2011年国赛基本模块准备--精简版
2011年电子国赛E题：简易数字信号传输性能分析仪
2011年全国大学生电子设计竞赛简易数字信号传输性能分析仪（E题）【本科组】2011年9月摘要眼图对于展示数字信号传输系统的性能提供了很多有用的信息：可以从中看出码间串扰的大小和噪声的强弱，有助于直观地了解码间串扰和噪声的影响，评价一个基带系统的性能优劣。
眼图的形成是由于示波器的余辉作用，扫描所得的每一个码元波形将重叠在一起，从而形成眼图。
本设计中使用可编程器件和线性移位寄存器设计成一个数字信号发生器，用来产生数字信号和伪随机信号。
用低通滤波器模拟传输信道，并且把伪随机信号模拟为信道噪声。
用FPGA以及一定的外围电路作为数字信号处理系统，提取位同步信号。
我们把经过模拟信道后的数字信号传输给数字信号分析模块处理,最后通过示波器观察其眼图，以便对信号进行进一步的分析和调理。
关键字：数字信号处理；伪随机信号；低通滤波；眼图AbstractEye diagram to display digital signal transmission system performance to provide much useful information: can also be seen from the crosstalk between the code size and noise intensity, contribute to the intuitive understanding of intersymbol interference and noise effects, evaluation of a baseband system performance. Eye formation is due to the persistence of oscilloscope, the scanned every symbol waveforms will overlap together, thereby forming the eye diagram. The design of using FPGA and linear shift register design into a digital signal generator, used to generate the digital signal and the pseudo random signal. With low pass filter is used as a transmission channel, and the pseudo random signal as channel noise. Using FPGA as well as some of the peripheral circuit as a digital signal processing system. We put after the analog channel after the digital signal is transmitted to the digital signal analysis circuit, finally through the oscilloscope to observe the eye, so that the signal for further analysis and conditioning.Keywords: digital signal processing; pseudo random signal; low pass filter; eye diagram目录第一章系统方案 (1)1.1 信号发生模块的论证与选择 (1)1.2 低通滤波器模块的论证与选择 (1)1.3数字信号分析方案论证与选择 (2)第二章系统理论分析与计算 (3)2.1 低通滤波器的分析 (3)2.1.1 阶数的确定 (3)2.1.2 电阻、电容参数的确定。
2011数学建模国赛A
城市表层土壤重金属污染分析摘要城市表层土壤重金属污染严重影响人的生活和生产，在已知319个样本的坐标以及各重金属污染物浓度情况下，按照各问题的要求，我们建立相应的模型来对具体问题进行求解。
首先为了了解该城市的地形，我们使用了MATLAB软件绘制各分区分布地形图,根据区域化变量理论，运用克里金插值法对未采样点的区域化变量的值进行线性无偏最优估计，绘制出各污染元素的拟合分布图。
在分析不同区域受污染程度时，以题中所给的元素背景值以及国家土壤环境质量准则为基础制定污染等级评判标准，据此进行单因子指数评价以及模糊数学评价分析，得出每个区域内主要污染元素以及污染程度。
