2)Groups of4or more antennas operate in different bands

(the radios operate in Frequency Division Duplex(FDD) mode and occupy the entire80MHz band).

C.BEE2programming model using Simulink

BEE2can be programmed using Matlab/Simulink from Mathworks[13]coupled with the Xilinx system generator.The tool chain is augmented with BWRC developed automation tools for mapping high level block diagrams and state machine speci?cations to FPGA con?gurations.A set of parameterized library blocks have been developed for communications,con-trol operators,memory interfaces and I/O modules.

IV.C OGNITIVE R ADIO SETUP

The BEE2emulation platform supports all the features required for a Cognitive Radio testbed.This section describes how various Cognitive Radio functionalities can be mapped to the BEE2platform and the key features of the BEE2that facilitate this mapping process.Finally we describe a?rst experimental setup.

A.Multiple radios for Primary and Secondary User function-ality

The BEE2compute board can connect up to18front-ends,which can be split between Primary and Secondary User interfaces.This enables us to construct scenarios with multiple Primary Users exhibiting different channel use patterns.Addi-tionally we can experiment with various setups of multiple Secondary Users collaborating in the detection of Primary Users.

The optical links from the BEE2board to the front-end boards that reach up to1/3mile facilitate experimentation in different spatial con?gurations and different shadowing and multi-path environments.

Primary Users can be controlled directly and hence precise interference measurements can be performed.

https://www.wendangku.net/doc/e09555960.html,plex sensing algorithms

The BEE2compute module can be used to perform complex signal processing functions.Each Virtex-2Pro can support a peak rate of81GMACps(Multiply Accumulate(MAC) operations per second)enabling the implementation of cyclo-stationary feature detection and pilot tone detection algorithms. The parallelism offered by the FPGA cluster enables multiple radios to be operational simultaneously.

Since the FPGAs are connected via high speed links, cooperation among Cognitive Radios is easy to implement.

C.Management and control protocols

A user can connect to the BEE2platform via standard Ethernet and control the Primary and secondary users.This Ethernet interface also provides a proxy for a real control channel needed to exchange setup and sensing information. Furthermore,the Power PCs on each FPGA can be used to implement protocols with the possibility of moving time-

critical functions to recon?gurable logic.

D.First experimental setup

Our?rst experimental setup consists of a pair of Primary

Users and a Cognitive Radio network as shown in Figure7.

The Primary users will be laptops with standard IEEE802.11

b/g cards controlled by BEE2.Each Cognitive Radio consists

of a laptop computer with an IEEE802.11b/g card and an 2.4GHz80MHz wide front-end.The front-end is only re-sponsible for sensing in this setup while the laptop computers

with the802.11cards are used for user data transmission.

Information between the sensing radios and the transmission

laptops is exchanged via the standard Ethernet interface which

serves as the control channel in the?rst

implementation.

Fig.7.Primary/Secondary User setup using the BEE2

We believe that the choice of the unlicensed2.4GHz ISM

band for our?rst experimental demonstration is suitable for

several reasons:

1)It is an unlicensed spectrum so the Cognitive Radio

operation in this band is not a subject to an agreement

with licensed users.Furthermore,it is considered as a

very crowded spectrum with many unlicensed devices

that are not able to intelligently control and avoid mutual

interference.

2)Commercially available WLAN devices for the2.4GHz,

such as IEEE802.11b/g cards within laptops,are

quite programmable and allow users to control their

transmission parameters.Therefore,they can be used for

Primary User emulation in a controlled fashion as well

as for Secondary User transmitters.

3)The ability to transmit standard compliant802.11b/g

waveforms on the secondary links and coordinate control

of transmission times,will allow us easy experimenta-

tion of protocols for medium access

control.

4)All hardware and software support for the2.4GHz

bands is already developed within BWRC to support Cognitive Radio experiments.Our BEE2infrastruc-ture supports multiple connections of laptop cards and

2.4GHz front-ends that can be combined as a Cogni-

tive Radio system capable of sensing and transmission.

Furthermore,our2.4GHz front-ends are con?gurable to sense the whole80MHz spectrum instantaneously while commercial devices can only sense a single20MHz channel.

5)We believe that the performance of sensing algorithms

for indoor2.4GHz experiments,if reported as function of input SNR,can be further extended to other frequency bands.

V.C ONCLUSIONS

In this paper we present a testbed for experimenting with Cognitive Radios at the physical and link layer.The motivation for a testbed is provided by the need to validate various sensing algorithms to prove non-interference to licensed users and to evaluate their performance with well de?ned metrics.This testbed allows us to emulate Primary as well as Secondary Users and enables the evaluation of the performance of various spectrum sensing schemes.The2.4GHz spectrum was chosen for initial experimentation due to the availability of off-the-shelf transmission equipment and the ability to emulate Primary Users in a controlled manner.These2.4GHz radios are connected to the Berkeley Emulation Engine2(BEE2),which is a multi FPGA emulation platform.The FPGAs enable the implementation of complex signal processing functions and the inherent parallelism of the FPGAs supports concurrent operation of multiple radios.The Cognitive Radios can exchange sensing and setup information in a timely manner since the BEE2FPGAs are connected via high bandwidth low latency links.

A CKNOWLEDGMENT

The authors would like to thank the BEE2team for their valuable comments.

R EFERENCES

[1]NTIA,“U.S.frequency allocations.”[Online].Available:

https://www.wendangku.net/doc/e09555960.html,/osmhome/allochrt.pdf

[2]“Spectrum policy task force report,”Federal Communications Commi-

sion,Tech.Rep.02-155,Nov2002.

[3]“Unlicensed operation in the tv broadcast bands and additional spectrum

for unlicensed devices below900mhz in the3ghz band,”Federal Com-munications Commision,NOTICE OF PROPOSED RULEMAKING04-186,May2004.

[4] D.Cabric,S.M.Mishra,D.Willkomm,R.W.Broderson,and A.Wolisz,

“A cognitive radio approach for usage of virtual unlicensed spectrum,”

in14th IST Mobile Wireless Communications Summit2005,Dresden, Germany,June2005.

[5]T.Weiss and F.Jondral,“Spectrum pooling:An innovative strategy for

the enhancement of spectrum ef?ciency,”IEEE Commun.Mag.,vol.42, pp.S8–S14,march2004.

[6]https://www.wendangku.net/doc/e09555960.html,/prod/ecfs/

retrieve.cgi?native or pdf=pdf&id document=6516086573.

