染雾测控与传感论文范文 篇一
标题：基于图像处理的目标检测与跟踪算法研究
摘要：目标检测与跟踪是计算机视觉领域的重要研究方向，具有广泛的应用前景。本文通过对图像处理技术的研究，提出了一种基于图像处理的目标检测与跟踪算法，并进行了相关实验与分析。实验结果表明，该算法在目标检测与跟踪方面具有较高的准确性和鲁棒性。
关键词：目标检测；目标跟踪；图像处理；准确性；鲁棒性
引言：目标检测与跟踪是计算机视觉领域的重要研究方向，广泛应用于视频监控、自动驾驶、智能交通等领域。目前，常见的目标检测与跟踪方法包括基于深度学习的算法、基于传统特征的算法等。然而，这些方法在复杂环境下的目标检测与跟踪仍存在一定的挑战。因此，本文提出了一种基于图像处理的目标检测与跟踪算法，旨在提高目标检测与跟踪的准确性和鲁棒性。
方法：本文的目标检测与跟踪算法主要包括以下几个步骤：首先，对输入图像进行预处理，包括图像去噪、图像增强等操作，以提高图像质量。然后，利用图像分割算法将图像分割为多个区域，以便更好地提取目标特征。接下来，采用特征提取算法提取目标的关键特征，如颜色、纹理等。最后，通过目标匹配算法将检测到的目标与目标模板进行匹配，实现目标的跟踪。
实验与结果：为验证所提算法的有效性，本文在公开数据集上进行了一系列实验。实验结果表明，所提算法在目标检测与跟踪方面具有较高的准确性和鲁棒性。与传统方法相比，该算法能够更准确地检测目标，并能够在目标发生形变、遮挡等情况下仍能有效跟踪目标。
结论：本文基于图像处理技术提出了一种新的目标检测与跟踪算法，并进行了相关实验与分析。实验结果表明，该算法在目标检测与跟踪方面具有较高的准确性和鲁棒性。未来的研究可以进一步优化算法的性能，提高目标检测与跟踪的效果。
参考文献：
[1] Ren S, He K, Girshick R, et al. Faster R-CNN: Towards real-time object detection with region proposal networks[J]. IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence, 2017, 39(6): 1137-1149.
[2] Kalal Z, Mikolajczyk K, Matas J. Tracking-learning-detection[J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 2012, 34(7): 1409-1422.
测控与传感论文范文 篇二
标题：基于MEMS技术的气体传感器设计与应用
摘要：气体传感器是测控与传感领域中的关键技术之一，广泛应用于环境监测、工业生产、安全防护等领域。本文以MEMS技术为基础，设计了一种新型的气体传感器，并探讨了其在环境气体检测中的应用。实验结果表明，该气体传感器具有高灵敏度、快速响应和稳定性好等优点。
关键词：气体传感器；MEMS技术；环境监测；灵敏度；响应速度
引言：随着环境污染和工业生产的日益增加，对气体传感器的需求也越来越大。传统的气体传感器存在体积大、响应速度慢和灵敏度低等问题，难以满足实际应用需求。因此，本文以MEMS技术为基础，设计了一种新型的气体传感器，旨在提高传感器的灵敏度、响应速度和稳定性。
方法：本文设计的气体传感器主要由MEMS传感器芯片、信号处理电路和数据采集系统组成。MEMS传感器芯片采用微加工技术制备，具有微小体积和高灵敏度的特点。信号处理电路对传感器输出信号进行放大和滤波处理，以提高信号的可靠性。数据采集系统负责采集和分析传感器的输出信号，实现对环境气体的检测。
实验与结果：为验证所设计的气体传感器的性能，本文进行了一系列实验。实验结果表明，所设计的气体传感器在环境气体检测方面具有高灵敏度、快速响应和稳定性好等优点。与传统的气体传感器相比，该传感器能够更准确地检测气体浓度，并能够在较短的时间内给出响应结果。
结论：本文基于MEMS技术设计了一种新型的气体传感器，并探讨了其在环境气体检测中的应用。实验证明，该气体传感器具有高灵敏度、快速响应和稳定性好等优点。未来的研究可以进一步优化传感器的性能，拓展其在更广泛领域的应用。
参考文献：
[1] Li Y, Li X, Zhu Y, et al. A MEMS-based gas sensor array for volatile organic compounds detection[J]. Sensors and Actuators B: Chemical, 2018, 267: 379-386.
[2] Zhao L, Niu Y, Wang C, et al. A MEMS-based differential gas pressure sensor for respiratory monitoring[J]. Sensors and Actuators A: Physical, 2019, 297: 111540.
