2024年C题
- 参考资料
题干重新提炼
- 测试点应为 $S_D$ 、 $S_M$ 与 $S_{Out}$
- $S_D$ 与 $S_M$ 均为合成信号（最好高度可调），且$S_M$与$S_D$应满足$S_M(t) = \alpha *S_D(t + \tau)*e^{j\varphi}$
- $S_D$（无线传输信号的直达信号） 可以看作做$W_c$载波信号与$W_m$调制信号的两者相乘的结果。因此$S_M$亦可以看作俩种信号的相乘。
- 题目要求$W_c$信号的频率$f_c$与有效值$EV_c$可调，对于$W_m$信号其幅度可调。对于无线传输信号而言要求其调制可调，对于$S_M$与$S_D$关系式中的$\alpha$、$\tau$、$\varphi$可调
系统架构框图展示
方案详解
本部分详细从每个小题目出发，总结我们需要到达的指标，以及每个题目本质上是在考察什么。
题目一
模拟产生一个固定载波频率的无线传输信号，载波频率 $f_c$ 介于30MHz ~ 40MHz 之间，其中直达传输信号$S_D$和多径传输信号$S_M$满足以下要求
- 可设置无线传输信号为连续波（CW）信号或调幅（AM）信号。对于 AM 信号，其调制信号为 2MHz 频率的正弦信号。
第一题第一问要求相对简单，要求我们产生的无线传输信号为CW信号或AM信号即可。需要注意的是此处所说的是无线传输信号，无论是直达信号还是多径信号都是无线传输信号。而且要求为CW或AM信号，即既需要做到无线传输信号为CW信号，又需要无线传输信号为AM信号。这里我们需要$\textcolor{red}{无线传输信号可进行切换，自由选择输出AM信号还是CW信号}$
研究AM信号的产生原理见参考资料1
我们巧合发现，只需使调制信号为0，此时的$s(t)$即为连续波信号。
- 因此做完第一题第一问，我们至少需要三路信号，其中俩路信号是正弦波信号，一路信号为直流量。正弦型号一路保持频率保持30MHz ~ 40MHz之间，一路信号频率保持2Mhz，但其幅值至少在俩个不连续的挡位间可切换（0与非0）。本问并不要求$S_D$与$S_M$之间的差异，因此目前可以使$S_D$与$S_M$保持一致
- 模拟产生直达传输信号 SD，载波幅度有效值可设置，有效值范围为100mV ~ 1V ，以 100mV 的步进可调，要求幅度有效值误差不大于10mV；对于 AM 信号，其 AM 调制度可设置，调制度范围为 30%~90%，以 10%的步进可调，误差不大于 5%。
本题要求$S_D$的$W_c$的有效值$EV_c$可调，需要注意这里的隐含条件。换个角度思考一下，对于测量时，如何从仅有三个测试点$S_D$ 、 $S_M$ 与 $S_{Out}$测量合成前的信号的有效值。对于题目而言他并未要求调制信号的有效值，因此如果测量让使用AM信号测量有效值，对于每个参赛选手的结果必定是不同的，那么他会采用什么方式测量？没错CW信号的有效值。
本题还要求AM信号的调制度可调，便要求直流信号连续可调，调制信号幅值可调。
因此做完第一题第二问，我们至少需要三路信号，其中俩路信号是正弦波信号，一路信号为直流量，其直流量连续可调。正弦型号一路保持频率保持30MHz ~ 40MHz之间，一路信号频率保持2Mhz，但其幅值可以连续可调。本问并不要求$S_D$与$S_M$之间的差异，因此目前可以使$S_D$与$S_M$保持一致
- 模拟产生的多径传输信号 SM，其幅度衰减和时延可设置。相对直达信号，多径信号的时延范围为 50 ~ 200 ns ，以 30ns 的步距步进可调，要求时延误差不大于 10ns；幅度的衰减范围为 0 ~ 20 dB ，以 2 dB 的步进可调，要求衰减误差不大于 1dB。
本题需要接触$S_M$与$S_D$之间的关系式$S_M(t) = \alpha *S_D(t + \tau)*e^{j\varphi}$，我们的理解是
但后来测试过程时延我得知，时延是针对于载波的，二相移是针对与调制信号，我就😥
因此做完第一题第三问，我们至少需要六路信号，其中四路路信号是正弦波信号，两路路信号为直流量，其直流量分别连续可调。正弦型号俩路保持频率保持30MHz ~ 40MHz之间且频率一致，初始相位分别可调，幅度分别可调，两路路信号频率保持2Mhz，但其幅值可以分别连续可调。
题目二
- 模拟产生直达传输信号 SD，在30MHz ~ 40MHz 范围内设置载波频率，要求频率误差不大于 2%；其他可设置参数满足（1）中 1）和 2）的指标要求。