[7]https://www.wendangku.net/doc/e09555960.html,/prod/ecfs/

retrieve.cgi?native or pdf=pdf&id document=6516482880.

[8]https://www.wendangku.net/doc/e09555960.html,/prod/ecfs/

retrieve.cgi?native or pdf=pdf&id document=6516483135.

[9]https://www.wendangku.net/doc/e09555960.html,/prod/ecfs/

retrieve.cgi?native or pdf=pdf&id document=6516883484.

[10] D.Cabric,S.M.Mishra,and R.W.Brodersen,“Implementation issues

in spectrum sensing for cognitive radios,”in Asilomar Conference on Signals,Systems,and Computers,2004.

[11] A.Sahai,N.Hoven,and R.Tandra,“Some fundamental limits on

cognitive radio,”in Allerton Conference on Communication,Control, and Computing,2003.

[12] C.Chang,J.Wawrzynek,and R.W.Brodersen,“Bee2:A high-end

recon?gurable computing system,”IEEE Design and Test of Computers, vol.22,no.2,pp.114–125,2005.

[13]

https://www.wendangku.net/doc/e09555960.html,/products/simulink/?BB=1.

经纬仪,全站仪操作步骤

电子经纬仪操作步骤 经纬仪是测量工作中的主要测角仪器，由照准部、度盘、基座等部分组成。经纬仪根据度盘刻度和读数方式的不同，分为游标经纬仪，光学经纬仪和电子经纬仪。目前我国较为普遍使用的是电子经纬仪，游标经纬仪和光学经纬仪已逐渐淘汰。 下图为经纬仪各部件组成名称：

经纬仪的安置： 1 、架设仪器： 三脚架调成等长并使架头高度与观测者身高适宜，打开三脚架，使架头大致水平，将经纬仪固定在三脚架上，拧紧连接螺旋，置于测站点之上。 2 、对中： 对中就是使仪器的中心与测站点位于同一铅垂线上。用双手各提一条架脚前后、左右摆动，同时使架头大致保持水平状态，眼观对中标志（激光或十字丝交点）与测站点重合，同时使架头大致保持水平 状态，放稳并踩实架脚。

3 、整平： 整平的目的是使仪器竖轴铅垂，水平度盘水平。根据水平角的定义，是两条方向线的夹角在水平面上的投影，水平度盘一定要水平。（1）粗平：伸缩脚架腿，使圆水准气泡居中。同时检查对中标志是否偏离地面测站点。如果偏离了，旋松三角架上的连接螺旋，平移仪器基座使对中标志精确对准测站点的中心，拧紧连接螺旋并使圆水准气泡居中。 （2）精平：旋转照准部，使其水准管与基座上的任意两只脚螺旋的连线方向平行（图a）。双手同时相向转动两只脚螺旋，使水准管气泡居中；然后将照准部旋转90°(图b),旋转第三只脚螺旋，使气泡居中；如此反复进行，直到水准管在任何方向，气泡均居中为止。 4 、瞄准与读数: 首先将望远镜对向明亮的背景或天空，旋转目镜使十字丝变清晰；然后旋转照准部和望远镜，通过望远镜上的粗瞄准器大概瞄准目标，并将照准部和望远镜制动螺旋制紧；再旋转照准部和望远镜的微动螺旋照准目标，注意检查并消除视差。最后进行读数。

RealTimeRTPCR常见问题分析

Real-Time RT-PCR常见问题分析 1.某一孔荧光信号特别强 问题：同一批样品，其中某一个荧光信号特别强？ 原因：①试剂配制时反应液没完全溶化，导致探针量在一管中增多；②试剂配制时没有充分混匀致各管中各成分的量不同；③也可能是PCR仪热槽被荧光物质污染，这 时就要清除热槽中的污染； 2. 扩增曲线有一向上或向下的尖峰 问题：扩增曲线有一向上或向下的尖峰？ 原因：①反应过程中电压不稳定；②可能在20循环左右仪器有停下或者仪器有开盖，使得光线突然增强；③如果尖峰向下，也可能是卤素灯老化所致，这时应更换；

3. 部分样本扩增效率过低 问题：部分样本扩增效率过低？ 原因：①提取液残留，一定程度抑制了PCR反应；②反应液未严格取量混匀或分装不均匀；③试剂失效； 4.阴性对照或空白对照翘尾，可能原因：1、模板提取环境有污染。2、模板提取操作有 污染。3、配液过程存在污染。 问题：阴性对照或空白对照翘尾？ 原因：①模板提取环境有污染；②模板提取操作有污染；③试剂配制过程存在污染；

5. 直线型扩增曲线 问题：直线型扩增曲线？ 原因：①探针部分降解（探针降解原因：a.探针反复冻融――稀释的探针可在4℃保存至少3个月，应避免反复冻融；b.探针在光线下暴露时间太长）；②反应液中有PCR抑 制物； 6.没有扩增曲线 问题：没有扩增曲线？ 原因：①PCR参数设置错误，在设计循环参数时将荧光信号读取时间设在反应的第一步，即stage 1阶段；②电脑设定了自动休眠；

7.基线下滑 问题：扩增曲线有一个下滑阶段？ 原因：基线选取范围不对，可试着将基线范围改大一些，这一问题常因试剂质量所致；8.扩增曲线断裂 问题：扩增曲线断裂？ 原因：基线选取范围不对，基线终点大于Ct值，这通常是由于模板DNA浓度过高所致，因Ct值＜15，而基线范围仍取3－15，其中包含部分扩增信号，导致标准差偏大， 阈值过高，解决办法：减少基线终点至Ct值前4个循环，重新分析数据 9.样品浓度跨度过大 样品浓度过高，至阳性样品扩增曲线在后面循环中呈一向下的直线，原因及解决办法同“扩增曲线断裂”。

经纬仪的使用方法(免费)