测控与传感论文范文 篇三
1测控系统设计分析
1．1试验台结构设计
测试系统的作用是控制机械部件进行运作，其中，驱动部件带动试验台面部件，使其能够在床身上进行往复的运动;加载部件能够对被测导轨进行正确的加载，并且可以调节力的大小，从而使试验装置进行模拟加载跑合试验;并对相关寿命试验参数进行监测和采集。这些功能的实现需要搭建完善的测控硬件系统，并且根据所需要实现的功能，编制完善的试验控制软件、测试软件、数据分析软件等，使试验台能够按照预计的方案进行试验，并能够获得导轨副相关参数如:型号、载荷、震动等相对工作时间的变化曲线。本试验台主要由测控系统、加载力控制系统、驱动电机控制系统及数据采集系统组成。
1．2加载力控制系统
1．2．1试验的加载力分析
我国目前的寿命试验台可以进行单条导轨的试验，然而加载力不能变化，加载方式单一，不能提供高加载。为了提高试验效率，试验台面上表面设置相互平行的三条被测导轨副转接板，每条被测导轨副转接板上均设置一条被测导轨副，被测导轨副转接板可以根据被测导轨副型号的不同进行更换，保证了试验装置的通用性，因此需要三组加载力装置分别对三条被测导轨进行加载，实现被测导轨可以分别加载或是同时加载;由于工作时，导轨所承受的载荷是变化的，因此加载力的调节范围需要较大，并且现在厂家所使用的导轨最大承载可达到30t，根据以上要求，选择液压加载的方式，液压加载可以提供高压力(30t)，并且其传动平稳，可以实现自动过载保护，具有使用寿命长、体积小、重量轻等优点，满足本试验台的需求。因此加载部件主要由龙门和三个液压缸组成，三个液压缸并排安装在龙门顶部，可分别对三条被测导轨副进行加载，并且可以根据实际加载要求更换不同上下加载工装。
1．2．2加载力控制系统设计
液压缸加载的控制分为加载动作的控制和加载力大小的控制。加载动作即为液压缸的伸出和缩回，可以通过三位四通电磁换向阀来控制;加载力的大小通过减压阀来控制。根据试验要求，现设计加载力控制的液动原理图，当液压站本身通路正常时，三个减压阀8接收到AO电压信号后，输出相应的压力，压力变送器可以监测减压阀输出压力的大小，换向阀10接收到减压阀给的压力信号后，可以给油缸11相应的液压力，换向阀的左右电磁铁的通断，可以控制油缸流量进入的方向，从而控制油缸的伸出和缩回动作，蓄能器7的作用是保压，可以避免电机长期连续工作。减压阀的控制信号AO要求可以通过程序提供0～10V的电压信号，工控机给输出卡信号，使板卡输出相应的模拟电压信号给减压阀，经分析PCI-1720是一款具有4路模拟量输出口的输出卡，可以提供0～10V范围的电压，满足试验需求。结合所选板卡及试验要求，设计加载力大小控制接线，工控机控制采集卡PCI-1720输出0～10V的电压信号，板卡VO口输出的电压信号发送给相应的减压阀，减压阀为液压缸的运动提供压力。电磁阀的控制信号DO要求所选的控制板卡可以给出六位的数字信号，每两位高低信号控制一个电磁阀，，当电磁阀右电磁铁为高信号，左电磁铁为低信号时，油缸的活塞向下运动，实现伸出动作;当电磁阀左电磁铁为高信号，右电磁铁为低信号时，油缸的活塞向上运动，实现缩回动作。经分析PCI-7260可以提供8通道大功率继电器输出，并且可以单独控制，满足试验需求。结合所选板卡及试验要求，设计电磁阀的控制接线，工控机控制板卡PCI-7260的NO和COM口向电磁阀发送数字信号，六个DO口分别控制三个液压缸的伸出与缩回动作。由于电磁阀里有磁铁线圈，当断电时，它会产生电感电流，其中与电磁阀并联的二极管就是为了释放这些电感电流，防止这些电流加在板卡的端口，影响板卡的性能。
1．3驱动电机控制系统
1．3．1电机控制的分析
，本试验台的运动通过在试验台面的一侧安装齿条，齿条与驱动部件中的齿轮啮合，在驱动部件的带动下实现试验台面部件往复运动的功能。驱动部件主要是由电机与减速器组成，电机的转速及其正反转一般是由变频器［9］控制的，变频器根据工控机输入的电压量，来控制电机的转速，从而控制试验台面的移动速度，并且变频器通过接受相应的数字信号可以控制电机的启动和停止;电机要实现正反转控制，将其电源的相序中任意两相对调即可，当试验台面运动到最大试验位置时，变频器会接收到相应的数字信号，并且可以输出信号给电机来改变转向。同时，由于电机的控制程序有出错的可能，使电机不能正常的正反转，所以还要设计一个急停开关，可以通过人工控制使机床瞬停。
1．3．2电机控制系统设计
变频器接收到的电压量和数字信号都可以由工控机的板卡提供，电机的启动、停止和正反转要求所选的控制板卡可以给出三位的数字信号，并可单独控制，经分析PCI-1716可以提供16位数字量输入/输出通道，并且可以提供0～10V的模拟输出，由于变频器输出的电流量比较高，但是板卡输出的的较小电流信号，因此选用继电器用于电机的控制系统中，起到电控开关的作用，根据所选板卡、电器元件及试验要求，设计使用五个继电器分别控制电机的停止、启动和正/反转信号开关以及正向到位和反向到位开关，当继电器的输入端接受到板卡PCI-1716相应DO口发出的数字信号后，继电器便处于接通状态，变频器的端口接受到信号后，在输出信号控制电机的电机的停止、启动和正/反转;正向到位和反向到位信号时要通过光电开关控制的，光电开关安装在试验台面试验范围的最远端，试验台面运动到最大试验距离时，会遮挡光电开关，光电开关给PCI-1716相应DI口的发出信号，通过工控机中所编程序控制反馈给电机正反转开关，改变电机的转向，从而实现试验台面的往复运动。正极限和反极限开关是由两个限位开关实现的，两个限位开关安装在试验台运动的最远端，串联接在变频器的急停端口处，一旦试验台接触或是人工触碰到任意限位开关，试验台都会当即停止，防止试验台冲出床身，造成事故。
