哈工大仪器科学与技术学科仪器科学与技术概论题库

测控技术与仪器专业调查报告题目库 序号 题目 文字说明（不少于300字）
1
2
3
4
扫描仪是利用光学传感器光信号转换为电信号，并通 过模拟到数字信号转换得到可以显示、编辑、存储和输出 的数字图像的光机电一体化设备。了解扫描仪的类型、性 能参数、工作原理、发展历史、应用场合，以及各个行业 应用领域的扫描仪应用现状，对于测控系统设计与开发起 到很好的学习及借鉴作用。 扫描仪应用与发展状况 1、调研扫描仪国际发展状况：目前国际主流制造商在扫描 仪方面的发展情况，发展趋势、发展策略、已经上市的产 品； 2、中国扫描仪产业政策、研发的产品、研发单位情况、产 品性能与价格； 3、扫描仪发展存在的问题，未来发展方向； 4、扫描仪 人工智能理论与技术的研究已有数年，研究成果较多，成 果已经用于各个研究领域，但在目前中国市场的应用状况 与定位有待于进一步研究与探索。本调查主要目的在于通 过人工智能技术在中国日程生活的应用情况的调查，对人 人工智能技术在中国社会 工智能的应用范围、技术定位、需求状况等进行分析，最 生活的应用现状调查 终制定人工智能在中国社会生活的应用的定位，从而提高 人民生活水平。本次调查工作包括：（1）人工智能技术在 中国社会应用的领域调查，包括建筑、小区、校园、医院 等领域；（2）人工智能与其它工业领域的交叉情况，包括 工业自动化、电气电子、机电、装备制造；（3）社会生活 信息获取技术是现代信息技术和信息产业的基础。但是在 目前的信息产业中，信息获取技术的发展速度远远落后于 数据通讯、信息存储及信号处理等相关信息技术的发展， 并且已经对信息技术及信息产业的进一步发展造成了瓶颈 。本调查主要目的在于通过对信息获取技术的发展及应用 信息获取技术的发展及应 现状进行调查，对该技术的现状进行分析，得出该技术的 用现状调查 发展方向。本次调查工作包括： （1）信息获取理论和技术的内涵以及在信息技术中的地 位； （2）信息获取技术的发展历史及现状； （3）信息获取技术的应用现状； （4）信息获取技术的发展方向分析。 频谱分析仪是电子测量中经常使用的仪器，频谱分析仪主 要用于于信号频率成分分析。由于频谱分析仪功能复杂， 频谱分析仪及其应用 如果不系统学习，很难了解其工作原理和使用方法。通过 查阅资料和参考文献和实践操作，学习频谱分析仪的工作 原理，了解常用型号的主要技术指标和操作方法.
10
数字信号处理原理与应用 技术 发展现状研究
11
测试、测量与测控技术发 展现状及其在现实生活中 应用研究
12
虚拟仪器技术发展现状
13
压缩感知技术的研究现状 与应用
14
微控制器发展现状分析
数字信号广泛存在于现实生活中，数字信号处理方法已逐 步取代模拟信号处理方法成为当代信号处理的主流技术。 本项目通过查阅资料，明确数字信号处理相对于模拟信号 处理的差别，理解数字信号处理的基本原理，结合大学物 理及高等数学等课程的学习，理解信号频谱、傅立叶分析 等关键概念的具体含义，了解数字信号处理发展现状及典 型应用领域；了解数字信号处理的软硬件实现方法，明确 数字信号处理器的发展现状，掌握常用数字信号处理器型 号及选取原则；最终以语音信号处理为背景，明确数字信 号处理的基本过程。项目进行期间通过教师的指导，循序 本项目的目的在于引导学生探索测试、测量的概念和具体 应用，以此激发专业学习兴趣。可以身边的一个实例开 始，比如每天都用到的手机、MP3等电子设备，是否需要测 试呢？在什么时间、地点、产品阶段进行测试？针对具体 的设备，它的测试是如何进行的呢？需要什么样的设备？ 技术手段？用什么标准来判断测试通过呢？如果不通过， 怎么办呢？具体指导过程，可以通过资料搜集、整理分 析，形成最终的项目研究报告。如果可能的话，可以进一 步与相应的企业和科研结构取得联系，学生通过参观走 访，了解产品设计、生产、测试的流程。 了解虚拟仪器在测试测量领域的巨大优势和应用前 景，以及虚拟仪器的研究现状和发展趋势。 