接下来，为了分析污染的原因，我们将单因子指数的结果与聚类分析算法的结果进行比较，得出生活区内铬、铜、镉、锌含量较高；工业区内的主要污染元素为镉、铬、汞、镍、铅、锌；山区各重金属含量均较低；交通区内镉、铜、汞污染较重；在公园绿地区内，镉、汞、铅、锌的污染较为严重。
更进一步，为了确定每一种重金属元素的来源区域，我们结合重金属污染物在土壤内易沉积，不易传播的特性以及当地海拔高度，通过主成分分析法和相关分析法计算出污染物的所在区域，并与surfer的绘图点进行比较，发现两者有很好的吻合度，找到了Cd的污染主要来自工业区和交通区；Cr污染主要来自交通区和生活区；Cu污染主要来自交通区和工业区；Hg污染主要来自交通区；Ni污染主要来自交通区；Pb污染主要来自生活区和工业区；Zn污染主要来自交通区，生活区，工业区。
对于污染物传播特性的分析，我们首先用SPSS对各区域内各污染因子进行正态检验，然后对于正态分布和非正态分布的因子我们各给出一种函数描述其传播特性。
对于问题四，我们提出建立城市污染物数据库，记录城市污染物随时间和空间的变化情况，有利于对未知点进行时间和空间的预测。
关键字：重金属污染、克里金插值法、多因素分析法、聚类分析、主成分分析法一、问题重述城市是人类社会不断发展的产物,是人类重要的生活环境,也是人类生产生活的主要场所. 随着经济和社会发展速度的不断加快,城市环境问题,尤其是重金属作为一个威胁人类生存和城市发展的重要的城市环境污染物,引起了学者、专家们的关注.随着工农业发展和城市化进程的加剧, 通过农业灌溉、工业排放、交通运输、市政建设和大气沉降等造成城市土壤重金属的污染日趋严重。
2011年电赛题
2011年电赛题2011年全国大学生电子设计竞赛题目一、基础题：简易自动电阻测试仪1. 任务设计一个简易的自动电阻测试仪，能够测量1Ω至1MΩ范围内的电阻值，并将测量结果通过LCD或LED数码管显示出来。
测试仪应具有自动量程切换功能，并能够在测量完成后发出声音提示。
2. 要求(1) 测量范围：1Ω至1MΩ；(2) 测量精度：±5%满量程；(3) 自动量程切换；(4) 使用LCD或LED数码管显示测量结果；(5) 测量完成后发出声音提示；(6) 电源：使用9V电池或USB供电；(7) 设计应包含硬件电路和软件编程两部分。
二、发挥题：无线电阻测试仪1. 任务在基础题的基础上，设计一个无线电阻测试仪。
测试仪由两部分组成：测量探头和显示主机。
测量探头负责电阻的测量，显示主机负责接收测量数据并进行显示。
两部分之间通过无线方式进行数据传输。
2. 要求(1) 测量范围、精度、量程切换、显示方式等要求与基础题相同；(2) 无线传输距离：不小于10米；(3) 测量探头和显示主机之间应能够实现可靠的无线数据传输；(4) 电源：测量探头和显示主机均可使用9V电池或USB供电；(5) 设计应包含硬件电路和软件编程两部分，特别注重无线通信模块的选择和编程实现。
三、注意事项1.参赛队伍应独立完成设计，禁止抄袭他人作品；2.设计报告应包含电路原理图、PCB布局图、元器件清单、软件流程图、源代码等；3.比赛过程中应注意安全，遵守实验室规章制度，避免发生意外事故；4.比赛结束后，参赛队伍应将作品和设计报告提交给评委进行评审。
以上是2011年全国大学生电子设计竞赛的题目，供您参考。
如有需要，您可以根据实际情况对题目进行调整或修改。
祝您比赛顺利！。
2011年全国电赛--电源类预测题集(值得一做)解析
iyg2011年全国电赛中电源类题目预测：1、24V交流单相在线式不间断电源-----（PFC+逆变DC-AC）2、LED照明用恒流电源变换器---------（PFC+恒流电路，康铜丝端反馈-电流反馈）3、直流电子负载---------------------（恒压、恒流、BUCK-BOOST）4、程控DC/DC升压电源--------------（恒压DC-DC+程控预值，纹波抑制、效率、负载调整率和电压调整率）5、高效数控恒流电源----------------（程控预值）6、高功率因数电源------------------（PFC+过流保护+功率因数测量-干扰消除）7、功率因数监测与补偿实验系统8、光伏并网发电模拟装置-------（逆变DC-AC，欠压过流保护，并网中的频率、MPPT、相位跟踪技术、传感器隔离检测技术、逆变效率提高方法）（09年全国A题）希望细心的读者能够从这些出题规律中找到今年的命题方向，有针对性的进行强化训练。