1．4数据采集系统
1．4．1数据采集分析
试验台往复运行时，被测导轨的振动状态可以体现导轨的使用寿命状况，通过监测振动量相对工作时间的变化曲线，可以分析导轨的磨损状况;同时，加载力也要实时监测，确保被测导轨所承受的载荷是按预设的大小施加的;，由于液压系统中的油缸及油路管道对于减压阀输出的压强有损耗，所以减压阀的输出压强也需要进行监测。
1．4．2数据采集系统设计
振动量、加载力及液压力的采集都可以通过板卡采集，并传送给工控机中显示出来，经分析PCI-1716可以提供16路单端模拟量输入，满足试验需求，传感器将采集的信号传送到板卡的AI口，板卡将接收到信号传送给工控机，工控机将信号的变化曲线显示在电脑界面上，实现了实时监控被测导轨参数的目的。试验台进行寿命试验时，工控机通过输出卡PCI1716给变频器信号，变频器控制驱动电机的转速，使试验台按预计的速度运行，当试验台接触到光电开关时，光电开关给变频器信号，实现试验台的正反转，当试验台运行超过设计范围时，限位开关起到急停作用，工控机还可以通过控制采集卡的数字输出，来控制泵的使用，对被测导轨进行;试验台正常运行时，需要对被测导轨进行加载，PCI1720输出卡给减压阀相应的电压信号，使液压缸输出预计的压力，电磁阀接受PCI7260输出卡的数字信号，来控制液压缸的动作，液压力计记录液压缸的内部输出压强，力传感器监控被测导轨所受的加载力，帮助液压缸提供符合试验要求的加载力;试验台正常加载运行时，振动传感器不断的将采集到的三条导轨的机械振动量转化成电信号，电信号通过调理仪的分析转化，传送给采集卡PCI1716，从而可以在工控机的记录仪里观测到振动的变化曲线，记录试验台不同运行速度和不同加载力情况下的被测导轨振动变化曲线，从而来分析导轨的寿命。
2控制系统软件设计
根据试验的需求，系统的软件设计包括试验控制软件、测试软件、数据分析软件，针对本试验台所要实现的功能，控制软件主要是电机的控制、液压缸的加载及泵的控制，测试软件主要是液压缸压强、被测导轨加载力及振动变化曲线的监测，数据分析软件的功能主要是对于试验数据的分析、记录、调用及输出打印等。
2．1系统主程序流程图
系统主程序流程图，试验开始时，首先要确定被测滚动直线导轨副的型号和加载力大小及其试验环境，数据处理软件记录这些参数的设置，接着把被测件安装在被测导轨副转接板上，通过按键控制开启系统，为试验的进行做准备;接下来，启动加载液压缸对被测导轨副进行加载(先空转，然后逐步加载)，通过控制伺服阀以及压力传感器的监测将载荷加至指定值，并保持载荷不变，来模拟导轨实际工况;然后，启动振动传感器，在线监测振动量的变化情况，启动电机控制系统，使工作台面按试验计划往复运作。在测试软件里，可以对振动量实时监测显示，试验者通过观察振动变化曲线来分析导轨使用寿命的状况。当变化曲线有异样时，需要观测被测导轨是否有点蚀，如果有的话，并且导轨的行程没有达到额定值，说明此产品不合格，数据处理软件记录下此不合格导轨的信息;若被测导轨没有发生点蚀现象并且行程达到额定值，则说明导轨的寿命合格，数据处理软件同样也记录下此合格导轨的信息，如此完成导轨的寿命试验。
2．2试验台程序主界面
程序的主界面是利用VisualBasic6．0编写的，程序的主界面，界面上包含了参数的设置、寿命试验的实施、加载力及振动的监测、板卡及电机的测试和被测导轨数据的分析，数据存储、数据查询及数据的输出报表等功能。
2．3寿命试验程序界面
寿命试验运行的程序界面，可以控制试验台往复运行以及加载力的控制。
2．4参数监测界面
，可以实时观测加载力的变化，振动变化曲线是通过iocomp控件来绘制的，纵坐标为板卡所收集到的传感器测得的信号。
2．5数据处理软件
本测控系统的数据处理软件是采用VisualBasic6．0编写，并结合Access数据库设计了导轨副寿命测量信息数据库、人员及测量标准数据库以及数据库管理软件，用于保存导轨副参数信息，寿命测量原始数据，分析数据结果等，能够很好地满足工厂的实际生产测量需要。
3试验台设计成果
为滚动直线导轨寿命试验台实物图，在已经设计好的试验台机械结构的基础上，运用上文所分析设计的测控系统，试验台面已经可以模拟工况的往复运行，并且液压加载系统可以为三根被测导轨提供0～30t的加载力，在加载力为30t时，试验台面可以最高速度正常运行，振动传感器所收集到的信号可以在参数监测界面进行监测，同时试验数据通过数据处理软件保存在数据库中，随时可以被调用分析。
4结束语
本文针对滚动直线导轨副试验台所需实现的功能问题，对其测控系统进行了研究。结合滚动直线导轨副寿命试验装置，提出了试验台测控系统的设计方案，用以实现模拟被测导轨在工况下的运行、导轨的加载以及参数的监测功能。本文提出的滚动直线导轨副试验台测控系统的设计方案，可为滚动直线导轨副试验台的研制提供参考，有助于提高国产滚动直线导轨副的性能。为滚动直线导轨副寿命参数的分析提供了试验基础。
测控与传感论文范文 篇四
一、测控技术与仪器专业认证的现状
