1. Основные функции
Лаборатория построена на архитектуре программно-определяемого радио (SDR) и охватывает все сценарии учебного процесса и научных исследований, сочетая практическую применимость и инновационность. Её ключевые функции следующие:
(1) Поддержка обучения на нескольких уровнях: точная адаптация под учебные программы бакалавриата и магистратуры; поддержка практических занятий по основным дисциплинам; глубокая интеграция теоретических знаний и практических навыков, что способствует укреплению профессиональной базы студентов и повышению их практических компетенций.
(2) Содействие научным исследованиям и инновациям: предоставление технической поддержки исследователям и аспирантам для разработки новых технологий, механизмов и архитектур в области беспроводной связи; проведение экспериментов по верификации принципов работы и предварительных испытаний, ускоряющих коммерциализацию научных результатов.
(3) Гибкая реконфигурируемая адаптация: благодаря реконфигурируемому программному обеспечению учебной экспериментальной системы «Tianwen» реализуется гибкая адаптация и расширение учебных сценариев; параметры и конфигурации экспериментов могут быть скорректированы в соответствии с акцентами в учебном процессе или требованиями исследований, обеспечивая удовлетворение разнообразных образовательных и научных задач.
(4) Масштабируемая синхронная практическая работа: оснащение лаборатории несколькими комплектами универсальных беспроводных приёмопередающих устройств позволяет одновременно проводить практические эксперименты группой студентов, что соответствует как коллективным занятиям в аудитории, так и групповым тренингам, повышая общую эффективность обучения.
(5) Профессиональные учебные кейсы: встроенные 4 специализированных набора учебных экспериментальных кейсов охватывают основные дисциплины и напрямую интегрируются в учебный процесс и научные исследования, сокращая объём подготовительной работы преподавателей и исследователей и повышая целенаправленность образовательной и научной деятельности.
2. Конфигурация системы
Лаборатория оснащена полнофункциональной и продуманной конфигурацией, построенной на единой архитектуре «вычислительная мощность + аппаратное обеспечение + программное обеспечение + учебные кейсы». Подробная конфигурация приведена ниже:
(1) Практическое оборудование: 30 комплектов универсальных беспроводных приёмопередающих устройств, обеспечивающих одновременную практическую работу большого числа студентов и успешное проведение как групповых экспериментов, так и коллективных занятий, что повышает качество практического опыта студентов.
(2) Вычислительное ядро: 1 сервер моделирования сигналов учебной системы «Tianwen» со всеми необходимыми комплектующими, обеспечивающий стабильную и высокопроизводительную вычислительную мощность для бесперебойного выполнения имитационных и исследовательских экспериментов.
(3) Основное программное обеспечение: 1 комплект реконфигурируемого программного обеспечения учебной экспериментальной системы «Tianwen», поддерживающего гибкую адаптацию и расширение учебных сценариев в соответствии с различными акцентами в обучении и направлениями научных исследований.
(4) Учебные кейсы: 4 специализированных набора экспериментальных кейсов для учебной системы «Tianwen», охватывающих основные дисциплины в области беспроводной связи и напрямую интегрирующихся в учебный процесс и научные исследования, что повышает эффективность образования и исследований.
3. Основные учебные курсы
Лаборатория точно соответствует профилю специальностей в области беспроводной связи и полностью поддерживает практическое обучение по ряду ключевых дисциплин как на уровне бакалавриата, так и магистратуры. Основные поддерживаемые курсы перечислены ниже:
(1) Цифровая обработка сигналов: с использованием оборудования и программного обеспечения лаборатории проводятся базовые практические эксперименты по сбору сигналов, фильтрации и преобразованию Фурье, что помогает студентам понять ключевые принципы и развить навыки анализа и обработки сигналов.
(2) Основы связи: поддержка экспериментов по аналоговой и цифровой связи, охватывающих такие ключевые темы, как модуляция и демодуляция сигналов, кодирование каналов связи и т.д.; интеграция теоретических знаний с практическими навыками углубляет понимание студентами архитектуры систем связи.
(3) Программно-определяемое радио (SDR): с использованием архитектуры SDR и беспроводных приёмопередающих устройств проводятся практические и верификационные эксперименты по SDR, формируя у студентов компетенции в проектировании и отладке систем SDR.
(4) Антиинтерференционные технологии связи: поддержка экспериментов по антиинтерференционным технологиям связи, включая верификацию принципов действия антиинтерференционных методов и тестирование их характеристик, что помогает студентам освоить ключевые технологии защиты связи и соответствовать требованиям научных исследований и инженерной практики.
Кроме того, лаборатория может быть дополнительно адаптирована под индивидуальные потребности вузов в области обучения и исследований — расширяя спектр экспериментальных сценариев и ресурсов учебных кейсов, она последовательно поддерживает реформу образовательных программ и научные инновации, способствуя созданию высококачественных платформ для обучения и исследований.