在8月24号竞赛元器件及设备清单公布以后，出题方向也许会更加明了，那时就有更明确的目的了。
当然，享受电子设计的过程比取得一个好的结果更重要，不是吗？1、24V交流单相在线式不间断电源(D题)--2010年浙江省电子设计竞赛D题一．任务设计并制作输出电压为24V AC 在线式不间断电源，结构框图如图D-1所示。
二．要求： 2.1 基本要求（1）在交流供电U 1=36VAC 和直流供电U 3=36VDC 两种情况下，保证输出电压U 2=24VAC ，且保证其频率为50±1Hz，额定输出电流1A ； （2）切断交流电源后，在输出满载情况下工作时间不少于30秒钟； （3）交流供电时，电源达到以下要求：1）电压调整率：满载条件下，U 1从29VAC 增加至43VAC ，U 2变化不超过5%；2）负载调整率：U 1=36VAC 、U 2=24VAC ，从空载到满载，U 2变化不超过5%；（4）蓄电池供电时，满载条件下，效率η不低于65%（2233U I U I η=）； （5）具有输出短路保护功能。
2011全国电子竞赛题目(doc版)
2011 年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）2011 年 8 月 31 日 8:00 竞赛正式开始。
本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。
（4）每队严格限制 3 人，开赛后不得中途更换队员。
（5）参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
（6）2011 年 9 月 3 日 20:00 竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。
开关电源模块并联供电系统（A 题）【本科组】一、任务设计并制作一个由两个额定输出功率均为 16W 的 8V DC/DC 模块构成的并 联供电系统（见图 1）。
O =8.0V二、 要求1.基本要求图 1 两个 DC/DC 模块并联供电系统主电路示意图（1）调整负载电阻至额定输出功率工作状态，供电系统的直流输出电压 U O =8.0±0.4V 。
（2）额定输出功率工作状态下，供电系统的效率不低于 60% 。
（3）调整负载电阻，保持输出电压 U O =8.0±0.4V ，使两个模块输出电流之和 I O =1.0A 且按I 1:I 2=1:1 模式自动分配电流，每个模块的输出电流的相对误差绝对值不大于 5%。
（4）调整负载电阻，保持输出电压 U O =8.0±0.4V ，使两个模块输出电流之和 I O =1.5A 且按I 1:I 2= 1:2 模式自动分配电流，每个模块输出电流的相对误差绝对值不大于5%。
2.发挥部分±0.4V，使负载电流I O在 1.5~3.5A （1）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0之间变化时，两个模块的输出电流可在（0.5~2.0）范围内按指定的比例自动分配，每个模块的输出电流相对误差的绝对值不大于2%。
2011年数模国赛b题
2011年数模国赛b题2011年数学建模国际竞赛（简称数模国赛）是一个重要的数学竞赛活动，其中B题是其中的一道题目。
以下是对2011年数模国赛B题的多角度全面回答。
2011年数模国赛B题是什么？B题的具体内容是什么？B题涉及哪些方面的知识和技巧？B题需要用到哪些数学模型或方法？B题的解题思路和步骤是什么？B题的难度如何？B题的解答是否有唯一性？B题的解答对实际问题有何意义？B题的解答是否有局限性？B题的解答是否可以推广到其他类似问题？B题的解答是否可以优化或改进？2011年数模国赛B题是一道关于仓库布局优化的问题。
题目要求在给定的仓库平面图中，确定最佳的货架布局，以最大化仓库的存储容量。
具体而言，要求确定货架的位置和朝向，使得仓库中可以容纳最多的货物。
这道题涉及到图论、优化问题和空间布局等方面的知识和技巧。
解决这个问题需要考虑货架的位置、朝向、尺寸以及货物的尺寸和堆叠方式等因素。
同时，还需要考虑仓库的布局限制和安全要求等因素。
在解决这个问题时，可以运用数学建模的方法，建立数学模型来描述仓库布局和货物堆叠的情况。
可以使用图论来表示仓库平面图和货架的连接关系，使用优化算法来寻找最佳的货架布局，并使用数值计算方法来评估不同布局方案的存储容量。