1、调研虚拟仪器技术发展状况：目前国际仪器厂商在虚拟 仪器方面的发展情况，发展趋势、发展策略、已经上市的 产品，正在研发的项目； 2、中国国内企业研发的产品与项目、研发单位情况、产品 性能与价格； 3、虚拟仪器在电子、通讯以及生产制造等领域的应用情 况； 4、我校虚拟仪器的研发情况； 5、虚拟仪器和电子、通讯、测试测量等学科间的关系。 调研方式：查阅国内外文献，检索国外各大仪器厂商 网页，调研Agilent, NI 近几十年来，数字信号处理在信号处理领域取得了巨大的 成功。在这个过程中，奈奎斯特（Nyquist）采样定理作为 从模拟信源转换到数字信息的最主要的理论依据，起到了 非常重要的作用。然而，随着各领域对信息需求量的增 加，信号的带宽越来越宽，为了获得信号，采样设备需要 不断地提高采样率，进而产生了数量巨大的采样数据，这 给采样数据的获取、存储、传输、处理与分析带来了巨大 的压力。在这种情况，相关学者提出基于压缩感知技术解 决上述问题，压缩感知的基本概念于2004年提出，2006年 发表正式论文，随后被美国科技评论杂志评为200 微控制器(Microcontroller Unit，即MCU)是将微型计 算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。 经过多年的发展，其成本越来越低，而性能越来越强大， 这使其应用已经无处不在，遍及各个领域。例如电机控制 、条码阅读器／扫描器、消费类电子、游戏设备、电话、 HVAC、楼宇安全与门禁控制、工业控制与自动化和白色家 电(洗衣机、微波炉)等。本题目要求学生通过查阅文献资 料、搜索互联网以及走访相关行业的公司、企业，了解微 控制器的发展历史和现状。对微控制器的应用领域和典型 案例进行分析，特别是对当
15
16
17
18
19
随着计算机技术和数字信号处理技术的发展，在许多 应用中，数字信号处理技术可以方便的实现各种算法，完 成模拟电路难以实现甚至无法实现的功能。尽管数字集成 电路有各种优点，但是它还不能代替模拟电路。这是因为 来自自然界的各种信号，包括语音信号和各种传感器信号 数据采集技术发展现状 大多都是模拟的。为了充分利用数字信号处理技术的优 势，需要将这些自然界的模拟信号转换成相应的数字信号 进行处理，这就是所谓的A/D转换。人们通过A/D转换器实 现数据采集。本社会调查报告要求如下：1.调研A/D转换技 术的发展现状(包括转换原理及A/D转换芯片的技 所谓航天总线，泛指用于航空航天等恶劣环境下，连接分 布式系统的星载、机载控制和数据处理总线，侧重于可靠 性、稳定性和自我诊断、恢复能力。在此基础上，新一代 航天总线致力于高速性和拓扑结构的改善，渐渐摒弃菊花 航天总线的发展历史与现 链等传统的总线式结构，而向网络化发展。过去常用在航 状 天任务中的总线标准包括RS422/485、CAN、1553B、IEEE 1394、Ethernet。这些总线为航天设备的集成提供了可选 的接口标准，在一定程度上增加了设备的互用性。然而这 些协议标准都不是为航天应用而专门设计的，在数据率、 可靠性、容错能力、拓扑结构 虚拟仿真试验是利用计算机建模仿真技术，结合测试技术 、通信技术和计算机网络技术，为工业产品的设计验证、 性能试验、技术指标考核、综合效能评估开发的一种仿真 试验新技术。虚拟仿真试验技术广泛应用于包括航空、航 虚拟仿真试验技术现状与 天、兵器、船舶等在内的国防工业各领域。主要工作包 发展趋势 括：1、查阅国内外相关文献，综述虚拟试验系统在工业、 国防等领域的应用现状；2、调研当前虚拟仿真试验技术在 国防工业设计、试验、生产、测试部门的应用现状；3、熟 悉目前国内虚拟仿真试验系统的特点；4、结合文献，与相 关技术人员、专家探讨虚拟仿真试验技术的发展趋势。调 利用假期，走进家乡的工厂、企业等单位，了解该单位在 现代化的工农业大生产中应用到的电子测量技术。在日常 生活中测量无处不在，通过本课题可以培养学生将来学习 相关专业课程的学习兴趣。具体要求如下： 1) 调研该单位日常生产中需要测量的一些参数（电量和非 电量）； 自动测试技术综述 2) 列出为了测量这些参数所应用的测量仪器或测量设备； 3) 分析其中的测量原理、测量方法或测量技术； 4) 调查并分析该测量技术带来的社会效益和经济效益； 5) 调研相关测量仪器或设备的生产厂家，了解其功能及性 能指标，并加以分析； 6) 指出该测量系统目 目前，武器装备部件之间信息传输已逐步完成从模拟信号 到数字信号的转变，装备自身电缆网也逐步被数据通信总 线替代。