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关键词： 大规模开放在线课程平台   软件设计   功能模块   Django框架  

摘要： MOOC(Massive Open Online Course，大规模开放在线课程)是当前网络信息时代人们获取知识的一种主流学习方式。MOOC平台中的课程大多数是通过世界各地的授课者主动将课程放于互联网，而不是单个的去搜集，本质上就是通过课程将授课者与学习者通过某一个共同的话题或主题联系起来。其中Coursera、edX、Udacity为目前国外MOOC平台三大主流平台，中国也不断发展到至今日的MOOC学院、学堂在线、慕课网等MOOC模式热点平台，并逐渐成为人们在线学习的首选。　　本文工作主要建立了一个MOOC模式在线学习平台，其平台采用Python语言，Web框架采用Django。因其具有自动集成ORM系统用来专注数据库及其独特的管理界面，可以大大缩短开发周期。轻松的数据库迁移与易读的URL路由分配机制也使得系统方便后期的更改与维护。以下四点为本文的主要研究工作:　　(1)对用户类型以及系统功能和结构进行分析，确定采用Django快速开发的MVT设计模式以及协同过滤算法对系统进行设计。　　(2)针对用户需求及系统功能相关性，分析了系统设计的理论基础和实现技术。主要角色分为管理员、教师、学习者。管理员进行权限分配，赋予教师相应的权限以及网站的动态管理等;教师可以进行课程管理、发布课程、发布试卷等;学习者可以进行短视频学习、在线测验、交流讨论、预定课程等。　　(3)设计了本文MOOC模式在线学习平台的总体架构，并通过程序对系统的主体业务功能进行了实现，包括邮箱绑定、个性化课程推荐、教师排行、个人数据统计等功能。　　(4)对本文的系统进行了实际的运行测试。　　本文所设计并建立的平台其功能基本完成，在前期实际测试中基本能达到预期效果。在此基础上不断深入改进，实现了MOOC平台的大部分功能，基本能满足用户需求。

关键词： 海冰监测   预警报机制   信息服务系统   软件设计  

摘要： 通过由卫星、飞机、岸（岛）基、测冰浮标、移动监测车以及X波段雷达等监测手段组成的立体化海冰应急监测系统、海冰预报系统和现有数据传输网络，设计并搭建多源海冰监测数据采集平台，实现业务化及应急条件下的海冰监测数据快速采集和传输。在数据采集基础上，结合潮、黄海基础地理数据、电子海图数据、海冰监测信息、海冰预警报信息、海冰灾害历史案例信息、海冰灾害规范信息、海冰灾害损失评估指标、海冰辅助决策信息等数据，集成构建海冰综合信息麵库、海冰灾害损失数据库和海冰辅助决策模型数据库，开发海冰预警报信息服务平台，包括两套软件系统：1)面向业务化监测预报单位的海冰预警报业务管理系统，实现各类海冰监测醫的集成、管理与可视化，进行辅助决策模型运算和灾害损失狐生成海冰灾害预警报产品;2)面向公众的海冰预警报信息发布系统，基于互联网实现海冰监测、预警报、辅助决策信息的实时发布、查询和地图可视化。研究方法主要是采用实验与项目相结合的思路进行。海冰预警报信息发布的研究具有技术手段多样化和学科交叉化的特征，如数据库并发控制技术，数据检索效率优化等多个方向。在老师的指导下不断与合作同学进行讨论。在确定方案后，就存在的关键问题进行分析提出解决方法，完成海冰预警报信息发布系统的构建，并应用到平台。　　首先，需要采集与传输海冰立体监测手段获取的数据，对采集到的数据进行分析，建立海冰立体监测及预警报综合信息数据库，根据海冰预警报麵需求，建立基础地理数据库、电子海图数据库;其次，构建海冰辅助决策模型库，根据模型或案例运算结果，参考国家海冰灾害相关的标准，输出海冰灾害的等级、相关的统计信息和指导性应急意见或方案;第三，研究海冰预警报产品发布技术，构建海冰预警报信息服务平台，平台包括两套软件系统，一是面向业务化监测预报单位建立海冰预警雜务管理系统，实现各类海冰监测麵的集成、管理与可视化，进行辅助决策模型运算和灾害损失评估，生成海冰灾害预警报产品，二是面向公众建立海冰预警报信息发布系统，基于互联网实现海冰监测、预警报、辅助决策信息的发布、查询和地图可视化。　　目前海冰灾害损失评估与辅助决策尚无成熟的系统支持，本平台的一个重要功能即在海冰灾害损失模型库基础上构建海冰灾害辅助决策模型库，为海冰灾害提供决策支持。对于立体化海冰监测系统获取的各类信息’通过高精度数值预报与灾害损失评估的各类产品，建立信息发布系统，为业务部门与公众服务。