1997年，教育部进行高等院校本科专业调整，将原来的10个仪器仪表类本科专业调整为一个集光、机、电、算为一体的宽口径、电类专业，即测控技术与仪器专业。[1]截止到2014年，全国共有300所左右高等院校开设测控技术与仪器专业。由于历史原因，各高校的专业基础和行业背景存在较大差异，测控技术与仪器专业通常隶属于电气工程学院、机械工程学院、仪器科学学院、光电工程学院等单位。这给测控技术与仪器专业认证标准的制定带来了不少困难和问题。2013年8月和2014年8月，教育部仪器学科教育指导委员会暨教学研讨会分别在上海和西安召开，会上专家们对中国工程教育认证协会的通用标准进行了详细解读，并对照通用标准，制定了适合于测控技术与仪器专业特殊背景的专业标准。2014年8月，教学指导委员会主任、天津大学曾周末教授做了题为《把握认证理念，推进专业教学改革》的报告，教学指导委员会委员、重庆大学王代华教授做了题为《仪器类专业认证标准解读》的报告，这两个报告从认证专家角度介绍了工程教育专业认证的意义和认证准备工作的要点。目前，已有少数高校通过了测控技术与仪器专业认证，如天津大学、合肥工业大学等；有很多高校已提交了认证申请，正在积极准备参与专业认证，如桂林电子科技大学、西安理工大学等。越来越多的高校认识到专业认证的重要性和紧迫性，以专业认证为契机，持续稳步发展专业建设，提高人才培养质量和水平，增强毕业生的就业竞争力成为各高校专业负责人的共识。
二、省属高校测控技术与仪器专业培养模式探索与思考
针对目前国际、国内经济环境、工程教育的现状和发展趋势，在国际工程教育专业认证背景下，省属高等院校测控技术与仪器专业人才培养模式应做出怎样的改变和探索？这是各个省属高等院校面临的亟须解决的一个难题。下面以西华大学为例，结合我校实际情况，对国际工程教育专业认证背景下，测控技术与仪器专业本科人才培养模式的几点思考进行简要分析。
（一）西华大学测控技术与仪器专业概况西华大学是四川省省属重点大学，我校的测控技术与仪器专业隶属于电气信息学院，是在整合已有的电气工程与自动化、信息工程、自动化等专业建设的基础上申报的新专业，于2002年成立，以电子类测控为主。其主要专业方向为测控技术和智能仪器，具体领域为工业化信息领域的检测与控制技术等。经过10多年的建设，截止到2014年，已毕业本科学生近700人，在校生400余人，省内生源和省外生源比例约为8：2。
（二）西华大学测控技术与仪器专业发展现状近年来，全国开设测控技术与仪器专业的高等院校越来越多，毕业生就业竞争压力日益增加。如何基于学校地域、师资队伍、生源质量等具体情况制定合理的培养计划和方案，如何凝练专业特色及方向显得日益重要，这也成为我校测控技术与仪器专业面临的热点及难点问题。这具体体现在以下几方面：1.第一志愿报考率偏低，特别是省外第一志愿，多数为调剂生源；2.专业方向和特色还需进一步提炼；3.本科教学实践基地建设有待加强。
（三）西华大学测控技术与仪器专业本科学生培养模式探索在国际工程教育专业认证的大背景下，基于我校自身的特点，探索出一条合适的测控技术与仪器专业本科学生培养模式显得尤为重要。针对上述问题，我们认为可以在以下几个方面进行探索和尝试。1.积极修订本科学生培养方案工程教育专业认证对“目标导向”提出了较高要求。社会对教育的需求和社会环境在不断变化，本科学生培养方案也必须发生相应变化，必须将学生的要求及其培养目标放在重要的位置，用培养目标和方案来引导学生。应在现有专业课程体系的基础上，本着系统性、主体性、先进性、特色性的原则，进一步优化课程体系，修订培养方案。修订时务必具体、明确、可量化，每一门课程的开设都必须完成一个或几个培养目标，任课教师也必须承担相应的培养责任。2.凝练专业特色，突出学校办学的自主性工程教育专业认证是鼓励学校办学自主性的，它鼓励各高等院校根据自身特色和优势，结合所在区域经济社会地位及人才培养方案，制定培养目标，体现特色。[4]合理有效地解决这个问题，可增强毕业生的动手能力、创造能力、就业竞争力等。与此同时，这对增强该专业在省内、外的声誉也有较大好处，有利于提高第一志愿报考率和生源质量。3.突出实践教学的重要性，积极拓展实习基地建设工程教育专业认证重视培养学生的动手能力和对工业企业的适应能力，这就要求我们在制定培养目标和计划时，必须将实践性环节放在十分重要的位置。[5]虽然目前培养计划里有很多实践环节，但大多缺乏过程监管，落实不到位，效果不明显。因学校经费投入有限，我校本科教学实践基地的建设一直滞后，每年都在换公司或企业，没有长期稳定的实习基地。在制定实践性环节培养计划过程中，应尽可能地参考用人单位的意见，并定期跟踪社会需求变化情况，积极拓展实习基地的建设。4.增强学生创新能力的培养工程教育认证重视创新能力的培养。培养创新能力主要有以下几个途径：（1）在制定培养计划时，预留2－3学分作为创新学分，鼓励学生积极参与各种创新竞赛；（2）将本科生实验室免费、长期开放，鼓励学生长期泡在实验室，自主动手设计一些小实验，完成一些小制作，不能仅满足于课堂上简单的验证性实验；（3）将部分优秀本科生带入硕士生导师的团队，接触本领域的前沿技术和方法，增长其见识，培养其思维。5.突出学生的主体地位，变自我评价为社会评价工程教育认证突出以学生为中心，把绝大多数学生真正学到什么作为衡量人才质量的评价标准。只有每个学生都很好地满足本校本专业的培养目标，才符合工程教育认证的要求。对人才培养目标的评价应以社会评价为主，主要体现在毕业生到工作单位后的适应度，及用人单位对毕业生的满意度。同时定期回访，持续改进，而不是像以前那样单纯追求就业率，部分学生就业单位跟所学专业毫无关系，且实行“一锤子买卖”，毕业后就跟学校无关。这就要求我们建立定期的回访机制，不断完善培养计划，从而获得较高的社会评价。
三、结论
测控技术与仪器专业的工程教育认证已拉开帷幕，各高校都在积极认真准备，争取通过专业认证。在国际工程教育认证背景下，省属高校应该如何做？笔者认为一个动态的反馈和改进体系非常重要，要对培养目标、培养内容、毕业要求和教学活动实施等环节实施持续有效的监管、反馈和改进。专业认证不是目的，而是一种促进和激励手段，省属高校更应以专业认证为契机，提升本科教育质量和水平，争取建立有鲜明特色的测控技术与仪器专业人才培养模式。
测控与传感论文范文 篇五
