电子电路课程设计
一、实验基本信息
课程编号：201405125
中文名称：电子电路课程设计
英文名称：Course Designing of Electronic Circuit
课程性质：专业实践环节
面向专业：电子信息工程（水声）
开设学期：6
课程总学时：32
实验学时：32
是否独立设课：是
二、实验目的和任务
在“培养水声界领军人物”的宗旨下，同时兼顾“宽口径”的人才培养计划，依托水声工程学院高水平的科研、教学实力，采用开放式、研究型的教学体系，帮助学生建立一个具有宏观思维与声纳系统相结合的理论联系实际的设计思想。从工程实际出发培养电子电路设计理念并积攒工程实践经验，在加深对理论知识理解的同时，提高学生的设计能力和解决实际问题的能力。
《电子电路课程设计》以实践为主，涵盖了电子技术的三门基础课程，旨在培养学生电子电路工程设计的基本技能，掌握解决实际问题的基本方法。学生针对实际问题，运用所学理论知识提出相应的解决方案，根据技术指标要求，查阅相关资料和电子器件手册，选择合适的电子器件，设计出实施方案，进行电子电路设计，调试、测试。在此过程中，学生需要独立分析及解决问题，适当运用信号处理和信号检测等算法，依据运算量或控制需求选择合适的信号处理器、单片机及可编程器件等，掌握电子电路的设计方法，掌握声纳信号的接收、发射和传输等电路设计和调试的基本技能。该实验课程所涉及的内容对学生将来从事工程设计有着十分重要的意义。
三、实验教学基本要求
1、每3~4名学成组成一个实验小组，分工协作共同完成实验任务。着力培养学生细致的工作作风、严谨的科学态度和团队合作精神。
2、要求学生针对需要解决的问题，综合运用所学的知识提出相应的解决方案和具体的实施方案，能够设计综合性强的系统级实验项目。课程以实际操作为主，要求学生完成硬件模块设计制作以及软件编程等工作。
3、根据所要实行系统的功能，提出设计指标，进行电路方案的论证并选择合适的器件和电路设计方案。要求学生能够独立查阅大量的中英文资料，能够查阅电子器件手册和在网上查询电子器件有关资料，掌握电路设计的基本过程与方法，掌握电路系统的基本调试与测试方法及其测试指标。
4、撰写电路系统设计总结报告。
四、实验项目基本情况
序号 | 实验项目名称 | 实验学时 | 内容提要 | 实验类型 | 实验要求 |
1 | 超声波测距仪 | 32 | 不仅要应用电子、电路、通信方面的知识，还要应用声呐技术、水声学原理、传感器应用等方面的知识，先进行系统论证，然后设计整个微型声呐系统的电路部分，如果时间和精力允许，可以自制水声换能器。最后进行系统联调。 | 综合型、设计型 | 选做 |
2 | 水声数据采集器 | 32 | 水声数据采集器的主要功能是水声信号的提取与存储，广泛应用于水声研究的各个领域。该装置的工作过程为：通过水声换能器接收水声信号，分别存储各个通道的信号。实施过程中的主要工作有：多通道水声接收机的设计与调试、接收机通道一致性的调试（幅度和相位）、信号存取电路的设计与调试和操作界面的调试与设计。 | 综合型、设计型 | 选做 |
3 | 水声遥控通信装置 | 32 | 水声遥控通信装置的主要特点是：具有高可靠性、对通信速率要求不高。实施过程中的主要工作有：水声遥控编码协议设计、水声发射机设计与调试、水声接收机的设计与调试和信号处理电路的设计与调试。 | 综合型、设计型 | 选做 |
4 | 电信号模拟器 | 32 | 声纳系统实验一般都在海上进行，而海上环境复杂、难以控制，实验条件不好保障，尤其在系统研制过程中，利用电信号模拟器可以方便实验室的联调以及完成必要的调试和部分关键技术指标的考核。电信号模拟器的主要特点是可以根据需求更改输出信号形式，所输出的信号既可以是预先录取的实际样本，也可以是通过编程计算得到的模拟数据。实施过程中的主要工作有：信号发生电路设计与调试、多通道输出模拟设计与调试、模拟通道一致性的调试（幅度和相位）和操作界面的设计与调试。 | 综合型、设计型 | 选做 |
5 | 简易水声应答器 | 32 | 水声应答器普遍应用于水下导航定位系统和水声通信系统中，其主要特点是工作于水下，长期处于无人值守状态。该装置的工作过程为：接收并确认询问脉冲，经过一定的应答延时后发送应答脉冲。实施过程中的主要工作有：水声发射机的设计与调试、发射机声源级的测量、单通道水声接收机的设计与调试和水声信号的检测与估计。 | 综合型、设计型 | 选做 |
6 | 水下噪声存储器设计 | 32 | 采用低功耗器件，设计水下存储器装置，存储水下噪声及信号信息。设计制作一款低功耗存储装置，自制小信号放大器，采用合适的存储芯片，存储采集信息。 | 综合型、设计型 | 选做 |
7 | 程控增益放大器设计与实现 | 32 | 外接信号源提供频率一定，幅度一定的信号，经过交流放大、滤波以后，被另一程控信号控制，再次经过滤波放大以后输出。 | 综合型、设计型 | 选做 |
注：选题根据实验室当时条件及学生情况可进行适当调整和安排。
五、实验教材（指导书）或网络资源
[1]实验室提供部分实验材料
[2]实验用书参考各类水声、电子专业书籍
六、考核方式
学生立题论证占20%，作品完成情况占40%，实验报告占40%。