Moku:Go让物理实验教学变得简单易懂——信号处理的应用

 

信号与系统课程是广泛工程学科的重要基础，涉及了从射频和通信到控制和机械工程等学科。在早期向大家教授这些课程是普遍的，但是同学们很难设计出有吸引力和有启发性的实验室项目。为了扩大规模，许多机构诉诸于模拟繁重的实验室，而罕见的手工实验室演示可能会过于匆忙或拥挤，导致学习结果不理想。

 

 

Moku:Go是信号与系统实践教育新模式的基础。Moku:Go基于 Instrument-on-Chip框架，其软件定义仪器具有灵活性，并带有特殊性能的硬件。教师可以在一个平台上利用多个仪器来生成、处理和分析信号。通过实时滤波器、波形发生器和解调放大器演示滤波和调制的概念，或通过示波器、实时频谱分析仪和数据记录器进行进一步的分析。简单而强大的API开发包集成了MATLAB、Python和LabVIEW 语言，实现了从模拟到实践的无缝路径。

 

 

主要规格	特性
在30MHZ的2个模拟输入	集成了11种实验室仪器功能
在20 MHz的2个模拟输出	API集成Python, MATLAB和LabVIEW
125 MSa/s采样率	直观的Windows和Mac软件
16通道数字I/O
4通道可编程电源

 

 

实验理论-基本的信号

Moku:Go的波形发生器可以通过内部波形或模拟输入实现高带宽调制。

频谱分析仪采用混合实时频谱分析仪架构，与简单的FFT不同，它在任何载波频率上提供优秀的分辨率带宽，允许学生放大频谱边缘。通过一个简单的接口来控制、查看、测量、记录和共享，学生可以一起探索调制、混叠、混合和其他时域和频域的概念。

 

 

FIR和IIR滤波

利用Moku:Go的FIR滤波器生成器，用户可以创建和部署有限冲激响应（FIR）滤波器。使用直观的用户界面，在时域和频域上微调您的滤波器的响应。

数字滤波器作为设计和创建无限冲激响应（IIR）滤波器的常用工具，用户能够创建参数可调的高达8阶的低通、高通、带通和带阻IIR滤波器。这对噪声过滤、信号选择性放大等很有用。此外，Moku:Go的数字滤波器还集成示波器和数据记录器，有助于解整个信号处理链的参数变化，并轻松采集记录这些信号随时间的变化。

 

 

模拟无线信号

Moku:Go是第一个将数字锁相放大器的灵活性应用于本科教育的设备。这个直观的仪器可以用来接收和解调AM和PM信号，典型的无线电调制方案的一个伟大的实验练习。

它还可以与第二个Moku:Go波形发生器相结合，形成调频解调的锁相环。配对波形发生器的高带宽调制，把每个实验室站变成一个无线电台。