解题的思路和步骤可以分为以下几个部分，首先，对仓库的平面图进行分析，确定仓库的尺寸和布局限制；然后，根据货物的尺寸和堆叠方式，确定货架的尺寸和摆放规则；接下来，建立数学模型，将仓库布局问题转化为优化问题；然后，使用适当的优化算法，求解最佳的货架布局方案；最后，对所得结果进行评估和优化。
这道题的难度较高，需要综合运用图论、优化算法和数值计算等知识和技巧。
解答过程中需要考虑多个因素的综合影响，同时还要注意问题的实际背景和限制条件。
这道题的解答并不唯一，可能存在多个最佳的货架布局方案。
具体的解答取决于问题的具体设置和所使用的优化算法。
这道题的解答对实际问题具有重要意义。
2011国赛电子装配评价标准
2011年全国职业院校技能大赛中职组“电子产品装配与调试”竞赛评价标准参考一、搭建电子产品电路评价标准要点：（10年国赛占30分，11年国赛分值可能减少）（一）、搭建电路：10年国赛分值16分，11年国赛估计分值适当增加。
1、能根据提供电路图正确找出基本单元电路模块，10年国赛分值6分，11年分值与10年国赛相当。
2、能根据提供电路图正确搭建电路并全部实现功能，10年国赛分值6分。
11年国赛变化：搭建电路完成后，从计算机提供的几种电子产品的程序中，选择适合该种电子产品的程序下载到指定的微处理器中，注意分清楚微处理器的类型，再选择程序下载。
11年国赛本项分值估计约2分，所以整项的分值可能为8—10分。
3、排列紧凑，地线，电源线，信号线着色统一，10年国赛2分。
（二）、电路参数调整与相关参数测量：10年国赛分值8分，11年国赛估计分值为0或减少。
根据电路原理图，对电路进行调整，使用仪器设备对电路相关部分进行测量，并记录，10年国赛分值8分，11年国赛可能不考，电路参数调整与参数测量的内容放在电子产品装配及检测中考核，但是，我们训练仍然进行参数测量。
（三）、根据电路原理图画方框图：10年国赛分值6分，11年估计分值与10年国赛相当。
1、按图按功能部件正确画出方框图，注意要具备一定功能作用才能成为一个方框图。
评分标准为每个方框为1分。
2、只画方框，但是没有画线，每个方框得0.5分，没有用直尺辅助画图扣1分。
3、特别注意分析清楚箭头的单向性还是双向性，否则当错误处理，每条线扣0.5分。
（四）、扎线：10年国赛没有做评分要求，11年国赛估计分值2分。
二、抄板（测绘电子电路原理图）评价标准要点：（10年国赛占15分，11年分值与10年国赛相当）1、按题目要求正确存盘，10年国赛分值1分，11年估计分值与10年国赛相当。
2、所有元器件的符号（符合国家标准）、标号、标称值（或参数）三者都要画齐，10年国赛分值6分，11年估计分值与10年国赛相当。
2011数学建模A题标准模型
承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。
如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。
我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）： A我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：是S13011所属学校（请填写完整的全名）：河南科技学院参赛队员(打印并签名) ：1. 张雅博2. 张大双3. 王伽维指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：数学建模指导组日期 2011年 9 月 12 日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：评阅人评分备注全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：城市表层土壤重金属污染分布特征及成因分析摘要根据目前城市环境质量的现状，本文对某城市表层土壤中的8种重金属污染进行研究，主要分析了其表层土壤重金属污染的空间分布及传播特征、形成原因，并提出了在补充其它数据信息后的建模思想。
第一个问题，通过将重金属浓度和毒性相结合统筹考虑来寻找双权重因子为各指标的确定最佳权重，用降半梯形分布函数来刻画各因子的隶属度，在求得各区域对评价等级的隶属度后，再根据最大隶属度原则进行模糊综合评价，结果得出不同功能区重金属污染状况为：工业区、交通区属于重度污染，生活区属于中度污染，山区、公园绿地属于轻度污染。