装备部件的智能化和高度集成化使得内装测试 （BIT）的能力和覆盖率大幅提高。因此，自动测试技术正 处于一个新的发展时期。 自动测试及故障诊断技术 主要工作包括： 发展现状与前景展望 1、 查阅相关文档，结合调研，分析并综述武器装备在装 备部队、技术阵地、大修厂、装备生产厂的测试需求； 2、 调研故障诊断技术在技术阵地、大修厂、装备生产厂 的需求及应用情况； 3、 总结新一代自动测试系统的功能需求； 4、 结合文献，与相关技术人员、专家探讨新一代自动测
5
我国物联网应用领域与发 展现状
6
导弹武器装备测试系统技 术研究与发展状况
7
高速数据采集技术及海量 存储技术发展现状及趋势
8
串行通讯技术发展及现状 分析
9
无线传感器网络技术及其 应用
物联网被视为互联网的应用扩展，应用创新是物联网的 发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵 魂。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的 连接，方便识别、管理和控制。 1、调研国内物联网发展状况：目前国内主要研发机构和生 产单位的发展情况，发展趋势、发展策略、已经上市的产 品，正在研发的项目； 2、中国物联网产业政策、研发的产品与项目、研发单位情 况、产品性能与价格； 3、物联网发展存在的问题，配套设施的情况； 4、我校物联网教学及研发情况。 调研方式：查阅国内外文献，国内主要科研、生产 导弹武器系统作为我国国防领域重点发展的关键技术和装 备之一，也是我国大力发展和国家安全防御的重要保障。 配套导弹武器装备的自动测试技术及各种自动测试系统， 是导弹武器装备的重要组成部分，也是测试技术发展和应 用的典型代表。了解测试系统技术的基本原理、技术基础 、发展现状和应用前景，对于学生深入了解测试技术研究 和发展具有较好的促进作用。 1）调研导弹自动测试系统技术的发展状况：国外的测试系 统技术发展状况、典型产品、尤其是美军目前主要的测试 系统，并对比分析国内导弹武器测试系统技术的技术研究 现状、发展趋势、装备情况，国 了解高速数据采集和海量存储目前的主要应用领域， 以及它们的研究现状及发展趋势。 1、调研高速数据采集及海量存储发展现状：目前国际上各 大仪器厂商在该方面的发展情况，发展趋势，上市产品， 正在研发的项目； 2、国内在该方面的研究现状，研发单位及主要产品； 3、高速数采及海量存储的基本架构，涉及的主要技术，以 及与仪器科学 串行通讯技术一直都是测试、航空航天、工业控制等 诸多领域的重要技术之一，具有十分广泛的应用。通过本 课题调研，了解串行通讯技术的基本概ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、基本原理、应 用现状、发展趋势等。 1）调研串行通讯的基本概念和基本原理； 2）当前主要的串行通讯的种类及各自特点；3）目前主流 串行通讯技术的应用现状及应用案例分析； 4）未来串行通讯技术的发展趋势、新型串行通讯的主要特 点； 5）综合对比分析串行通讯技术的技术特点、适用应用范围 以及应用前景等。 调研方式：查阅国内外文献、参考书籍、不同厂家的 串行通讯产品。走访 无线传感器网络研究最早是由美国国防高级计划署 （DARPA）资助卡耐基－梅隆大学进行的研究。当时主要应 用于军事领域的一些项目。1998年，Gregory J Pottie教 授对无线传感器网络进行了重新定义，无线传感器网络所 具有的巨大商业价值和广阔的应用前景引起了军事、工业 和学术界的广泛关注。美国商业周刊和MIT技术报告将无线 传感器网络列为21世纪改变世界的十大技术之一。融合了 多种先进技术的无线传感器网络已经开始在国防军事、安 防、工业生产、农业及环境监控、医疗保障、民用基础设 施、个人生活、空间探索等等领域逐步