第三节经纬仪的使用 一、安臵仪器 安臵仪器是将经纬仪安臵在测站点上，包括对中和整平两项内容。对中的目的是使仪器中心与测站点标志中心位于同一铅垂线上；整平的目的是使仪器竖轴处于铅垂位臵，水平度盘处于水平位臵。 1．初步对中整平 （1）用锤球对中，其操作方法如下： 1）将三脚架调整到合适高度，张开三脚架安臵在测站点上方，在脚架的连接螺旋上挂上锤球，如果锤球尖离标志中心太远，可固定一脚移动另外两脚，或将三脚架整体平移，使锤球尖大致对准测站点标志中心，并注意使架头大致水平，然后将三脚架的脚尖踩入土中。 2）将经纬仪从箱中取出，用连接螺旋将经纬仪安装在三脚架上。调整脚螺旋，使圆水准器气泡居中。 3）此时，如果锤球尖偏离测站点标志中心，可旋松连接螺旋，在架头上移动经纬仪，使锤球尖精确对中测站点标志中心，然后旋紧连接螺旋。 （2）用光学对中器对中时，其操作方法如下： 1）使架头大致对中和水平，连接经纬仪；调节光学对中器的目镜和物镜对光螺旋，使光学对中器的分划板小圆圈和测站点标志的影像清晰。 2）转动脚螺旋，使光学对中器对准测站标志中心，此时圆水准器气泡偏离，伸缩三脚架架腿，使圆水准器气泡居中，注意脚架尖位臵不得移动。 2．精确对中和整平

（1）整平 先转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，如图3-7a 所示，两手同时向内或向外转动这两个脚螺旋，使气泡居中，注意气泡移动方向始终与左手大拇指移动方向一致；然后将照准部转动90°，如图3-7b 所示，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中。再将照准部转回原位臵，检查气泡是否居中，若不居中，按上述步骤反复进行，直到水准管在任何位臵，气泡偏离零点不超过一格为止。 （2）对中 先旋松连接螺旋，在架头上轻轻移动经纬仪，使锤球尖精确对中测站点标志中心，或使对中器分划板的刻划中心与测站点标志影像重合；然后旋紧连接螺旋。锤球对中误差一般可控制在3mm 以内，光学对中器对中误差一般可控制在1mm 以内。 对中和整平，一般都需要经过几次“整平—对中—整平”的循环过程，直至整平和对中均符合要求。 二、瞄准目标 （1）松开望远镜制动螺旋和照准部制动螺旋，将望远镜朝向明亮背景，调节目镜对光螺旋，使十字丝清晰。 （2）利用望远镜上的照门和准星粗略对准目标，拧紧照准部及望远镜制动螺旋；调节物镜对光螺旋，使目标影像清晰，并注意消除图3-7 经纬仪的整平

经纬仪使用及操作的步骤(光学对中法)

经纬仪使用及操作的步骤（光学对中法） 1、架设仪器： 将经纬仪放置在架头上，使架头大致水平，旋紧连接螺旋。 2、对中： 目的是使仪器中心与测站点位于同一铅垂线上。可以移动脚架、旋转脚螺旋使对中标志准确对准测站点的中心。 3、整平： 目的是使仪器竖轴铅垂，水平度盘水平。根据水平角的定义，是两条方向线的夹角在水平面上的投影，所以水平度盘一定要水平。 粗平：伸缩脚架腿，使圆水准气泡居中。 检查并精确对中：检查对中标志是否偏离地面点。如果偏离了，旋松三角架上的连接螺旋，平移仪器基座使对中标志准确对准测站点的中心，拧紧连接螺旋。 精平：旋转脚螺旋，使管水准气泡居中。 4、瞄准与读数： ①目镜对光：目镜调焦使十字丝清晰。 ②瞄准和物镜对光：粗瞄目标，物镜调焦使目标清晰。注意消除视差。精瞄目标。 ③读数： 调整照明反光镜，使读数窗亮度适中，旋转读数显微镜的目镜使刻划线清晰，然后读数。 现在很多都是使用全站仪,全站仪的使用（以拓普康全站仪为例进行介绍）介绍: （1）测量前的准备工作

1）电池的安装（注意：测量前电池需充足电） ①把电池盒底部的导块插入装电池的导孔。 ②按电池盒的顶部直至听到“咔嚓”响声。 ③向下按解锁钮，取出电池。 2）仪器的安置。 ①在实验场地上选择一点，作为测站，另外两点作为观测点。 ②将全站仪安置于点，对中、整平。 ③在两点分别安置棱镜。 3）竖直度盘和水平度盘指标的设置。 ①竖直度盘指标设置。 松开竖直度盘制动钮，将望远镜纵转一周（望远镜处于盘左，当物镜穿过水平面时），竖直度盘指标即已设置。随即听见一声鸣响，并显示出竖直角。 ②水平度盘指标设置。 松开水平制动螺旋，旋转照准部360，水平度盘指标即自动设置。随即一声鸣响，同时显示水平角。至此，竖直度盘和水平度盘指标已设置完毕。注意：每当打开仪器电源时，必须重新设置和的指标。 4）调焦与照准目标。 操作步骤与一般经纬仪相同，注意消除视差。 （2）角度测量 1）首先从显示屏上确定是否处于角度测量模式，如果不是，则按操作转换为距离模式。 2）盘左瞄准左目标A,按置零键，使水平度盘读数显示为0°00′00〃，顺时针旋转照准部，瞄准右目标B，读取显示读数。

引物设计原则(含Realtime引物)