对于第二问题，根据不同功能区8个重金属的污染浓度进行多元方差分析和多重比较，多元方差分析结果表明， 5个不同功能区8种重金属污染从总体上存在极显著差异，Cr、Ni两元素对不同功能区的污染程度差异不显著，元素Zn的污染山区显著低于其它4功能区，其它各元素的污染工业区均显著高于其它各功能区。
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一、基本物理量检测电路部分
测频测相电路
对于工频范围的相位测量我们采用LM311先滞回后过零比较的方式，将正弦波整形成方波，然后送后级测量电路检测。
采用滞回比较的方式能在一定程度上消除由于波形噪声干扰而引起的抖动。
但是它的去干扰能力是有限的，如果前级信号噪声过大，或是地线上引入了较大的干扰，那么测量出来的相位差还是会存在较大的误差的。
电流采样电路（INA128低侧采样）
INA128为精密仪表放大器，其增益可调，差分输入方式能对小信号进行处理，这里我们选用0.1欧的康铜丝对电流进行采样后经INA128放大再送后级测量电路或是控制电路处理。
由于INA128的输入共模电压有限，因此康铜丝一般是在低侧采样电流后给INA128检测。
电流采样电路（INA168—60V高共模电压电流监视器）
INA168是专用的高侧电流监视器，其输入共模电压可以高达60V，当康铜丝选取为0.1欧时，可以测量0~5A以内的电流，它的输出方式为电流，我们只需接一个采样电阻就可以转换为电压。
因此可以用它对高侧电流进行检测。
霍尔电压、电流传感器TA0913，HV03-10隔离采样电路
TA0913为交流电流传感器，绝缘电阻常态时大于1000MΩ；抗电强度可承受工频6000V50Hz /1分钟；工作频率范围：20Hz~20kHz。
用它来检测交流电流可以起到很好的隔离效果。
HV03-10/25mA-P 为电流型电压传感器，用于测试直流、交流、脉动电流；利用霍尔效应及磁补偿原理，被测回路与测试回路绝缘度高；工作频率范围为0-150kHz。
额定输入电流I IN 10mA；额定输入电压V PN 10～500V。
可以用它来对交直流电压进行隔离检测。
差分检测电路
为了获取逆变输出的电压波形，我们搭建了一个高输入电压差分放大器，将逆变后的双端浮动信号变成单端对地的信号，同时也对逆变的电压进行了衰减，以便后级的信号处理。
LM311峰值检测电路
对于精度要求不是很高的低频正弦波的峰值检测，我们可以采用LM311峰值检测电路，这里电容的选取很重要，它决定了输出波形的平滑度和对峰值的响应速度，因此要有一个折衷的选择。
ADS8344电压采样电路
DAC8811数模转换电路
正负可调基准源电路
基准源输出一路接一个可调电阻作为正的基准源，另一路经反相放大得到负的基准源。
光敏三极管3DU33检测电路
光敏三级管不仅对光照的灵敏度高，而且其本身就具备电流放大作用，3DU33采集到光信号后，使整个电路导通，通过三极管将微弱的电流信号放大，图中的R1为偏置电阻，可以调节工作点及稳定电路。
3DU33在正常室内光照下，电流为微安级，故需选择合适的偏置电阻，放大后再送至A/D采样。
二、波形发生器电路部分
方波发生电路
将555定时器的2脚与6脚接在一起，构成施密特触发器。
施密特触发器的电压传输特性是反相的。
电阻R4和电容C2构成一个RC积分电路，其输入端接施密特触发器的输出端，其输出端接施密特触发器的输入端。
这样就构成了一个多谐振荡器，其中R3调节占空比，R4调节方波频率。
三角波发生电路
采用满幅输出运放TLC4502及高速精密电压比较器LM311来实现(电路如图所示)。
TLC4502不仅具有较宽的频带，而且可以在较低的电压下满幅输出，既保证能产生线性良好的三角波，而且可以达到在低电压下正常工作的要求。
正弦波发生电路
RC串并联电路构成正负反馈支路，同时兼做选频网络，R15，R17，R11构成负反馈和稳幅环节。
调节电位器R11，可以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件并改善波形。
为了稳定输出电压的幅值，常在R11支路串联两个反向并联二极管，利用其正向电阻的非线性特性来实现稳幅。
基于自然采样法的SPWM波硬件产生电路
三角波和正弦波输入到比较器LM311进行比较，在输入到比较器LM311的前端加有隔直电容，这里主要是为了使前端输入的任意偏置的信号经隔直后中心线相等，然后再同时偏置2.5V的电压。
以确保进入到比较器LM311的两路信号中心线齐平。
恒幅移相电路
一般的RC移相电路都会对幅值有一定的衰减，这个电路就可以等幅输出移相后的波形。
通过选取电阻、电容的参数可以实现0°~180°滞后的移相范围。