关键词： 智能家居   安卓   移动应用   智能化   安全  

摘要： 在即将全面进入小康社会的今天,人们对家居生活品质的追求日益强烈。随着物联网技术的飞速发展,智能家居开始进入普通家庭用户的生活。在人手一部手机的时代,移动终端控制方式已经取代PC端控制方式,成为了智能家居的重要组成部分,移动应用的研究也随之得到智能家居行业的瞩目。Android操作系统具有良好的开源性和广泛性,受到各大智能家居企业的青睐。本课题来源于企业的实际需求,基于Android移动客户端+嵌入式终端+物联网和云计算平台的新型框架,开发实现了一个基于Android平台的智能家居系统客户端软件,同时将安全问题加入考量,提出了一种基于两级安全机制的智能家居安全保护方案。本文客户端软件是在Eclipse平台上开发实现的,使用了面向对象的Java编程语言。基于RESTful API设计原则完成了对面向客户端服务器接口的设计。在软件整体设计阶段,采用分层式结构设计思想对软件整体架构进行了模块化设计,降低了客户端软件的耦合性,同时明确了模块与功能的关系。在软件具体功能模块设计阶段,采用MVC设计模式对客户端各层次模块进行了详细的设计与实现,便于后期代码维护与修改。选择基于HTTP通信协议的Post通信方式实现与云平台服务器的数据交互,交互数据格式采用层次结构清晰简洁的JSON文本格式。基于内存较小的轻量级SQLite数据库实现用户数据持久化设计。采用第三方应用Zxing实现二维码扫描功能。基于第三方库云片网SDK实现短信验证功能。本文所述自主开发实现的智能家居客户端软件是智能家居系统的重要组成部分,具有丰富的用户功能、提供智能化的用户体验、保障用户操作安全,有较高的实用价值,同时满足了用户的个性化需求。本文所述的基于Android的智能家居客户端软件的设计思想和开发方法,对其他移动平台的应用开发也具有一定的参考价值。

关键词： 飞行控制系统   数字仿真   自动化执行   快速原型化  

摘要： 随着无人机技术的高速发展,军用、民用无人机在许多领域已经得到了广泛的应用。飞行控制系统作为无人机的大脑,充分有效的测试与验证是保证飞行控制系统正确性的重要手段。在飞行控制系统设计前期大规模的全数字闭环仿真测试与验证为初步设计的正确性提供坚实的基础。传统的快速原型化阶段闭环仿真试验存在准备周期长、人工操作环节多、无法大规模批量化等缺点。因此研究飞行控制系统闭环仿真的自动化、批量化执行并实现自动仿真执行工具具有非常重要的现实意义。本文以基于模型的飞行控制系统设计方法为基础,通过编写过程控制脚本程序实现设计模型到仿真执行内核,再通过资源管理及仿真自动化执行工具完成对仿真内核的自动化仿真执行,最终完成对飞行控制系统的验证。首先,基于软件工程理论,对无人机飞行控制系统快速原型化过程进行业务系统建模,采用活动图和流程图等方式进行业务系统建模,通过对活动图的分析与描述,建立飞行控制系统快速原型化过程的用例图,并对每个用例进行分析,提炼出详细的条目化的功能需求、性能需求以及原始的界面使用需求。然后,依据需求分析结果对整个软件进行架构设计,将整个软件分为自动生成模块、资源管理模块和仿真自动执行模块三个模块,并对各个模块进行概要设计。自动生成模块基于飞行控制系统模型设计工具Matlab/Simulink开发,通过解析模型接口结构、构建模型接口描述文件生成一套自描述仿真内核。资源管理模块作为主要的人机交互界面为所有闭环仿真软件提供一套管理平台,用于管理仿真节点、自动生成测试用、自动回收测试数据等。仿真自动执行软件,采用平衡负载调度的内核算法,实现多个目标节点并行自动化仿真执行。最后,对各个模块进行详细设计并完成软件实现。使用Matlab/Simulink的M语言设计并实现了一套能够将设计模型转化为动态库仿真内核的自动化执行脚本程序,使用python语言进行自动化仿真资源的管理和测试用例自动生成,并使用C++开发了一套能调用仿真内核动态库并自动执行的运行模块。这三个模块紧密结合,最终实现自动化闭环仿真。。综上所述,本文经过需求分析、概要设计、软件实现、软件部署测试,证明了软件在功能、性能上能够实现无人机飞行控制系统闭环的自动化仿真执行,实现了无人机飞行控制系统设计快速原型化。