摘要：本研究主要采用问卷调查法，通过自编问卷对辽宁省大连、丹东、沈阳等地的112名中小学校长职业道德现状进行调查，以分析和谐社会背景下中小学校长职业道德的和谐状况。分析调查结果发现，当前中小学校长由于受自身因素和社会因素的影响，存在职业道德失范现象，本研究对此提出一些相应控制对策：完善道德制度建设；加强校长道德自律；推进教育体制变革；改善社会道德风尚。
关键词：中小学校长；职业道德；和谐社会
近年来，随着社会变革的不断深入和由此带来的社会矛盾的日益加深，构建和谐社会被日渐提上日程，并受到社会各界的广泛关注和高度重视。一个社会是否和谐，很大程度上取决于社会成员的思想道德素质、共同的理想信念和道德规范，可以说道德是衡量社会和谐的价值标尺，也是构建和谐社会的重要精神动力。而职业道德作为道德的一种，它是由经济基础决定的特殊的社会意识形态，是通过社会舆论、传统习俗和内心信念来维系的，对人们职业行为进行善恶评价的原则规范和行为活动的总和。当代社会最需要的是道德领导，学校作为一种重要的社会道德规范化机构，尤其如此。中小学校长在学校管理中处于核心地位，是党和国家教育方针的直接贯彻者、实施者，其必须德才兼备，凭借自己符合道德规范的工作才能成为学校的核心领导力量。长期以来，中小学校长作为一个独立性的专业群体，其具有专业性特征的职业道德规范体系的构建并没有引起广泛关注，这种明确职业道德引导的缺乏对中小学校长的教育管理活动和应有的社会地位都带来了不良影响。
基于这样一种研究现状和社会大背景，本研究力图结合和谐社会建设过程中道德建设的应有之义，从新时期中小学校长职业道德现状出发，分析其存在问题的原因，并提出一些相应的控制对策，以期为中小学校长职业道德建设输入符合时展的内涵。
一、中小学校长职业道德现状本研究
采用问卷调查法，通过自编《关于中小学校长职业道德现状调查问卷》对中小学校长职业道德现状进行调查研究。在辽宁省大连、丹东、沈阳等地共发放问卷120份，回收有效问卷112份，回收有效率为。问卷分为四个维度，每个维度14道题，共56道题，其中1-14题为道德认知维度，15-28题为道德情感维度，29-42题为道德意志维度，道德行为维度越高代表与实际情况越相符。最后将所得有效数据资料录入到统计软件包中进行数据整理与统计。
各个因素的总体分析基金项目：本文为辽宁省教育厅人文社科项目建构和谐社会背景下中小学校长职业道德的研究成果之一。项目批号为：2009GH44。
表1知情意行四因素的平均数与标准差（n=112）根据对样本全体的调查结果，中小学校长在职业道德认知、道德情感、道德意志、道德行为四方面的平均分都在4-5分之间，略高于4分，四项得分按由高到低依次为：道德情感、道德认知、道德意志、道德行为。这说明：从总体上看，当前中小学校长职业道德较高，但也存在不足之处，问题主要体现在职业道德行为方面。
从总体差异矩阵可以看出，20-35岁与36-49岁两个年龄段校长的职业道德差异显著（P=.028），而20-35岁与50岁以上两个年龄段差异（P=.090）、36-49岁与50岁以上岁两个年龄段差异(P=.125)则不显著。
二、中小学校长职业道德失范的原因分析
校长自身因素
道德意识淡薄职业道德不仅仅是外在的行为规范要求，更重要的是道德主体内在的职业道德观念意识及其所表现出来的职业道德行为品质。行道，有得于心，谓之德，这说明从道德规范到道德意识，再到道德行为品质，道德主体的内化和践行是提高道德修养不可或缺的必要条件。
受社会大环境的影响，当前部分中小学校长自身职业道德意识较为淡薄，表现为没有真正认识和体会到职业道德的重要性、不够重视自身职业道德修养的提高和职业道德行为的内控等，这些职业道德意识的欠缺会直接导致一些职业道德失范现象的出现。可见，缺少将外在的道德规范内化为自身道德信念的意识是职业道德失范的重要原因之一，应该引起中小学校长的高度重视。
不同职龄校长在职业道德意志方面存在差异，其中任职3年以下校长道德意志平均分最高为，任职4-6年校长平均分最低为。新任校长多数对事业抱有一腔热情，面对职业角色转变过程中一些工作上的新困难，多数校长能以坚定的意志去克服，较注重自身职业道德修养的提高和强化，而随着工作中问题的增多，其困惑可能也会随之增大，从而部分校长也就会出现意志动摇现象，任职4-6的校长可能更注重去基础教育解决工作中的实际问题，如升学率问题、学校资金问题，自身科研任务问题等等，从而弱化了职业道德中本该坚持的东西，因此，职业道德意识淡薄会成为校长职业道德失范的一个影响因素。
道德观念偏失校长道德观念偏失主要指校长的价值观念、教育观念与社会主流价值观、教育观有失一致，从而造成道德失范行为。随着社会的不断进步和教育改革的不断深入，传统的教育观念越来越成为影响职业道德发展的制约因素。应试教育忽视人的主体性和全面发展，势必造成校长以分取人、只关心学生的学习，不关心其他方面，注重效率忽视公平等职业道德失范现象。据统计报表4：小学校长和中学校长相比，小学校长职业道德行为平均分高于中学校长平均分，且二者差异显著，此外，小学校长职业道德总体平均分也高于中学校长平均分，且差异显著。这说明小学校长职业道德行为相对中学校长要好一些，其中传统教育观念下的升学率压力是造成这种现象不可忽视的原因之一，中学校长由于面临中、高考的升学率压力，往往较重视成绩而忽视了学生其它方面的发展，而小学校长相对较重视培养全面发展的学生，虽然也存在校际之间成绩的竞争，但小学更注重总体优势和特色优势的比较。
