京东配送 信号系统实验教程(高平) 9787122028129 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名：信号系统实验教程(高平)

定价：19.00元

作者：高平

出版社：化学工业出版社

出版日期：2008-07-01

ISBN：9787122028129

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.300kg

编辑推荐

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内容提要

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本实验教程简要介绍了信号与系统实验必要的理论知识和基本原理，对信号与系统以及数字信号处理中典型的分析和设计方法进行了说明，提供了信号系统和数字信号处理的实验内容、步骤和要求。
全书包括信号系统的基本原理、实验仪器设备、信号处理的计算机仿真、信号与线性系统实验、数字信号处理实验以及仿真实验。
本书具有通用性和专用性相结合的特点，可作为高等院校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程及相关专业信号与系统、数字信号处理等课程的实验指导书，也可供相关技术人员参考。

目录

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第1章 信号系统基本原理
1.1 信号系统的分析
1.1.1 信号与线性系统
1.1.2 线性时不变系统的分析
1.2 连续时间系统的时域分析
1.2.1 时域分析法
1.2.2 信号的脉冲分解
1.2.3 线性系统响应的时域求解
1.3 连续信号的正交分解
1.3.1 信号的傅哩叶级数表示
1.3.2 周期信号的频谱
1.4 连续时间系统的频域分析
1.4.1 频域分析法描述
1.4.2 信号通过系统的频域分析法
1.4.3 理想滤波器的响应
1.4.4 调制与解调
1.4.5 信号通过线性系统不失真的条件
1.5 连续时间系统的模拟
1.5.1 一阶电路的响应
1.5.2 二阶系统的响应
1.6 信号的采样与恢复
1.6.1 取样信号与取样定理
1.6.2 离散时间系统的模拟
1.6.3 离散与连续时间系统时域分析法的比较
1.7 傅里叶变换
1.7.1 离散傅里叶变换
1.7.2 快速傅里叶变换
1.7.3 DFT和FFT的应用
1.8 数字滤波器
1.8.1 模拟信号的数字化处理系统
1.8.2 数字滤波器的分类
1.8.3 IIR滤波器设计
1.8.4 FIR滤波器设计
1.8.5 FIR滤波器与IIR滤波器比较
第2章 信号系统实验仪器设备
2.1 数字存储示波器的使用
2.1.1 数字存储示波器的特点
2.1.2 数字存储示波器的基本操作
2.1.3 数字存储示波器的应用实例
2.2 智能信号测试仪的使用
2.2.1 智能信号测试仪的主要功能模块
2.2.2 智能信号测试仪的工作原理
2.2.3 智能信号测试仪的主要功能和指标
2.2.4 智能信号测试仪的操作方法
2.2.5 智能信号测试仪使用注意事项
2.3 信号系统实验箱的使用
2.3.1 SST-301型信号系统实验箱
2.3.2 NTG一202型电路、信号与系统实验箱
2.4 数字信号处理实验设备和环境
2.4.1 数字信号处理实验箱简介
2.4.2 数字信号处理实验箱的使用
2.4.3 数字信号处理实验软件环境
第3章 信号处理的计算机仿真
3.1 虚拟电路实验平台EWB
3.1.1 EWB的组成和特点
3.1.2 EWB的基本操作界面
3.2 EWB的菜单
3.2.1 文件菜单
3.2.2 编辑菜单
3.2.3 电路菜单
3.2.4 分析菜单
3.2.5 窗口菜单
3.2.6 帮助菜单
3.3 元器件和仪器的调用
3.3.1 元器件库和仪器库
3.3.2 EWB中元件的使用
3.3.3 元件及仪器的连接
3.3.4 仪器及仪表的使用
第2章 信号系统实验仪器设备
第3章 信号处理的计算机仿真
第4章 信号与线性系统实验
第5章 数字信号处理实验
第6章 信号系统仿真实验