关键词： 绝缘子老化   通讯   MySql数据库   界面编程  

摘要： 近些年,随着国民经济持续性的飞速发展,电能的需求量与之成正相关增长,国家特为此制订了“西电东送”以及“坚强电网”的发展策略,直流输配电因其线路损耗较低、输送电能容量大等特有优势而被大力发展。绝缘子是直流输电线路中不可或缺的构成器件,然其老化问题日益凸显。根据相关的数据统计显示,每年直流输电线路中绝缘子的老化率较之交流输电线路要高出一至两个数量级,非常不利于电力系统安全稳定地运作,故对直流绝缘子老化性能的研究势在必行。目前,世界范围内均采用直流绝缘子老化试验的手段来研究直流绝缘子老化问题,但所使用的实验装置普遍存在智能化程度较弱,测量结果不精确等问题,如此严重阻碍了对绝缘子老化性能的研究。针对上述问题,为了更准确方便的研究直流绝缘子的老化性能,本课题基于实验室的绝缘子老化试验装置为其设计一款匹配的软件,用以辅助完成对绝缘子老化性能的测试以及分析。通过建立实验装置的控制器和电脑之间的通讯,采集试验所需要的数据,根据试验要求在图形界面完成相应的试验操作,并将采集到的原始数据及其处理结果存储至数据库中。经在该试验装置上测试本软件,实现了全部的试验功能,满足客户的全部需求,结果达到了设计目标。

关键词： 汉字学习   教育软件   第二语言  

摘要： 汉字是第二语言汉语教育的重要内容,它也是汉语系统的重要组成部分。多年来,第二语言汉字学习者在汉字学习过程中始终存在着一些问题和困难,这些问题和困难加大了汉字学习的难度。针对这些问题和困难,本研究通过分析汉字认知和学习的特点,运用启动词、知识存储的网络结构能够激活人脑对目标词的认知这一启动效应研究成果,以汉字知识的内部关联来促进汉字认知。同时,我们立足汉字构形理论研究汉字关系网络,运用复杂网络理论分析汉字网络特性,设计了一种汉字学习方法,并在此基础上设计和实现了一个汉字教育软件。本研究所设计的汉字学习方法遵循汉字构形规律,简化了汉字学习过程,这种方法能够降低汉字学习难度和成本,使汉字学习者得以较为容易地完成汉字认知体系的构建。本研究所设计的汉字教育软件基于这种汉字学习方法实现了汉字学习功能,为第二语言汉字学习提供工具支持。本篇论文主要阐述了本研究所设计的汉字教育软件从理论研究到设计实现的一系列过程。论文前半部分通过分析启动效应研究影响下的汉字认知与学习、汉字构形理论与汉字网络关系等内容,为汉字教育软件研究作理论准备。该部分还概括了汉字教育软件设计需解决的关键问题,并以问题为导向进行了汉字学习方法设计,明确了汉字教育软件的设计思路。论文后半部分是本研究所设计的汉字教育软件的结构设计、功能模块设计的相关内容,其中包含系统结构的宏观分析,软件系统功能模块的设计和实现等内容。该部分还包括本研究所设计的汉字教育软件系统的测试和应用,以及该软件系统的应用效果分析等方面。

关键词： 水下目标模拟器   信号检测与估计   模拟回波   TMS320C6678   SYS/BIOS  

摘要： 水下目标模拟器是用于水声设备测试的辅助平台,可以模拟水下目标的声学特性和运动特性,有助于完成水声设备的功能测试,降低试验的成本。本文以拖曳式主动声纳探测系统为背景,围绕水下目标模拟器信号处理软件的设计与实现展开研究。本文先研究主动声纳发射波形设计,对比分析了几种典型信号的时间、频率分辨能力,抗混响能力和信号检测结果,将主动声纳发射信号设计为LFM信号与CW信号的组合形式。本文针对宽带信号和单频信号研究了信号检测方法及工程上的快速实现方法,高精度时延、幅度、频率估计方法。本文还研究了MUSIC高分辨时延估计算法,用于区分时延差较小的直达声和多途信号。本文针对上述的研究内容进行仿真论证和性能分析,最后论述了构造模拟回波的方法,并设计FIR滤波器用于补偿发射换能器频响特性起伏的问题。本文基于以TMS320C6678为核心的水下目标模拟器硬件平台,设计并编写了一套信号处理软件,给出了信号采集发射模块、网络通信模块、信号处理模块、核间通信模块、模拟回波构造模块的具体功能及设计方案、实现流程,以及基于I2C引导TFTP boot模式的多核启动方式。最后对水下目标模拟器信号处理软件进行了测试,包括数据传输测试、指令传输测试、信号处理模块测试、模拟回波构造测试,并进行了湖试测试,分析试验的结果,验证了水下目标模拟器信号处理软件的稳定性和有效性。