1.引物最好在模板cDNA的保守区内设计。 DNA序列的保守区是通过物种间相似序列的比较确定的。在NCBI上搜索不同物种的同一基因，通过序列分析软件（比如DNAman）比对（Alignment），各基因相同的序列就是该基因的保守区。 2.引物长度一般在15~30碱基之间。 引物长度（primer length）常用的是18-27 bp，但不应大于38，因为过长会导致其延伸温度大于74℃，不适于Taq DNA 聚合酶进行反应。 3.引物GC含量在40%~60%之间，Tm值最好接近72℃。 GC含量（composition）过高或过低都不利于引发反应。上下游引物的GC含量不能相差太大。另外，上下游引物的Tm值（melting temperature）是寡核苷酸的解链温度，即在一定盐浓度条件下，50%寡核苷酸双链解链的温度。有效启动温度，一般高于Tm值5~10℃。若按公式Tm= 4（G+C）+2（A+T）估计引物的Tm值，则有效引物的Tm为55~80℃，其Tm 值最好接近72℃以使复性条件最佳。 4.引物3′端要避开密码子的第3位。 如扩增编码区域，引物3′端不要终止于密码子的第3位，因密码子的第3位易发生简并，会影响扩增的特异性与效率。 5.引物3′端不能选择A，最好选择T。 引物3′端错配时，不同碱基引发效率存在着很大的差异，当末位的碱基为A时，即使在错配的情况下，也能有引发链的合成，而当末位链为T时，错配的引发效率大大降低，G、C 错配的引发效率介于A、T之间，所以3′端最好选择T。 6. 碱基要随机分布。 引物序列在模板内应当没有相似性较高，尤其是3’端相似性较高的序列，否则容易导致错误引发（False priming）。降低引物与模板相似性的一种方法是，引物中四种碱基的分布最好是随机的，不要有聚嘌呤或聚嘧啶的存在。尤其3′端不应超过3个连续的G或C，因这样会使引物在GC富集序列区错误引发。 7. 引物自身及引物之间不应存在互补序列。 引物自身不应存在互补序列，否则引物自身会折叠成发夹结构（Hairpin）使引物本身复性。这种二级结构会因空间位阻而影响引物与模板的复性结合。引物自身不能有连续4个碱基的互补。 两引物之间也不应具有互补性，尤其应避免3′ 端的互补重叠以防止引物二聚体（Dimer与Cross dimer）的形成。引物之间不能有连续4个碱基的互补。 引物二聚体及发夹结构如果不可避免的话，应尽量使其△G值不要过高（应小于4.5kcal/mol）。否则易导致产生引物二聚体带，并且降低引物有效浓度而使PCR 反应不能正常进行。 8. 引物5′ 端和中间△G值应该相对较高，而3′ 端△G值较低。 △G值是指DNA 双链形成所需的自由能，它反映了双链结构内部碱基对的相对稳定性，△G 值越大，则双链越稳定。应当选用5′ 端和中间△G值相对较高，而3′ 端△G值较低（绝对值不超过9）的引物。引物3′ 端的△G 值过高，容易在错配位点形成双链结构并引发DNA 聚合反应。（不同位置的△G值可以用Oligo 6软件进行分析） 9.引物的5′端可以修饰，而3′端不可修饰。 引物的5′ 端决定着PCR产物的长度，它对扩增特异性影响不大。因此，可以被修饰而不影响扩增的特异性。引物5′ 端修饰包括：加酶切位点；标记生物素、荧光、地高辛、Eu3+等；引入蛋白质结合DNA序列；引入点突变、插入突变、缺失突变序列；引入启动子序列等。引物的延伸是从3′ 端开始的，不能进行任何修饰。3′ 端也不能有形成任何二级结构可能。 10. 扩增产物的单链不能形成二级结构。

经纬仪的操作步骤

经纬仪的操作步骤 1、HR—右旋（顺时针）水平角，HL—左旋（逆时针）水平角。 2、经纬仪的操作步骤（光学对中法） 1 、架设仪器： 将经纬仪放置在架头上，使架头大致水平，旋紧连接螺旋。 2 、对中： 目的是使仪器中心与测站点位于同一铅垂线上。可以移动脚架、旋转脚螺旋使对中标志准确对准测站点的中心。

3 、整平： 目的是使仪器竖轴铅垂，水平度盘水平。根据水平角的定义，是两条方向线的夹角在水平面上的投影，所以水平度盘一定要水平。 粗平：伸缩脚架腿，使圆水准气泡居中。 检查并精确对中：检查对中标志是否偏离地面点。如果偏离了，旋松三角架上的连接螺旋，平移仪器基座使对中标志准确对准测站点的中心，拧紧连接螺旋。 精平：旋转脚螺旋，使管水准气泡居中。 4 、瞄准与读数： ①目镜对光：目镜调焦使十字丝清晰。 ②瞄准和物镜对光：粗瞄目标，物镜调焦使目标清晰。注意消除视差。

精瞄目标。 ③读数： 调整照明反光镜，使读数窗亮度适中，旋转读数显微镜的目镜使刻划线清晰，然后读数。 现在很多都是使用全站仪，全站仪的使用（以拓普康全站仪为例进行介绍）介绍: （1）测量前的准备工作 1）电池的安装（注意：测量前电池需充足电） ①把电池盒底部的导块插入装电池的导孔。 ②按电池盒的顶部直至听到“咔嚓”响声。

③向下按解锁钮，取出电池。 2）仪器的安置。 ①在实验场地上选择一点，作为测站，另外两点作为观测点。 ②将全站仪安置于点，对中、整平。 ③在两点分别安置棱镜。 3）竖直度盘和水平度盘指标的设置。 ①竖直度盘指标设置。 松开竖直度盘制动钮，将望远镜纵转一周（望远镜处于盘左，当物镜穿过水平面时），竖直度盘指标即已设置。随即听见一声鸣响，并显示出竖直角。 ②水平度盘指标设置。

水准仪经纬仪使用方法详细图解

水 准 测 量 基本知识 1.水准测量原理 工程上常用的高程测量方法有几何水准测量、三角高程测量、GPS 测高及在特定对象和条件下采用的物理高程测量，其中几何水准测量是目前高程测量中精度最高、应用最普遍的测量方法。 如图2-1所示，设在地面A 、B 两点上竖立标尺（水准尺），在A 、B 两点之间安置水准仪，利用水准仪提供一条水平视线，分别截取A 、B 两点标尺上读数a 、b ，显然 A B H a H b +=+ A 、 B 两点的高差h AB 可写为 AB h a b =- A 点高程H A 已知， 求出 B 点高程 B A AB H H h =+ 我们规定A 点水准尺读数a 为后视读数，B 点水准尺读数b 为前视读数。 图 2-1 如果A 、B 两地距离较远时，可以用连续水准测量的方法。中间可设置转点TP （临时高程传递点，须放置尺垫），如图2-2所示 11h a =， 333h a b =-，……， n n n h a b =-。 123......AB n i h h h h h h =+++=∑

于是，可以求得A 、B 之间的高程差 AB i i h a b =-∑∑ B 点高程 B A AB H H h =+. 图 2-2 2.水准仪介绍： 水准仪是提供水平视线的仪器，按精度分，水准仪通常有DS 05、DS 1、DS 3等几种。其中“D ”和“S ”分别为“”和“水准仪”首字汉语拼音的首字母，而下标是仪器的精度指标，即每千米测量中的偶然误差（以mm 为单位）。目前常用的水准仪从构造上可分为两大类：利用水准管来获得水平视线的“微倾式水准仪”和利用补偿器来获得水平视线的“自动安平水准仪”。此外，还有一种新型的水准仪——“电子水准仪”，它配合条形码标尺，利用数字化图像处理的方法，可自动显示高程和距离，使水准测量实现了自动化。 水准仪主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。 （1） DS 3微倾式水准仪 1.仪器介绍