此外，在社会转型中，任何事物都呈现出变化性和瞬息性，价值观念亦如此。在新的价值观念和道德观念替代旧观念的过程中，旧观念的约束性逐渐减弱，新观念的约束力又不能一时被人们普遍接受而发生效应，这样就会导致衡量价值观念的是非标准或优劣尺度模糊不清，导致社会成员感到困惑和迷惘，出现价值观念多元化现象，因而在职业道德观念和行为中，难免出现一些混乱、无序和失范状况。调查显示，部分中小学校长在校内理财道德、职业交往道德、学术道德方面得分较低，说明现实中存在，权钱交易的腐败现象，掺杂物质因素的职业交往现象，为追逐地位、声望而不顾一切的学术造假现象以及在校内资金使用上的铺张浪费现象等等。在多种价值观并存的局面下，一些中小学校长追逐功利至上的价值目标，并为达到目的而不择手段，由此引发其道德观念与主流价值观的偏失是造成以上现象不可回避的原因之一。
道德情感淡漠心理学认为：情感是动力系统，乐观、热情等积极情感是正动力，抑郁、冷漠等消极情感是负动力。情感是认识转化为行为的联接点，也是开启人的心扉教师职称的钥匙。中小学校长是一所学校的领导核心，既是教育者，又是管理者，既要管理校内事务，又要协调同社会不同阶层之间的关系，因此工作中不可避免会遇到方方面面的压力，比如：社会对校长期望值过高；工资待遇偏低；工作负担太重；学校管理不尽如人意；还有由于教育改革和社会转型带来了太多的不确定性，使得比较单纯的管理问题变得较为复杂等等。职业压力的情绪反应是焦虑、恐惧、愤怒、冷漠，而行为上则表现为：逃避、退化、无助、攻击等。以上职业压力带来的校长职业道德情感淡漠往往会导致校长在例行公事时出现职业道德偏颇，如校长在与上下级的交往中有失热情、平等，对待教职员工工作上的错误缺少容人所短的胸怀等。统计报表3-1显示，在职业道德情感方面，不同年龄段中小学校长存在显著差异，其中36-49岁校长职业道德情感平均分最高为，50岁以上校长次之，平均分为，20-35岁校长平均分较低为，且与前两个年龄段差异较大。分析其原因，年轻校长由于从业时间相对较短，经验不够丰厚，对职业压力缺乏有效的自身情感调节，对校长这一职业情感投入相对较少，因此道德情感淡漠是导致职业道德道德失范的主观因素。
社会因素
外在约束制度的缺陷校长职业道德是社会道德的一种，其存在问题必然有着深刻的社会根源。社会学家普遍认为，在社会转型过程中必然要经历体制混变和观念混变阶段。在社会转型时期，社会的基本控制力量--制度和体制的不完善、不健全，是导致社会道德失范的根本原因。这种社会制度和体制的不健全、不完善，主要表现在两个方面：一是缺少制度，二是有制度，但不科学、不合理。体制的混变使校长在面临与解决特定问题时陷入无章可循、有章难依或随意择章的境地，结果产生职业道德失范行为。
不良社会风气的诱惑一个社会制度化程度低，必然导致对外部环境反映的僵化，不能有效地迎接各种面临的挑战，不能进行有效的社会整合，并容易为外界势力所左右。商品经济使人产生强烈的谋利动力，这种利益驱动虽然在一定程度上是社会进步的动因，但它的过分膨胀却不可避免地带来一系列的负面效应，导致道德失范行为的产生。在价值多元化的今天，由于受不良社会风气的影响，一些校长与不同阶层之间的交往较为经常地、普遍地表现为一种经济交往，情感、友谊的因素有所弱化。具体体现在职业行为上如：上下级之间收受贿赂、人事安排上，校内资金使用上铺张浪费等等。正如迪尔凯姆指出:社会生活的剧烈变化也自然而然地使欲望迅速高等教育增长。繁荣愈盛，欲望愈烈。就在传统约束失去权威的同时，可望得到的报酬越厚，刺激越大脱缓野马般的激情就更加剧了这种无规则的混乱状况。道德失范正是这种混乱状态的必然产物。
应试评价机制的牵制目前，虽然国家大力推行素质教育，但是应试教育仍没有得到根本性扭转，单纯以升学率评价学校和校长功绩的现象还较为常见，这一点在中学体现的更为明显。应试教育形成了重业绩，轻品德的评价观，校长面对校际之间激烈的学业竞争，在学校管理中便会形成片面追求升学率的观念，改变以培养全面协调发展的人为办学宗旨这一初衷，最终形成以分取人的学生评价观。
从统计报表4来看，小学校长职业道德行为平均分高于中学校长平均分，小学校长职业道德总体平均分也高于中学校长平均分，且二者差异显著。这说明小学校长职业道德总体上较中学校长高一些，受制于应试教育评价机制，小学校长在实际管理活动中更注重学生多方面能力的综合发展，而中学校长面临升学率压力，教育教学管理过程中应试教育的成分更多一些，应试教育评价机制导致中学校长职业道德总体上较小学校长低一些，这在育人、理财、交往等职业道德方面表现得较为明显。
三、中小学校长职业道德失范的控制对策
完善道德规范建设每个人的道德意志都有其薄弱的一面，尤其是在各种新旧道德观念并存、是非善恶界限模糊的社会转型期尤其如此。为强化那些尚不具备足够道德自觉性的个体在面对外部诱惑时的道德意志，社会需要揭示职业道德所蕴涵的公正、平等等意蕴，建立一整套明确的、稳定的、可操作的校长职业道德规范体系，告诉教育者什么行为是善的或恶的；什么行为是被鼓励的、允许的或被反对的、禁止的，以协助中小学校长建立明确的道德价值观和道德价值导向。通过职业道德规范的外在监控，提高中小学校长的道德认识，坚定其道德观念、道德意志，最终实现从他律走向自律。此外，任何规范都不是完满无缺的，总是存在着某种先天内在缺陷，同时规范本身也不是万能的，在社会结构和社会生活激烈变更的时代，需要对道德规范本身加以调整和完善。
加强校长道德自律任何事物的发展都是外因和内因共同作用的结果。中小学校长职业道德的形成既需要外部的职业道德教育和强制性的监督保障机制，更需要校长自身的职业道德内控。因为中小学校长职业道德品质的培养与完善是一个循序渐进的过程，其道德素质的提高，归根到底要靠自律，即依靠内心信念来约束自己，并逐步实现从他律向自律升华。德国古典哲学家康德是道德自律理论的集大成者，他曾提出道德之第一目的，在养成品格。品格之养成，端在行为悉本诸道德律。美国著名哲学家罗尔斯也提到过：人应当具有自觉不利用制度缺陷的义务，当人们具备了这种自律精神与义务感，那么，制度的缺陷就会在一定程度上得到有效矫正。这些都强调道德自律的重要性。
