基于網絡的遠程在線硬件實驗系統：net*TIMS

net*TIMS 網絡實驗系統構架

    應用計算機網絡技術，學生是在電腦前完成實驗，但是通過虛擬現實的計算機技術，其實驗時的體驗還是與硬件實驗保持高度的一致性。Net*tims的操作界面以硬件設備為原型，其畫面設計與硬件設備相一致。學生做實驗時的區別，僅僅是用鼠標代替手，去調節開關與旋鈕，整個實驗的過程和體驗沒有更多的不同。

遠程實驗設備還可以與精品課程建設結合。學生在看視頻課程的同時，可以通過網絡在硬件設備上對課堂學到的知識做驗證和測試，從而在次接觸理論知識室就得到感性認識，也加深其理解和印象，提供不一樣的課堂體驗和感受。

net*TIMS 遠程項目模塊

    通過net*TIMS遠程控制你的電路。使電子電路和系統的遠程學習適合于你的課程。

遠程項目模塊-硬件模塊       遠程項目模塊-屏幕顯示

• net*TIMS允許你創建任何模擬或數字、有源或無源的電路，然后通過標準的net*TIMS接口遠程控制該電路模塊。
  

• net*TIMS卡槽最多支持插入12個模塊。 

• 不需要編程。像任何一個net*TIMS實驗一樣，只需準備好net*TIMS編輯器顯示文件并加載到服務器,就可以在用戶界面上操縱。
  

遠程項目硬件模塊示例

    對于遠程實驗室和MOOCs，使用簡單，容易兼容你自己的電路并同時傳遞給多個學生。遠程項目模塊可以和任何其他net*TIMS插入模塊一起使用。該圖顯示了遠程項目模塊插入TIMS系統使用的例子。下面是現場演示服務器上當前實際電路的實現。

net*TIMS 遠程項目模塊在屏幕上的實現

    net*TIMS遠程項目模塊顯示在Net*TIMS學生客戶端界面。將該模塊在我們的現場服務器上試用，到

net*TIMS遠程項目模塊基本規格：
輸入：3×模擬或數字信號，打到±12V
輸出：3×模擬或數字信號，打到±12V
開關：SPST×4單選按鈕顯示
      DPDT×2撥動開關顯示
      SP4T×1旋轉開關顯示
電位計：10kR×2獨立數字電位計
電路實驗板或繞接線電路區：
80×55mm面積帶有0.1的21×30繞接線矩陣或無焊接電

net*TIMS  遠程在線硬件實驗設備--通過計算機虛擬軟件完成在線硬件實驗

    Emona公司的 net*TIMS 實驗系統為通信原理和信號與系統提供了一種全新的基于硬件設備完成實驗的方式，實驗信號在硬件上實時采集后通過互聯網實時同時傳遞給多個學生，各自獨立完成實驗。

整個系統的拓撲原理如上圖。實驗室只需要配備一套硬件設備，將它與網絡服務器相連。學生通過網絡，就可以訪問到這臺服務器，從而在硬件設備上完成實驗。實驗中，學生通過計算機，遠程控制硬件設備上的開關旋鈕電位器，對硬件設備進行操作，服務器會將硬件設備上測量得到的信號傳送回學生客戶端，在虛擬儀器上顯示。區別于一般的虛擬仿真軟件，這種架構下，信號來自于真實的硬件。

1.遠程實驗新模式

順應實驗室教學創新改革的發展方向，結合當今發達的計算機和網絡技術，采用遠程實驗的全新模式，減小龐大學生數量給實驗教學資源造成的巨大壓力，讓學生不再受限制于實驗課時和場地，在更開放的環境下自主完成實驗。

2.實驗管理新理念

在遠程實驗得以實現的基礎上，改變當下實驗教學的傳統模式，嘗試在一定的時間內，對課程和學習目標提出要求，隨后由學生自主學習，自主安排實驗時間，自主通過網絡提交實驗報告的新模式。老師也同樣通過網絡來管理實驗進度安排，監控學生實驗情況，管理和批改實驗報告，體現更靈活更高效更規范的管理模式。

3.虛擬現實新感受

結合時下國家倡導的虛擬現實實驗室建設項目，通過計算機多媒體軟件，在計算機上重現與現實實驗條件高度一致的實驗環境。讓學生在遠程實驗的同時，能夠體會到現場實驗的感受，達到實際硬件實驗一致的效果。

4.學科交叉新內容

在實驗內容上，倡導多學科交叉，讓整個實驗室作為平臺，服務于盡可能多的專業學生和課程內容。實驗課題中既引導學生入門，培養其入門必須的基本常識和技能，同時又突出學生動手動腦解決問題的能力，著眼于解決實際工程問題，更要兼具設計于開放性元素，給學生提供足夠的探究性學習的空間和條件。


實驗內容：

1、AM，DSB，SSB，ISB調制與解調

2、FM調制與解調

3、PAM調制與解調

4、時分復用,頻分復用,相分復用

5、ASK,QASK,FSK,GFSK調制與解調

6、PSK,BPSK,DPSK,QPSK,DQPSK調制與解調

7、π/4-QPSK, π/4-DQPSK調制與解調

8、Δ-Σ調制與解調

9、信號星座圖（4/8/16QAM，4/8/16QPSK）

10、信道噪聲模擬與信噪比測量

11、眼圖和誤碼率測量

12、碼間串擾與匹配濾波器

13、幀結構與同步

14、線性編碼與解碼

15、卷積碼網格圖:TCM編碼

16、SDH/SONET架構

17、Wifi,Wimax,Bluetooth

18、W-CDMA,CDMA2000,LTE

19、GSM,GPS