作者介绍

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文摘

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序言

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《京东配送信号系统实验教程（高平）》内容详尽介绍 前言 本书是为配合“京东配送信号系统”的教学与实践需求而编写的实验教程，旨在帮助读者深入理解京东配送过程中所涉及的各类信号系统原理、功能及其在实际操作中的应用。全书以实验教学为核心，紧密结合京东物流自动化、智能化发展的趋势，通过一系列精心设计的实验项目，使读者能够系统地掌握信号系统的基础知识，并能独立分析和解决实际问题。 第一章 绪论 本章首先概述了现代物流配送体系的演进，特别强调了信号系统在其中扮演的关键角色。接着，详细介绍了京东作为中国领先的电商平台，其配送网络如何依赖高效、精准的信号系统来支撑海量订单的快速流通。从仓储自动化到末端配送，信号系统无处不在，负责信息的传递、指令的下达以及状态的监控。本章将引发读者对信号系统在复杂系统工程中重要性的认识，并为后续的学习奠定理论基础。 1.1 物流配送体系的信号系统应用概述 现代物流对信息传递的实时性和准确性要求极高。 信号系统是实现高效物流信息流动的关键技术。 从仓储、分拣、运输到客户签收，信号系统贯穿整个配送流程。 自动化设备（如AGV、分拣线）的协同工作离不开精确的信号控制。 客户订单状态的实时更新也依赖于信号系统的支持。 1.2 京东配送业务场景与信号系统需求分析 京东配送的特点：海量订单、时效性要求高、覆盖范围广、配送方式多样（自营、第三方）。 仓储环节：信号系统用于指示商品存储位置、库位状态、自动化设备的调度（如搬运机器人、堆垛机）。 分拣环节：信号系统负责指示包裹的流向、分拣设备的控制、分拣目标的识别与确认。 运输环节：信号系统用于车辆定位、运输状态监控、路况信息传递、调度指令下达。 末端配送环节：信号系统用于配送员的路径规划、包裹状态更新、客户通知、异常情况上报。 客户服务环节：信号系统支持订单状态查询、异常处理反馈。 信号系统的核心需求：可靠性、实时性、准确性、兼容性、安全性。 1.3 本教程的学习目标与结构安排 学习目标： 掌握信号系统的基本理论知识（如信号的产生、传输、处理、识别）。 理解不同类型信号系统在京东配送中的具体应用。 熟悉信号系统的硬件组成与软件控制。 具备设计、调试和维护简单信号系统的能力。 培养分析和解决实际物流信号系统问题的能力。 结构安排： 本书由绪论、信号系统基础、京东仓储信号系统、京东分拣信号系统、京东运输信号系统、京东末端配送信号系统、综合实验与案例分析、以及附录等章节构成。 每章都包含理论讲解、实验项目设计、实验步骤、预习思考题和实验报告要求。 实验项目由浅入深，从基础原理模拟到复杂场景仿真。 第二章 信号系统基础理论 本章将系统地介绍信号系统的基本概念、原理和关键技术。内容涵盖信号的分类、编码、传输方式、常用信号类型（如数字信号、模拟信号、脉冲信号、编码信号）、以及信号的处理与检测方法。这些基础理论是理解后续京东配送中具体信号系统应用的前提。 2.1 信号的分类与基本特性 模拟信号与数字信号：定义、区别、优缺点，在物流中的应用场景（如传感器采集模拟量、控制指令数字传输）。 连续信号与离散信号：定义，采样与量化的概念。 周期信号与非周期信号。 信号的幅度、频率、相位等基本参数。 2.2 信号的编码与解码 编码的目的：提高传输效率、增强抗干扰能力、实现特定功能。 常用的编码方式： 二进制编码（如NRZ、Manchester编码）在数据传输中的应用。 