笔者认为，中小学校长在具体的教育管理过程中实现道德自律应主要从两方面做起：一方面，中小学校长应自觉提高道德认知水平，自主地、有选择地学习社会公共道德规范和要求，并将其转化为自己的道德准则和价值观念，做到言行一致、表里如一，使自己的道德符合一定的职业道德规范。另一方面中小学校长应自觉实践职业道德准则，通过反省和检查自己履行义务与职责的情况，适时地调整自己的道德行为方向。如校长应克服自身无限制的物质欲望、树立正确的价值观等。
推进评价机制变革建立科学合理的教育
评价机制是中小学校长职业道德建设的一个重要环节。校长的职业道德一方面受自身的工作、学习、生活状况影响而出现波动，另一方面受外界压力的影响也比较大，其中应试教育的评价机制就是中小学校长职业道德失范行为的诱导因素之一。以应试为中心的传统教育体制，把升学率作为评价学校办学质量的唯一标准，这种教育评价观忽视学生德、智、体、美、劳各方面的协调发展，导致教学任务单一化，即让学生掌握知识越多越好，这会使校长在实际的教育教学管理过程中出现育人单一化、职业交往淡漠化、功利化等职业道德失范行为。因此，必须对由应试教育向素质教育转换这个大背景中的教育评价体制进行彻底变革，变单一的以成绩定功绩的校长评价观为培养全面发展的学生这一教育理念，为校长的教育管理活动设立一个相对宽松的环境，使他们能够走出过分追求升学率压力的阴影，相对自由宽松的办学，这才是从根本上控制校长职业道德失范行为的良方。
优化校园道德环境校长职业道德
作为学校这一特定环境中的观念形态，必然要受到学校道德氛围的影响和制约，因此优化校园道德环境是完善校长职业道德的有效途径。劳伦斯科尔伯格提出的公正团体学校理论就着重强调了道德行动的环境，弗雷德纽曼也提出道德教育的社会行动模式，他把重点放在公民行动上，强调每个公民都有对公共事务施加影响的权利。这些环境影响道德理论指导我们应该积极优化校园道德环境，从根本上为中小学校长职业道德的完善创造一种积极健康的氛围。
首先，建设有校园特色的先进文化。校园文化是校长职业成长与发展的环境因素，中小学校应该把握和挖掘中国优秀传统文化蕴含的精神资源，实现传统文化向现代校园文化的创造性转化，营造积极向上的人文环境和育人氛围，充分发挥校园文化在职业道德建设中的导向、凝聚和激励作用。这样中小学校长就会在不知不觉中接受学校文化氛围的渗透，随之调整自己的行为，改变自己的思想意识和价值观念，完善自身的职业道德。这一过程可以通过各种途径，开展形式多样的活动，引导和启迪全校师生正确观察世界，认识社会，选择人生，确立共同理想和坚定信念。如:通过组织学术科研活动，培养团队合作和创新精神；通过开展文化艺术活动，提高人文素养；通过民主管理与决策，增强师生使命感、责任感等。
其次，改善学校教职工成长的外部环境。职业道德作为一种一定社会关系下的观念形态，必然要受到社会环境、社会条件等诸多因素的影响和制约，当前，由于一些本属于经济领域的运作方式和法则不适当地运用到学校这个文化知识的领域，致使校园伦理环境受到较大的冲击。因此，应该利用一切宣传工具统一思想、正面灌输、系统教育，坚持廉政建设，消除社会生活中的各种腐败现象，此外，还应当在全社会进一步形成一种尊师重教的良好氛围。
呼吁社会尊重知识、尊重人才、尊重教育、尊重教师，使中小学校长在在承担工作压力的同时也能时刻感受到自身的价值，通过外部环境的渗透，时刻调整自己的行为。总之，通过净化大环境来改善小环境的道德氛围也是完善中小学校长职业道德建设的有效途径。
总体上看，中小学校长职业道德普遍较高，其存在的问题主要体现在职业道德行为上，这需要校长自身职业道德意识和修养的提高、外在道德规范的约束、应试教育评价机制的变革及校长生活的校园小环境的优化等多方面共同作用，这样中小学校长的行为才能更好地符合职业道德规范要求，进而成为职业道德高尚的人。
参考文献：
[1]杨金国，薛艳格.中小学教师职业道德失范行为透析及控制对策[J].保定师范专科学校学报，2005，(01)
[2]高兆明.社会失范论[M].南京：江苏人民出版社，
[3]王海明，孙英.寻求新道德----科学的伦理学之建构[M].北京：华夏出版社，
[4]袁桂林.当代西方道德教育理论[M].福州：福建教育出版社，
[5]理查德哈什等著，傅维利，王念泉等译道德教育模式[M].学术期刊出版社，
[6]吴康宁.教育社会学[M].北京：人民教育出版社，
[7]王铁军等.校长学[M].南京：江苏教育出版社，
[8]王海明.伦理学[M].北京大学出版社，2005
测控与传感论文范文 篇六
摘要：软件无线电技术正日益广泛地应用于现代通信的各个领域。本文介绍以高速DSP芯片为核心实现通用的卫星测控平台。该通用平台的调制方式、码速率、载波频率、指令数据格式、调制码型等工作参数具有完全的可编程性。
关键词：软件无线电数字信号处理调制解调TMS320C6701
软件无线电是随着计算机技术、高速数字处理技术的迅速发展而发展起来的，其基本思想就是将宽带A/D/A变换器尽可能地靠近天线，将电台的各种功能尽量在一个开放性、模块化的平台上由软件来确定和实现。该平台的调制方式、码速率、载波频率、指令数据格式、调制码型等系统工作参数具有完全的可编程性。
传统的卫星测控平台存在着性能不完善，调制方式、副载波、码速率组态不灵活，体积偏大等问题。研制和开发通用化、综合化、智能化的测控平台，通过注入不同的软件，实现对调制载频、调制方式、传输码速率等参数的改变，应用于各种轨道卫星平台的遥测遥控任务。数字信号处理器（DSP）是整个软件无线电方案的灵魂和核心所在。通用平台的灵活性、开妻性、通用性等特点主要是通过以数字信号处理器为中心通用硬件平台及DSP软件来实现的。经过比较，我们采用TI公司的TMS320C6000系列DSP芯片和匹配的芯片形成一套实时的DSP系统。