经纬仪操作步骤

经纬仪的基本操作为：对中、整平、瞄准和读数。 （一）对中 对中的目的是使仪器度盘中心与测站点标志中心位于同一铅垂线上。操作步骤为： 张开脚架，调节脚架腿，使其高度适宜，并通过目估使架头水平、架头中心大致对准测站点。 从箱中取出经纬仪安置于架头上，旋紧连接螺旋，并挂上锤球。如锤球尖偏离测站点较远，则需移动三脚架，使锤球尖大致对准测站点，然后将脚架尖踩实。 略微松开连接螺旋，在架头上移动仪器，直至锤球尖准确对准测站点，最后再旋紧连接螺旋。 （二）整平 整平的目的是调节脚螺旋使水准管气泡居中，从而使经纬仪的竖轴竖直，水平度盘处于水平位置。其操作步骤如下： 1．旋转照准部，使水准管平行于任一对脚螺旋[如图3-7A ]。转动这两个脚螺旋，使水准管气泡居中。

2．将照准部旋转90°，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中[如图3-7B] 图3-7 整平 3．按以上步骤重复操作，直至水准管在这两个位置上气泡都居中为止。使用光学对中器进行对中、整平时，首先通过目估初步对中（也可利用锤球），旋转对中器目镜看清分划板上的刻划圆圈，再拉伸对中器的目镜筒，使地面标志点成像清晰。转动脚螺旋使标志点的影像移至刻划圆圈中心。然后，通过伸缩三脚架腿，调节三脚架的长度，使经纬仪圆水准器气泡居中，再调节脚螺旋精确整平仪器。接着通过对中器观察地面标志点，如偏刻划圆圈中心，可稍微松开连接螺旋，在架头移动仪器，使其精确对中，此时，如水准管气泡偏移，则再整平仪器，如此反复进行，直至对中、整平同时完成。 瞄准 瞄准目标的步骤如下： 1．目镜对光：将望远镜对向明亮背景，转动目镜对光螺旋，使十字丝成像清晰。

经纬仪操作方法步骤图解

在这里经纬仪操作方法步骤详解图解添加日志标题 经纬仪操作方法步骤详解图解 步骤图解 1、连接螺旋:旋紧连接螺旋， 将仪器固定在三脚架上。 2、调节三脚架:将三脚架打开， 调节高度适中，三条架腿分别 处于测站周围。如果地面松软， 应将架腿踩实。 3、光学对中器:调节光学对中 器的目镜和物镜，使地面清晰 成像。

4、脚螺旋:调节脚螺旋，将仪器精确整平。 5、水平制动螺旋:旋紧水平制动螺旋，照准部被固定。望远镜无法在水平方向内转动。 6、水平微动螺旋:水平制动螺旋旋紧后，旋转水平微动螺旋，照准部在水平方向内微微转动。 7、竖直制动螺旋:旋紧竖直制动螺旋，望远镜被固定在支架上无法转动。

8、目镜调焦螺旋:转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰。 9、水平度盘反光镜:调整水平度盘反光镜，读书窗内数字明亮。 10、竖直度盘反光镜:调整竖直度盘反光镜，使读数窗内读数明亮。 11、读数显微镜：调节读数显微镜，使读书清晰。

12、配盘手轮:调整配盘手轮， 改变水平度盘读数。 水准仪操作步骤方法详解图解 发布: 2009-10-06 09:32 | 作者: admin | 查看: 4次水准仪操作步骤方法详解图解 步骤图解 1、安放三角架:调节三脚架腿至适当 高度，尽量保持三脚架顶面水平。如 果地面松软，应将架腿踩入土中。 2、连接螺旋:旋紧连接螺旋， 将水准仪和三脚架连接在一 起。

3、脚螺旋:调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。 4、制动螺旋:旋紧制动螺旋，望远镜被固定。 5、水平微动螺旋:在制动螺旋旋紧后，调节水平微动螺旋，望远镜在水平方向内微小转动。 6、目镜调焦螺旋:调节目镜调焦螺旋，使十字丝清晰成像。

经纬仪全站仪操作步骤

电子经纬仪操作步骤经纬仪是测量工作中的主要测角仪器，由照准部、度盘、基座等部分组成。经纬仪根据度盘刻度和读数方式的不同，分为游标经纬仪，光学经纬仪和电子经纬仪。目前我国较为普遍使用的是电子经纬仪，游标经纬仪和光学经纬仪已逐渐淘汰。 下图为经纬仪各部件组成名称： 经纬仪的安置： 1 、架设仪器： 三脚架调成等长并使架头高度与观测者身高适宜，打开三脚架，使架头大致水平，将经纬仪固定在三脚架上，拧紧连接螺旋，置于测站点之上。 2 、对中： 对中就是使仪器的中心与测站点位于同一铅垂线上。用双手各提一条架脚前后、左右摆动，同时使架头大致保持水平状态，眼观对中标志（激光或十字丝交点）与测站点重合，同时使架头大致保持水平状态，放稳并踩实架脚。 3 、整平： 整平的目的是使仪器竖轴铅垂，水平度盘水平。根据水平角的定义，是两条方向线的夹角在水平面上的投影，水平度盘一定要水平。 （1）粗平：伸缩脚架腿，使圆水准气泡居中。同时检查对中标志是否偏离地面测站点。如果偏离了，旋松三角架上的连接螺旋，平移仪器基座使对中标志精确对准测站点的中心，拧紧连接螺旋并使圆水准气泡居中。

（2）精平：旋转照准部，使其水准管与基座上的任意两只脚螺旋的连线方向平行（图a）。双手同时相向转动两只脚螺旋，使水准管气泡居中；然后将照准部旋转90°(图b),旋转第三只脚螺旋，使气泡居中；如此反复进行，直到水准管在任何方向，气泡均居中为止。 4 、瞄准与读数: 首先将望远镜对向明亮的背景或天空，旋转目镜使十字丝变清晰；然后旋转照准部和望远镜，通过望远镜上的粗瞄准器大概瞄准目标，并将照准部和望远镜制动螺旋制紧；再旋转照准部和望远镜的微动螺旋照准目标，注意检查并消除视差。最后进行读数。 5、水平角测量 在建筑工程施工中，经纬仪主要用于水平角测量，下面只简单介绍一下经纬仪测量水平角的基本步骤： 如图所示： （1）安置经纬仪置于o点，精确调平仪器，使经纬仪处于水平角度测量模式，照准第一个目标A，制动。 （2）按置零键，设置A方向的水平度盘读数为0°00′00"。 （3）顺时针旋转望远镜，照准第二个目标B，制动。此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角β。 竖直角的测量与水平角的测量方法一致，数值也同时显示，若要测量竖直角按上述方法操作，同时读取竖直角即可。 全站仪操作步骤