ASCII码、BCD码等字符编码。 二维码、条形码的编码原理及其在商品标识与追踪中的作用。 RFID标签的编码与识别原理。 解码：解码器的工作原理，如何从接收到的信号中恢复原始信息。 2.3 信号的传输与调制解调 传输介质：有线传输（如电缆、光纤）、无线传输（如射频、Wi-Fi、蓝牙）。 传输方式：串行传输、并行传输。 调制解调（Modulation/Demodulation）： 模拟信号的调制（AM, FM, PM）及其在无线通信中的应用（如短波、FM广播）。 数字信号的调制（ASK, FSK, PSK, QAM）及其在数据通信中的应用（如Wi-Fi、蜂窝网络）。 解调器的工作原理：从载波信号中提取原始信息。 信道容量与噪声：香农定理，信噪比对信号传输质量的影响。 2.4 常用信号类型及其在工业控制中的应用 开关信号：表示“开/关”状态，如按钮、限位开关、传感器输出。 脉冲信号：用于计数、定时、触发，如编码器输出、定时器脉冲。 模拟信号：表示连续变化的物理量，如温度、压力、速度传感器输出。 编码信号：如PWM（脉冲宽度调制）信号用于电机速度控制、方向控制。 总线信号：如RS-232, RS-485, CAN总线在设备间通信中的应用。 2.5 信号的滤波与放大 滤波器的作用：去除噪声、提取特定频率的信号。 滤波器类型：低通、高通、带通、带阻滤波器。 放大器的作用：增强信号的幅度，克服传输损耗。 运算放大器（Op-amp）在信号处理中的应用。 第三章 京东仓储信号系统实验 本章聚焦于京东物流仓储环节的信号系统应用。实验项目将模拟仓储环境中自动化设备（如AGV、输送带、货架指示灯、扫描器）的信号交互，学习如何通过信号控制这些设备进行商品入库、出库、盘点等操作。 3.1 实验项目一：AGV（自动导引车）路径规划与信号通信 实验目的：理解AGV如何通过识别地面标记（如磁条、二维码）、接收中央调度系统指令来完成路径选择和任务执行。 实验内容： 模拟AGV的导航信号接收模块（如传感器识别地面信息）。 模拟AGV与调度系统之间的无线通信，接收任务指令（如“前往A库位”、“搬运B货物”）。 设计简单的AGV状态反馈信号（如“任务完成”、“遇到障碍”）。 使用PLC或单片机模拟AGV的控制逻辑。 预设多种复杂路径和障碍场景，观察AGV的响应。 3.2 实验项目二：输送带与分拣信号控制 实验目的：掌握如何通过信号控制输送带的启停、速度，以及如何根据商品上的条形码/二维码信息，指挥分拣装置将商品导向正确的出口。 实验内容： 模拟输送带驱动电机的启停控制信号。 模拟速度传感器检测输送带速度，实现恒速或变速控制。 模拟条形码/二维码扫描器，读取商品信息。 设计分拣装置的信号控制逻辑：根据扫描到的信息，控制分拣拨杆或推杆动作。 模拟多个分拣出口，实现多路线分流。 3.3 实验项目三：库位指示与库存管理信号 实验目的：学习如何使用信号指示空闲库位，以及如何通过信号更新库存信息。 实验内容： 模拟货架上的库位传感器，指示库位是否被占用。 设计库位指示灯的控制电路：空闲时亮绿灯，占用时亮红灯。 模拟库存管理系统与库位传感器之间的通信，实现库存信息的实时更新。 模拟异常情况：如传感器故障、库位信息不匹配时的告警信号。 3.4 实验项目四：RFID在仓储盘点中的应用 实验目的：理解RFID技术如何在仓储管理中实现快速、无接触的库存盘点。 实验内容： 模拟RFID读写器与RFID标签之间的通信。 编写程序，让RFID读写器批量读取标签信息。 模拟将读取到的标签信息上传至库存管理系统。 设计盘点流程，实现对指定区域或货架的盘点。 对比RFID盘点与传统条形码盘点的效率。 