图1TMS320C6701结构框图
1软件无线电通用平台的DSP技术
芯片介绍
TMS320C6701是TI公司的高性能DSP芯片，具结构框图如图1所示。
TMS320C6701的主要特点为：
*单指令字长为32位，8个指令组成一个指令包，总字长为256位，引脚与TMS320C6201系列的引脚兼容。
*体系结构采用甚长指令字（VLIW）结构；
*硬件支持IEEE标准的单精度和双精度指令集，支持字节寻址获得8位/16位/32位数据，指令集中有位操作指令（包括位域抽取、设置、清除以及位计数、归一化等）；
*1Mb(位)的片内存储空间，其中程序存储空间和数据存储空间各512Kb；
*32b外部存储器接口（EMIF），有52MB的外部存储器寻址能力；
＊四通道自加载DMA协处理器，可用于数据的DMA传输；
*16位宿主机接口（HPI）；
*两个多通道缓冲串口（McBSPs）；
*两个32位通用定时器；
＊灵活的锁相环路（PLL）时钟产生器，可以对输入时钟进行不同的倍频处理；
*芯片内部有标准边界扫描仿真器（JTAG），可用于芯片的自检和开发；
*芯片共352脚采用BGA封装，以获得好的高频电气性能，并使芯片尺寸变小；
*采用μm工艺，则五层金属组成，输入输出接口电压为，核心电压(167MHz时为)。
技术在软件平台中的应用
每套测控平台含双机备份的遥控调制器与遥控解调器，双机分别由独立电源供电。系统总体框图如图2所示。调制器与解调器分别通过不同的RS232串口与遥控处理计算机通信，完成对调制解调器的控制及其带数据的收发。
用户在每次任务前通过控制计算机设置调制方式、调制参数及通信连接方式，并调用算法参数生成程序产生调制器和解调器中算法的预置参数，并在设备初始化时以批数据方式从串口送入DSP芯片，经校验后送FlashROM中。为保证程序传送的可靠性，采用IRQ差错控制方式，DSP每接收一个数据包在存储的同时向计算机回传数据信息，计算机一旦发现数据出错即转入重传方式。参数设置成功后，调制解调器根据协议发送和接收遥控指令，并将工作状态回送遥控处理计算机，同时在遥控前端机面板上显示。
调制器与解调器硬件结构与功能描述
硬件系统以DSP为核心，电路主要由下述模块组成：电源模块、系统时钟及模式设置模块、存储器模块、系统监控模块、与控制计算机通信模块、调制输出模块、B码时钟接收模块和显示控制模块。在解调系统中，除解调输入模块、解密接口模块和显示控制模块外，其余模块均与调制系统一致，如图3所示。
调制器加电时，DSP首先通过外部存储器模块完成自加载。自加载完成后，由DSP主程序对状态显示监控模块进行参数初始化设置。在有调制任务时，首先由控制计算机对DSP进行参数设置（如滤波器参数、调制制式、调制副载频、调制码速率等），然后发调制数据给DSP，由DSP的串行通信口接收数据，在DSP内完成副载频调制；调制数据经DSP串口发送给数模块转换进行数模转换，转换的信号过低通可编程滤波器滤波后输出。解调器的工作过程与上类似，在检测到有已调副载波进入A/D通道时，启动解调模块进行解调，将解调的数据送到控制计算机。
2DSP实现信号调制和解调
信号调制
调制器的设计目标是在可编程的硬件平台上，通过注入不同的算法或执行软件，实现不同载波频率、调制方式、传输速率和码型的多制式的通用型调制器。它将以灵活的重构性支持各种通信发射机的不同需求，更有利于各通信设备的互连互连。考虑到数字直接合成技术具有数控灵活、频率分辨率高、频率切换快、相位可连续线性变化、覆盖带宽大、生成的正弦/余弦信号正交性好等特点，我们的设计方案是以DSPs芯片为内核，采用软件DDS技术，实现高精度、高性能的数字调制器。调制器的总体框图如图4所示。
帧分析在设备初始化时完成程序数据的接收、校验和转发（向FlashROM送）。在正常工作时，从帧数据中分离出调制参数及等调制数据，分别送参数寄存器与数据寄存器。
图5BPSK接收总体框图
在数据格式变换中，完成将输入的数据分别转变为调制参数控制字（如相应调制方式下的频率控制字K、相位控制字φ和副度控制字A）和相应格式的被调制数据，经滚降处理后(对于FSK方式可不用滚降处理)对正弦载波进行调制。
信号解调
对于BPSK接收，我们采用相干解调方式，如图5所示。接收信号经带通采样得到原始信号序列后，首先与本地产生的正弦序列相混频，然后经低通滤波除高频分量，得到其带信号样值序列（正弦序列的频率与相位也由此样值序列获得）。再对基带信号样值序列进行最佳判决点时刻波形估计，估计值送往均衡器做均衡处理，均衡结构再做0、1判决得到最终的解调数据。解调的关键点在于本地载波的同步和符号定时误差的提取。
ASK(FSK)信号的解调方法可分为相干解调和非相干解调两类。由于相干解调的抗干扰能力较强，本方案采用相干解调方式。图6为采用相干解调时，接收端的解调总体方案流程框图。
接收信号首先经低通滤波器，滤除带外噪声（此处的低通滤波器由专用器件设计）。然后经A/D变换，得到样值序列，按照工作的不同阶段，分两路分别与本地相应的相干载波进行解调，主要包括混频和低通滤波两过程。解调后的信号经低通滤波器后，恢复出基带信号。基带信号进行位定时和码元判决，得到最终的解调数据。
图6ASK/FSK相干解调总体流程框图
3结论
软件无线电通用测控平台是卫星测控平台发展的方向，可以很好地解决原来平台开发成本高、周期长、通用性差的问题。以新一代DSP芯片TMS320C6000作为软件无线电平台的核心，可以很好地满足需要，且有较大的冗余度，利用升级。
