Введение
ЦЕЛЬ 8
ЗАДАЧИ 9
1 Анализ архитектуры системы 10
1.1 Анализ аналогов приложения 10
1.1.1 Learn Digital Signal Processing Full 10
1.1.2 DSP СALC 11
1.1.3 DSP Calculator+ 13
1.2 Анализ предметной области 14
1.2.1 Цифровая обработка сигнала 14
1.2.2 Спектральный анализ 15
1.2.3 Преобразование Фурье 16
1.3 Выбор программного средства для разработки 17
1.3.1 Клиент-серверное приложение 17
1.3.2 Разработка клиентской части 17
1.3.2.1 HTML 17
1.3.2.2 CSS 19
1.3.2.3 JavaScript 20
1.3.2.4 TypeScript 21
1.3.2.5 Библиотека для построения графиков Chart.js 22
1.3.2.6 Фреймворк Bootstrap 3 23
1.3.2.7 Фреймворк Vue.js 25
1.3.3 Разработка серверной части 25
1.3.3.1 Node.js 25
1.3.3.2 Express.js 26
1.3.3.3 Выбор средств разработки серверной части 26
1.3.4 Анализ технологий мобильных приложений 26
1.3.4.1 Кроссплатформенные приложения 27
1.3.4.2 Гибридный подход в разработке приложений 28
1.3.5 Выбор фреймворка для создания мобильного приложения 29
1.3.5.1 React Native 29
1.3.5.2 Ionic 3 30
1.3.5.3 Фреймворка для реализации мобильного приложения 33
2 Проектирование и разработка онлайн стенда 34
2.1 Структурная схема онлайн-стенда 34
2.2 Алгоритм работы системы 35
2.3 Технологии разработки онлайн-стенда 39
2.3.1 Технологии разработки клиентской части web-приложения 39
2.3.1.1 Фреймворк Bootstrap 3 39
2.3.1.2 Фреймворк Vue.js 40
2.3.2 Технологии разработки мобильного приложения 42
2.3.2.1 Ionic 3 42
2.3.3 Технологии разработки серверной части 43
2.3.3.1 Express.js 43
2.4 Описание файлов системы 44
2.4.1 Описание файлов web-приложения 44
2.4.2 Описание файлов мобильного приложения 45
2.4.3 Описание файлов серверной части приложения 46
2.5 Описание работы онлайн-стенда 47
2.5.1 Описание работы web-приложения 47
2.5.2 Описание работы мобильного приложения 47
2.5.3 Описание работы серверной части приложения 48
2.6 Функционал онлайн-стенда 48
3 Тестирование онлайн-стенда 54
3.1 Общие принципы тестирования 54
3.2.1 Тестирование web-приложения 54
3.2.1.1 Генерация сигнала по заданным параметрам 54
3.2.1.2 Спектральный анализ сигнала 56
3.2.1.3 Графика сигнала с применением оконной функции 59
3.2.1.4 Генерация произвольного сигнала 61
3.2.1.5 Дискретная фильтрация сигнала 61
3.2.2 Тестирование мобильного приложения 63
3.2.2.1 Генерация сигнала по заданным параметрам 63
3.2.2.2 Спектральный анализ сигнала 64
3.2.2.3 Графика сигнала с применением оконной функции 66
3.2.2.4 Генерация произвольного сигнала 67
3.2.2.5 Дискретная фильтрация 68
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 71
ПРИЛОЖЕНИЕ А 72
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Онлайн-стенд создается для образовательного процесса, подходит для выполнения лабораторных работ, исследований по дисциплине Цифровая обработка сигнала.
Цифровая обработка сигналов (ЦОС) - это одно из наиболее динамично развиваемых и перспективных направлений современной радиотехники. Важнейшими свойствами ЦОС являются высокая точность, технологичность, нечувствительность к дестабилизирующим факторам, функциональная гибкость. Поэтому удельный вес ЦОС в радиоэлектронных устройствах и системах по мере повышения ее быстродействия и снижения стоимости все более возрастает [1].
Интернет-технологии, что прочно вошли в нашу жизнь и стали для человека чем-то естественным, с каждым годом развиваются все более стремительно. Они предлагают удобство во всех сферах, как в повседневной жизни, так и в профессиональной сфере. Сегодня веб-приложения уже не уступают по популярности своим предшественникам - настольным компьютерным приложениям. Как показывает анализ современного состояния исследований и разработок, использование Интернет-технологий при создании для рассматриваемых задач имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными настольными системами - доступность предлагаемых решений большому числу пользователей, упрощение процесса установки и распространения программного обеспечения, снижение его стоимости, возможность интеграции со сторонними приложениями.
Студенты часто сталкиваются с проблемой выполнения лабораторных работ по дисциплине ЦОС, поскольку имеющиеся программные средства для выполнения данного вида работ дорогостоящие и не являются кроссплатформенными. Следовательно, не каждый может ими воспользоваться. Одной из таких программ является Matlab.
Лабораторный онлайн-стенд предназначен как для локального, так и для дистанционного выполнения лабораторных работ и исследований. Предоставляет методы генерации сигналов, с возможностью проведения частотного анализа для оценки влияния на спектр различных параметров, а также использование фильтров c целью выделения определенных частот этого сигнала. Главными преимуществами сервиса является кроссплатформенность и доступность в любое время.
В результате выполнения работы по проектированию лабораторного онлайн-стенда были решены следующие задачи:
- изучены основы цифровой обработки сигнала;
- применены на практике основы программирования языка JavaScript и языка разметки и гипертекста HTML;
- изучена и применена библиотека chart.js;
- изучен и применен фреймворк vue.js;
- разработан сервис для генерации сигнала с заданными параметрами, с возможностью проведения частотного анализа.
- изучен фреймворк Ionic 3 и разработано мобильное приложение
- изучен фреймворк Express.js с помощью которого реализована серверная часть приложения.
Все математические операции и графическое представление реализованы с помощью JavaScript.
Онлайн-стенд является отличным сервисом для выполнения работ по дисциплине ЦОС. Данный сервис предоставляет методы генерации сигналов, с возможностью проведения спектрального анализа для оценки влияния на спектр различных параметров. Также разработано мобильное приложение, позволяющее использовать его функции для мобильных устройств.
Основными преимуществами онлайн-стенда являются:
- Кроссплатформенность
- Доступность в любое время
В дальнейшем система может быть дополнена новыми функциями, такими, как модуляция, синтез фильтров.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