第四章 京东分拣中心信号系统实验 本章将深入京东分拣中心的信号系统，通过实验模拟包裹在流水线上如何被识别、分拣、打包、以及投递到不同的区域。 4.1 实验项目一：高精度称重与体积测量信号采集 实验目的：掌握如何采集包裹的重量和体积信息，这些信息对于计算运费和优化包装至关重要。 实验内容： 模拟高精度称重传感器，将包裹重量转换为电信号。 模拟激光或超声波传感器，测量包裹的长、宽、高。 设计信号调理电路，将原始传感器信号转换为适合处理的数据。 使用微控制器进行数据采集和初步处理。 4.2 实验项目二：多重识别技术（条码、OCR、视觉）信号融合 实验目的：理解分拣中心如何结合多种识别技术，确保包裹信息的准确性。 实验内容： 模拟条形码扫描器，读取包裹上的条形码。 模拟OCR（光学字符识别）设备，识别包裹上的文字信息（如地址、邮编）。 模拟视觉识别系统，识别包裹的形状、颜色，或附加的二维码。 设计信号融合算法：当一种识别方式失败时，尝试使用其他方式。 将识别结果与数据库进行比对，输出最终的包裹标识。 4.3 实验项目三：动态分拣指令与执行 实验目的：学习分拣系统如何根据包裹识别结果，实时生成并下达分拣指令。 实验内容： 设计一个虚拟分拣目标列表（如不同省份、不同快递公司的分拣道口）。 根据包裹识别结果，从列表中查找对应的分拣道口。 生成分拣指令信号，控制相应分拣装置（如拨码器、滑块）动作。 模拟高速流水线，测试指令的实时性和准确性。 设计异常处理：如目标道口已满、指令冲突时的处理机制。 4.4 实验项目四：打包机器人与包装材料供给信号 实验目的：了解打包机器人如何通过信号交互，完成包裹的装箱、封箱、贴标等操作。 实验内容： 模拟包装盒供给系统：通过传感器检测包装盒是否到位。 模拟打包机器人关节的伺服电机控制信号。 模拟封箱胶带切割与输送信号。 模拟打印机/贴标机，接收打印任务指令，完成面单打印与粘贴。 设计机器人与主控系统之间的协同信号，实现流程自动化。 第五章 京东运输环节信号系统实验 本章将关注京东配送车辆在运输途中的信号系统应用，包括车辆定位、状态监控、通信调度等方面。 5.1 实验项目一：GPS/北斗定位与实时轨迹追踪 实验目的：掌握如何通过GPS/北斗定位模块获取车辆位置信息，并绘制车辆的实时运行轨迹。 实验内容： 模拟GPS/北斗模块，接收卫星信号，输出经纬度、速度等数据。 设计数据采集与存储模块，将定位数据记录下来。 使用地图API或GIS软件，实时显示车辆位置和轨迹。 模拟不同速度和路况下的定位数据变化。 5.2 实验项目二：车载通信系统（4G/5G）与调度指令接收 实验目的：理解车辆如何通过车载通信模块与调度中心保持联系，接收实时调度指令。 实验内容： 模拟车载通信模块，进行数据上传（位置、状态）和下载（调度指令）。 设计简单的通信协议，用于车辆与调度中心之间的数据交换。 模拟调度中心发送的指令，如“前往新地址”、“调整配送顺序”、“上报路况”。 设计接收指令后的车辆响应机制。 5.3 实验项目三：车辆状态监控信号（油耗、里程、故障） 实验目的：学习如何通过信号监测车辆的关键运行状态，及时发现潜在问题。 实验内容： 模拟车辆传感器，如油量传感器、里程表、发动机故障指示灯。 将传感器信号转换为数字信号，通过车载系统传输。 设计状态监测与预警系统：当油量过低、里程达到保养周期、出现故障时，发出告警信号。 模拟异常工况，观察告警信号的产生。 5.4 实验项目四：路况信息采集与传递 实验目的：理解车辆如何获取和传递实时的路况信息，以优化路线规划。 实验内容： 模拟车辆的简易路况传感器（如摄像头捕捉交通状况）。 设计路况信息编码方式，发送给调度中心。 模拟接收来自调度中心或第三方平台的路况信息（如拥堵、事故）。 根据路况信息，设计简单的路线重新规划逻辑。 