Real-Time PCR详细介绍

荧光定量PCR实验指南 来源：易生物实验浏览次数：901网友评论0 条 荧光定量PCR实验指南 关键词：荧光实验指南 第一部分 一、基本步骤： 1、目的基因（DNA和mRNA）的查找和比对； 2、引物、探针的设计； 3、引物探针的合成； 4、反应体系的配制； 5、反应条件的设定； 6、反应体系和条件的优化； 7、荧光曲线和数据分析； 8、标准品的制备； 二、技术关键： 1、目的基因（DNA和mRNA）的查找和比对； 从https://www.wendangku.net/doc/e09555960.html,/网点的genbank中下载所需要的序列。下载的方式有两种：一为打开某个序列后，直接点击“save”，保存格式为“.txt”文件。保存的名称中要包括序列的物种、序列的亚型、

序列的注册号。然后，再打开DNAstar软件中的Editseq软件，点击“file”菜单中的“import”，打开后点击“save”，保存为“.seq”文件。另一种直接用DNAstar软件中的Editseq软件，点击“file”菜单中的“openentrezsequence”，导入后保存为“.seq”文件，保存的名称中要包括序列的物种、序列的亚型、序列的注册号。然后要对所有的序列进行排序。用DNAstar软件中的Seqman软件，点击“sequence”菜单中的“add”，选择要比较的“.seq”的所有文件，点击“add”或“adda ll”，然后点击“Done”导入要比较的序列，再点击“assemble”进行比较。横线的上列为一致性序列，所有红色的碱基是不同的序列，一致的序列用黑色碱基表示。有时要设定比较序列的开始与结尾。有时因为参数设置的原因，可能分为几组(contig)，若想全部放在一组中进行比较，就调整“project”菜单下的“parameter”，在“assembling”内的“minimum math percentage”默认设置为80，可调低即可。再选择几个组，点击“contig”菜单下的“reassemble contig”即可。选择高低的原则是在保证所分析的序列在一个“contig”内的前提下，尽量提高“minimum math percentage”的值。有时因此个别序列原因，会出现重复序列，碱基的缺失或插入，要对“contig”的序列的排列进行修改，确保排列是每个序列的真实且排列同源性最好的排列。然后，点击“save”保存即可。分析时，主要是观察是否全部为一致性的黑色或红色，对于弥散性的红色是不可用的。 2、引物和探针设计 2.1引物设计

经纬仪使用教程讲解

经纬仪及角度测量 第一节 角度测量原理 角度测量包括水平角测量和竖直角测量，是测量的三项基本工作之一。角度测量最常用的仪器是经纬仪。水平角测量用于计算点的平面位置，竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改算成水平距离。 一、水平角测量原理 水平角是地面上一点到两目标的方向线投影到水平面上的夹角，也就是过这两方向线所作两竖直面间的二面角。用β表示，角值范围0o～360 o。如图3-1所示，设A 、B 、C 是任意三个位于地面上不同高程的点，B 1A 1、B 1C 1为空间直线BA 、BC 在水平面上的投影，B 1A 1与B 1C 1的夹角β就是为地面上BA 、BC 两方向之间的水平角。 为了测出水平角的大小，可以设想在B 点的上方水平地安置一个带有顺时针刻画、注记的圆盘，并使其圆心O 在过B 点的铅垂线上，有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标。观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，直线BA 、BC 在水平圆盘上的投影是om 、on ，此时如果能读出om 、on 在水平圆盘上的读数m 和n ，那么水平角β就等于m 减去n ，即n m -=β。 因此，用于测量水平角的仪器必须有一个能读数的度盘，并能使之水平。为了瞄准不同方向，该度盘应能沿水平方向转动，也能高低俯仰。当度盘高低俯仰时，其视准独应划出一竖直面，这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度盘读数。 经纬仪就是根据上述要求设计制造的一种测角仪器。 图3-1 水平角测量原理 图3-2 竖直角测量原理 二、竖直角测量原理 竖直角是同一竖直面内视线与水平线间的夹角。角值范围为-90°～+ 90°。视线向上倾斜，竖直角为仰角，符号为正。视线向下倾斜，竖直角为俯角，符号为负。 竖直角与水平角一样，其角值也是度盘上两个方向读数之差。不同的是竖直角的两个方向中必有一个是水平方向。任何类型的经纬仪，制作上都要求当竖直指标水准管气泡居中，望远镜视准轴水平时，其竖盘读数是一个固定值。因此，在观测竖直角时，只要观测目标点一个方向并读取竖盘读数便可算得该目标点的竖直角，而不必观测水平方向。

经纬仪操作规程

经纬仪操作规程 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

经伟仪操作规程 一、操作前准备： 1、到达工作地点后，要先打开经纬仪箱盖，使仪器与环境一致。 2、打开三角架，调节好脚架高度使架头大致水平，稳固地架设在所测角点的上方。 3、用中心连接螺钉将经纬仪固连在在角架上。 二、操作规程： 1、对中： (1)对中时，在连接中心螺旋的钩上悬挂垂球移动三角架，使垂球尖大致对准测站点，将三角架的各脚稳固地踩入地中。 (2)若垂球尖偏离测站点较大，需平移脚架，使垂球尖大致对准测站点，再踩紧脚架；若偏离较小，可略旋移连接中心螺旋，将仪器在架头的圈孔范围内移动，使垂球尖对准测站点，再拧紧连接中心螺旋。 (3)使用光学对中器进行对中时，应首先目估对中和使仪器概略整平。用光学对中器是地，先要对光，然后将仪器在架头上平移，交替使用对中和整平的方法，直到测站点的像落在对中器圆圈的中央，达到既对中又整平。，最后拧紧中心连接螺旋。 2、整平： (1)使照准部水准管平行于任意两个脚螺旋中心的连线方向。 (2)两手同时向内或外旋转这两个脚螺旋，使气泡居中。