此问只需保证载波频率可调，需要注意的是保证多径信号的载波与直达信号的载波频率一致即可。
因此做完第二题第一问，我们至少需要六路信号，其中四路路信号是正弦波信号，两路路信号为直流量，其直流量分别连续可调。正弦型号俩路保持频率保持30MHz ~ 40MHz之间连续可调且频率一致，初始相位分别可调，幅度分别可调，两路路信号频率保持2Mhz，但其幅值可以分别连续可调。
- 模拟产生多径传输信号 SM，相对直达信号 SD 的初始相位可设置，设置范围为 0° ~ 180° ，以 30°的步进可调，要求初始相位误差不大于10°；其他可设置参数满足（1）中 3）的指标要求。
因此做完第二题第二问，我们至少需要六路信号，其中四路路信号是正弦波信号，两路路信号为直流量，其直流量分别连续可调。正弦型号俩路保持频率保持30MHz ~ 40MHz之间连续可调且频率一致，初始相位分别可调，幅度分别可调，两路路信号频率保持2Mhz，但其幅值可以分别连续可调，初始相位可分别调整。
器件选型与代码书写
对于上述要求需要产生4路正弦信号，幅度、相位、频率可调。推荐使用AD9959。两路直流量使用DAC产生，推荐一个带两路DA单片机。，计算在单片机内统一运算。系统搭建采用如上框图构建。考虑到ad9959信号出来后最大幅值与频率有关。可以在其信号出来后先接AGC，后接放大器，这样一切幅值控制全靠放大器，避免寻找ad9959信号出来后最大幅值与频率的关系。
2023年H题
- 参考资料
难点
本次题目中难点为如何实现稳定同频显示
这里不采用滤波方案，而是采用分析波形组成（对波形进行FFT即可），重新利用DDS生成合成前的波形。这时便会发现重新产生的波形原信号无法同频显示。网上分析原因的文章已经很多了，这里我就直接说结论，无法实现稳定同频显示的原因是新产生的产生波形与合成前的波形不是同一个时钟源。也就是解决时钟源同步问题就可以解决同频显示问题。
我们知道合成前波形的频率一定是5khz的倍数。我们取对合成后的波形与地电位进行比较，产生时钟源，然后对其使用锁相环倍频，倍频后作为DDS时钟，使DDS产生波形。需要注意的是倍频倍数与DDS相位累加寄存器的值相关与产生波形与当前时钟的的频率有关。
举个简单的例子，对于20khz的正弦波与30khz的正弦波相加。其合成后的波形频率为10khz，因此要产生20khz的正弦波就需要倍频2*相位数。
各怀鬼胎
说了两道题，现在该瞎聊一下了。先说说队友选择。
队友选择
我认为电赛选择队友要先以兴趣为主。即你的队友对电工电子之类的内容比较感兴趣。平常有接触此类内容，或者在你的引导下对此方面有兴趣。单论上课（诸如模电、电路分析之类的）这种，对于解决电赛中的问题太浅薄，是万万不足的，需要平常对电工电子常识有所了解。其次，避免选择专心投身于学习培养方案内课程的人，这类人有一特点，普遍专注于课程学习、理论学习，往往忽视了动手实践的能力，这也是现在大部分大学所面临的一个问题（我认为，不代表就是这样），学生动手实践能力差，即使安排有实验课程，但是学生甚至不做实验，直接剽窃他人数据。或者直接让他人代做。电赛是一个需要把想法快速落地的比赛。没有很好的动手实践能力，很难在电赛中取得好成绩。最后，队友慎重选择熟人，熟人之间不好交流。
队友选择————平常成绩一般，乞求当前竞赛挽救自己的命运，孤注一掷的人。只有在悬崖之巅、绝境之中，人才会拼劲全力！
瞎谈谈
说说自己的个人经历吧，我从今年年初开始到8月总计参加了3场电赛，分别是“电赛校赛”、“陕西省工科联赛”、“陕西省TI杯”。短期来看，我的参赛密度算相对较高的。那获奖结果呢？无一列外，没有一个获奖的。原因在哪里？我认为对竞赛不认真对待占大头。要说不认真对待，我认为我所处的实验室有一定的原因，我们实验室学长告诉我们，电赛就是到时候买一点模块拼一拼就好了，我们教练就在培训群里转发消息就再没有具体的培训行为了。可话说到底，我们自己就没有什么问题了吗？为何把错误归咎于他人。我们自己对待一点也不认真，电赛校赛比赛整个五一假期，队友说买几个模块，他有事要回家（呵呵），另一个队友我看其成绩好便拉了进来，但电赛期间连个电路都不会焊接，然后对方案一点想法与建议都没有。平时我在实验室更是难以见到那俩人。工科联赛期间，一个队友要复习数竞。一个队友我已经不记得他在干什么了。因为是熟人，所以也不好说辞别人。7月不出意外，放假了留校总能来实验室了吧。但只有7月25号左右之后才来实验室。属于一点也不懂直接上战场。不错完美。
$\textcolor{red}{努力会有结果吗？}$
$\textcolor{red}{不努力一定不会有，世上永远没有捷径可言}$