第六章 京东末端配送信号系统实验 本章将重点关注京东配送员在末端配送环节所依赖的信号系统，包括手持设备、智能语音助手、以及与客户的通信。 6.1 实验项目一：配送员手持设备（PDA）功能模拟 实验目的：理解配送员手中的PDA（或智能手机App）如何处理订单信息、导航、签收确认等。 实验内容： 模拟PDA的界面和基本功能：显示订单列表、客户信息、配送地址。 模拟PDA内置的导航模块，调用地图服务进行路线规划。 模拟包裹签收流程：通过扫描条形码、拍照、或电子签名确认收货。 设计PDA与后台系统之间的信号通信，实现订单状态更新。 模拟处理异常情况：如客户不在家、包裹损坏。 6.2 实验项目二：智能语音助手在配送中的应用 实验目的：探索智能语音助手如何提升配送员的工作效率和用户体验。 实验内容： 模拟语音识别模块，接收配送员的语音指令（如“导航至下一地址”、“查询订单详情”）。 设计语音合成模块，向配送员提供语音反馈和提示。 模拟与智能音箱或车载语音助手的交互。 设计语音触发的自动化任务，如自动拨打客户电话。 6.3 实验项目三：客户通知与状态更新信号 实验目的：了解配送系统如何通过各种信号方式，实时向客户推送订单状态信息。 实验内容： 模拟短信、APP推送、微信通知等多种信息发送方式。 设计信息模板，包含订单号、配送员信息、预计送达时间等。 模拟订单状态变化时的自动通知触发机制（如“已发货”、“配送中”、“派送完成”）。 设计客户反馈渠道：如评价、投诉、疑问咨询。 6.4 实验项目四：智能快递柜与无人配送车辆（可选）信号接口 实验目的：了解智能快递柜和未来无人配送车辆的信号系统设计。 实验内容： 模拟智能快递柜的开柜/关柜指令。 模拟客户通过App或密码解锁快递柜的过程。 模拟无人配送车辆的自主导航、避障、货物卸载信号。 设计人/车/柜之间的通信接口，实现无缝对接。 第七章 综合实验与案例分析 本章将前几章的知识融会贯通，设计复杂的综合实验项目，并结合京东实际的配送案例进行分析，加深读者对信号系统在整个京东配送流程中协同作用的理解。 7.1 综合实验：模拟一个小型京东配送流程 实验目的：整合仓储、分拣、运输、末端配送等多个环节的信号系统，模拟一个完整的订单生命周期。 实验内容： 设计一个简化的仿真环境。 从订单生成开始，模拟商品在仓库的拣选，输送到分拣中心，根据目的地分拣，装车运输，最后由配送员完成派送。 每个环节使用前几章设计的相关模块。 重点关注不同环节之间信号的传递与协调。 设计一个统一的监控界面，展示整个流程的状态。 7.2 案例分析：双十一大促中的信号系统挑战与应对 分析双十一期间，海量订单涌入给信号系统带来的巨大压力。 探讨京东如何通过动态扩容、智能调度、冗余备份等技术应对信号系统的峰值挑战。 分析在极端情况下，信号中断或延迟可能导致的连锁反应，以及相应的应急预案。 7.3 案例分析：无人机配送中的信号控制技术 介绍京东在无人机配送方面的探索。 分析无人机导航、避障、起降、载货释放等过程中所涉及的信号系统技术。 探讨无人机与地面控制中心、以及其他空中交通管理系统的信号交互。 7.4 案例分析：基于大数据分析的信号系统优化 阐述如何收集和分析配送过程中的信号数据。 通过数据分析，发现信号系统的瓶颈和低效环节。 如何基于数据洞察，对信号系统进行智能化升级和优化，例如预测性维护、动态路由优化等。 附录 附录A：常用传感器列表与选型指南 附录B：常用通信协议简介 附录C：信号系统常用元器件（如PLC、单片机、接口模块）选型与应用 附录D：实验环境搭建与软件工具介绍 结语 本书通过丰富的实验项目，旨在为读者提供一个全面、深入的学习平台，使之能够掌握京东配送信号系统的核心知识和实践技能。希望本书能成为您在物流信号系统领域学习与探索的得力助手。