(3)旋转照准部90°，使水准管垂直于上述两个脚螺旋连线的方向，然后用第三个脚螺旋使气泡居中。 3、反复多项上述步骤，直至照准部转到任意位置，气泡偏离中央均不超过半格时为止。瞄准： (1)调节目镜使十字丝最清晰，然后用望远镜上的准星和照门(或粗瞄准器)，先从镜外找到目标。 (2)当在望远镜内看到目标后，拧紧水平制动螺旋，调节对光螺旋，消除视差，然后调节水平微动螺旋，用十字丝精确瞄准目标。 4、水平角观测方法： （1）测回法，只适用于观测两个方向的单角。 （2）盘左位置。 （3）松开照准部和望远镜照部，由望远镜外的制动螺旋（或板手）转动通过照门和准星粗略瞄准左目标A，拧紧制动螺旋，仔细对光，用照准部与望远镜的微动螺旋，精确瞄准A目标，读取的水平度盘读数。 （4）松开照准部和望远镜制动螺旋，顺时针转动照准部，用上述同样方法瞄准目标B，读记水平度盘读数。 （5）以上两步称上半测回，测得该角角值。 （6）盘右位置。 （7）松开照准部和望远镜制动螺旋，倒转望远镜，逆时针转动照准部、瞄准B点，读记水平度盘读数。 （8）再松开照准部和望远镜制动螺旋，逆时针方向转动照部，瞄准A，读记水平度盘读数。

realtimePCR和RT-PCR详解及其区别要点

real-time PCR技术的原理及应用 摘要：一、实时荧光定量PCR原理（一）定义：在PCR反应体系中 加入荧光基团，利用荧光信号累积实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。（二）实时原理 1、常规PCR技术：对PCR扩增反应的终点产物进行定量和定性分析无法对起始模板准 一、实时荧光定量PCR原理 （一）定义：在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号累积实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。 （二）实时原理 1、常规PCR技术： 对PCR扩增反应的终点产物进行定量和定性分析无法对起始模板准确定量，无法对扩增反应实时检测。 2、实时定量PCR技术： 利用荧光信号的变化实时检测PCR扩增反应中每一个循环扩增产物量的变化，通过Ct值和标准曲线的分析对起始模板进行定量分析 3、如何对起始模板定量？

通过Ct值和标准曲线对起始模板进行定量分析. 4、几个概念： （1）扩增曲线： （2）荧光阈值： （3）Ct值：

CT值的重现性： 5、定量原理： 理想的PCR反应： X=X0*2n 非理想的PCR反应： X=X0 (1+Ex)n

n：扩增反应的循环次数 X：第n次循环后的产物量 X0：初始模板量 Ex：扩增效率 5、标准曲线 6、绝对定量 1）确定未知样品的 C(t)值 2）通过标准曲线由未知样品的C(t)值推算出其初始量

7、DNA的荧光标记： 二、实时荧光定量PCR的几种方法介绍 方法一：SYBR Green法 （一）工作原理 1、SYBR Green 能结合到双链DNA的小沟部位

经纬仪的使用方法

1、HR—右旋（顺时针）水平角，HL—左旋（逆时针）水平角。 2、经纬仪的操作步骤（光学对中法） 1 、架设仪器： 将经纬仪放置在架头上，使架头大致水平，旋紧连接螺旋。 2 、对中： 目的是使仪器中心与测站点位于同一铅垂线上。可以移动脚架、旋转脚螺旋使对中标志准确对准测站点的中心。 3 、整平： 目的是使仪器竖轴铅垂，水平度盘水平。根据水平角的定义，是两条方向线的夹角在水平面上的投影，所以水平度盘一定要水平。 粗平：伸缩脚架腿，使圆水准气泡居中。 检查并精确对中：检查对中标志是否偏离地面点。如果偏离了，旋松三角架上的连接螺旋，平移仪器基座使对中标志准确对准测站点的中心，拧紧连接螺旋。 精平：旋转脚螺旋，使管水准气泡居中。 4 、瞄准与读数： ①目镜对光：目镜调焦使十字丝清晰。 ②瞄准和物镜对光：粗瞄目标，物镜调焦使目标清晰。注意消除视差。精瞄目标。 ③读数： 调整照明反光镜，使读数窗亮度适中，旋转读数显微镜的目镜使刻划线清晰，然后读数。现在很多都是使用全站仪，全站仪的使用（以拓普康全站仪为例进行介绍）介绍: （1）测量前的准备工作 1）电池的安装（注意：测量前电池需充足电） ①把电池盒底部的导块插入装电池的导孔。

②按电池盒的顶部直至听到“咔嚓”响声。 ③向下按解锁钮，取出电池。 2）仪器的安置。 ①在实验场地上选择一点，作为测站，另外两点作为观测点。 ②将全站仪安置于点，对中、整平。 ③在两点分别安置棱镜。 3）竖直度盘和水平度盘指标的设置。 ①竖直度盘指标设置。 松开竖直度盘制动钮，将望远镜纵转一周（望远镜处于盘左，当物镜穿过水平面时），竖直度盘指标即已设置。随即听见一声鸣响，并显示出竖直角。 ②水平度盘指标设置。 松开水平制动螺旋，旋转照准部360，水平度盘指标即自动设置。随即一声鸣响，同时显示水平角。至此，竖直度盘和水平度盘指标已设置完毕。注意：每当打开仪器电源时，必须重新设置和的指标。 4）调焦与照准目标。 操作步骤与一般经纬仪相同，注意消除视差。 （2）角度测量 1）首先从显示屏上确定是否处于角度测量模式，如果不是，则按操作转换为距离模式。2）盘左瞄准左目标A，按置零键，使水平度盘读数显示为0°00′00〃，顺时针旋转照准部，瞄准右目标B，读取显示读数。 3）同样方法可以进行盘右观测。 4）如果测竖直角，可在读取水平度盘的同时读取竖盘的显示读数。 （3）距离测量 1）首先从显示屏上确定是否处于距离测量模式，如果不是，则按操作键转换为坐标模式。2）照准棱镜中心，这时显示屏上能显示箭头前进的动画，前进结束则完成坐标测量，得出距离，HD为水平距离，VD为倾斜距离。 （4）坐标测量 1）首先从显示屏上确定是否处于坐标测量模式，如果不是，则按操作键转换为坐标模式。2）输入本站点O点及后视点坐标，以及仪器高、棱镜高。

realtime pcr 阈值设定

Data Analysis on the ABI P RISM? 7700 Sequence Detection System: Setting Baselines and Thresholds Overview In order for accuracy and precision to be optimal, the assay must be properly evaluated and a few adjustments need to be made. There are three important parameters to be assessed: ?Baseline ?Threshold ?Ct value Data Analysis Tutorial To accurately reflect the quantity of a particular target within a reaction, i.e.the amount of PCR product, it is critical that the point of measurement be accurately determined. Real-time analysis on the ABI P RISM? 7700 Sequence Detection System involves three principle determinants for more accurate, reproducible data. Baseline Value During PCR, changing reaction conditions and environment can influence fluorescence. In general, the level of fluorescence in any one well corresponds to the amount of target present. Fluorescence levels may fluctuate due to changes in the reaction medium creating a background signal. The background signal is most evident during the initial cycles of PCR prior to significant accumulation of the target amplicon. During these early PCR cycles, the background signal in all wells is used to determine the “baseline fluorescence” across the entire reaction plate. The goal of data analysis is to determine when target amplification is sufficiently above the background signal, facilitating more accurate measurement of fluorescence. Threshold The threshold is the numerical value assigned for each run, which reflects a statistically significant point above the calculated baseline. Ct Value The Threshold Cycle (Ct) reflects the cycle number at which the fluorescence generated within a reaction crosses the threshold. The Ct value assigned to a particular well thus reflects the point during the reaction at which a sufficient number of amplicons have accumulated, in that well, to be at a statistically significant point above the baseline.

realtime 数据处理

内参基因：18s for control, 18s for treatment sample 目的基因：control sample, treatment sample 复孔取平均值 △Ct for control sample = Ct of comtrol sample - Ct 18s for control △Ct for treatment sample = Ct of treatment sample - Ct 18s for treatment sample △△Ct = △Ct for treatment sample - △Ct for control sample 2^(-△△Ct) 2^(-△△Ct) =1 means miRNA expression no change 2^(-△△Ct) <1 means expression decrease after treatment 2^(-△△Ct) >1 means expression increase after treatment 我以前是这么做的。不合理的地方，可以拍砖。 第一步，将数据（Ct mean)拷贝到excel。 第二步，计算△Ct。在excel内，计算B2-E2, B3-E3，。。。

第三步，取对照组的△Ct的算术平均数。excel里面是：average (f5,f6,f7) ，得到对照组的△Ct的算术平均数4.242524433 第四步，将F栏内的各个△Ct减去对照组的△Ct，这就是△△Ct。 第五步，将I栏里面的各数，取相反数。也就是（-△△Ct） 第六步，算出2(-△△Ct)，excel里面的方程是power(2,N)，N指的是(-△△Ct)所在位置。

罗氏realtimepcr操作指南

一．配制好反应体系，封好膜。接通LC480与电脑电源，电脑帐号operator，密码LC480，点击LC480软件，登录帐号user，密码Master1。 二．开始实验：点击，在列表中选择对应的程序，如H1N1或HBV，点击窗口右下角的，点击软件界面右下角的，输入实验文件名点击窗口右下角的开 始实验。 三．编辑子集：点击subset editor，点击左下角的，按ctrl键的同时鼠标选择本次实验的孔，最后点击应用。注意，一次实验可以同时运行相同扩增参数的多个实验 （如H1N1、HIV与HCV），那么可以分别设置多个子集 设置样品：先在subset中选择本次实验的子集，点击左上角的，样品输入样品名，再选择标准品类型和浓度或者阳性 对照/阴性对照 四．数据分析： 实验运行完成后进入，选择Abs Quant/Fit Ppoint， 在窗口中的Subset（第二行）中选择本次实验的子集，点 击软件界面中上方的，在Noise Band中调节 noise band高度，使之处于对数增长期并高于所有噪音信 号，如右图。 再点击进入，点击软件界面中间偏右的 自动设置阈值或手工调节阈值（鼠标左键按住拖动或在 输入阈值大小），再点击软件界面左下角的，软 件左下方出现每个样品的Ct值或浓度值等以及平均值标准误等信 息，该部分可以鼠标拖动滑块或鼠标拖曳、 鼠标点击软件右上角的为本次分析命名，如输入H1N1或其它名称 五．报告输出打印：点击软件右侧的保存当前实验的分析结果，再点击软件左侧的， 选择需要输出的分析结果，如H1N1， 点击软件中部左侧的detailed 分析中建议选择results或standard curve，点击软件界 面左下方的，生成PDF报告，如装了打印机，直接 点击软件中间上方的，或者点击，选择pdf文 件保存位置后点击save保存

罗氏realtime PCR操作指南(Roche LightCycler480)

LightCycler ? 480 系统快速操作指南 1 一．配制好反应体系，封好膜。接通LC480与电脑电源，电脑帐号operator ，密码LC480，点击LC480软件 ，登录帐号user ，密码Master1。 二．开始实验：点击 ，在列表中选择对应的程序，如H1N1或HBV ，点击窗口右下角的，点击软件界面右下角的，输入实验文件名点击窗口右下角的开始实验。 三．编辑子集：点击 subset editor ，点击左下角的，按ctrl 键的同时鼠标选择本次实验的孔，最后点击应用。注意，一次实验可以同时运行相同扩增参数的多个实验（如H1N1、HIV 与HCV ），那么可以分别设置多个子集 设置样品：先在subset 中选择本次实验的子集，点击左上角的，样品输入样品名，再选择标准品类型和浓度或者阳性对照/阴性对照 四．数据分析： 实验运行完成后进入，选择Abs Quant/Fit Ppoint ，在窗 口中的Subset （第二行）中选择本次实验的子集，点击软 件界面中上方的，在Noise Band 中调节 noise band 高度，使之处于对数增长期并高于所有噪音信号，如 右图。 再点击进入，点击软件界面中间偏右的 再点击软件界面左下角的 值或浓度值等以及平均值标准误等信 息，该部分可以鼠标拖动滑块或鼠标拖曳、 鼠标点击软件右上角的为本次分析命名，如输入H1N1或其它名称 五．报告输出打印：点击软件右侧的保存当前实验的分析结果，再点击软件左侧的，点击软件中部左侧的detailed 选择需要输出的分析结果，如H1N1， 分析中建议选择results 或standard curve ，点击软件界面左 下方的，生成PDF 报告，如装了打印机，直接 点击软件中间上方的 ，或者点击，选择pdf 文件保存位置后点击save 保存