关键词： Chrome   Chrome Extension   词典   艾宾浩斯  

摘要： 随着我国改革开放以来教育事业的逐步发展,我国国民对外语的普及度和受教育能力逐步提升,英语学习已经是外语学习的主流。而在注重“互联网+”的信息化时代背景下,信息化教学越来越受到重视。词典软件是一类非常常用的软件,几乎每个学习外语的人都离不开。本论文在调研了同类软件并提出了自己的创新需求后,使用Web开发技术开发了一款基于Chrome Extension扩展平台的词典软件,提供了与传统软件不一样的交互方式与功能集合。本论文主要阐述使用Web技术开发一款基于Chrome Extension扩展平台的词典软件,详细讲述了开发这款背单词软件的设计步骤、系统需求、基本功能、数据结构设计和实现的关键技术。其利用Chrome Extension API提供了基于艾宾浩斯记忆曲线的主动复习功能、记录单词最初的查询的来源、完全的离线使用、特定单词列表的学习功能等。在此款词典软件开发完成后,也上传到了谷歌浏览器应用商店供所有用户下载使用,并获得了最高八万用户的成绩,也获得了大多数用户的一致好评。说明该软件及其功能的确切中了一部分人的需求,也促进了这部分人的英语学习,也为现代教育的普及和创新略尽绵薄之力。本论文共分六章。第一章绪论,主要讨论了课题的现状、背景并提出了开发此软件的需求。第二章需求分析,着重从需求角度对软件的各方面进行分析。第三章系统设计,从技术层面对软件的系统设计做出了详细的规划如表结构的设计,不同模块之间的关系等。第四章系统实现,介绍了使用相关技术实现系统的各个功能,如javascript,extension api,git等。第五章系统测试,按照需求分析中提出的需求对软件的各方面进行了测试。第六章总结,总结了软件开发的过程并提出未来可能的开发方向。

关键词： 无人机   飞行控制与管理软件   组件   模块化   可复用  

摘要： 随着无人机应用日益广泛、功能日趋复杂,飞行控制与管理系统的规模和复杂度在不断提高,研制出开发周期短、可扩展性强和可靠性高的飞行控制系统已经成为无人机应用的发展趋势。因此迫切需要开发出可复用性好、维护方便的飞行控制与管理软件,从而缩短开发周期并提升系统可扩展性,本文结合组件技术,完成了以下研究工作:(1)基于飞行控制计算机的硬件和软件开发环境,从飞行控制与管理软件的功能和性能需求出发,采用分层设计思想,完成了飞行控制与管理软件的架构设计,并对各层次结构进行了主要设计。(2)为了提高飞行控制软件的可维护性,结合软件模块化思想,以实现无人机各项功能为主要指导原则,结合软件组件化设计要求,将软件划分为若干个功能模块,并实现了应用层的模块化开发。(3)对通用组件和嵌入式组件设计方法进行分析,运用VxCom组件技术对各功能模块进行设计,并按照接口规范对组件进行了标准化封装,实现了应用层各功能模块的组件化开发。(4)为了实现组件之间的合理调度管理,设计了组件管理器、任务调度管理器以及系统资源管理器,实现了对组件和软件资源的统一管理,提高了系统的可维护性和可扩展性。在半物理仿真环境下对软件的各项功能和性能进行了测试验证,结果表明基于组件技术的飞行控制与管理软件在实现飞行控制功能的同时,还具有可复用、易维护扩展的优势。

关键词： 物流运输企业   语音对讲系统   软件设计   功能模块   SIP协议  

摘要： 当前，受部分城市以前道路设计不合理以及车辆增多等问题的影响，交通堵塞问题比较严重，极易产生物流运输滞慢等方面的问题。如何提高物流行业传输的效率被各地方政府高度关注。而在物流运输中需要参与者之间的密切交流，因此需要有语音对讲来促进物流的快速传递。　　本文首先介绍了SIP协议的运行机制、SIP消息以及通过SIP实现的客户端、服务端软件，描述了HTTP协议的运行流程，分析了语音对讲的交互模式。通过对物流运输需求的分析，提出了本系统的设计架构，确定了系统的研究方向为物流对讲以及地图定位、图片上报等附属功能，并对语音对讲的解决方案进行了阐述。物流运输人员之间的通信采用SIP协议、HTTP协议设计了单通模式的VoIP群组语音对讲，服务端Asterisk将双向通话模式改造为群组对讲单通模式，APP端加入了基于SIP协议的语音流、群组拨号机制INVITE、群组对讲机制、注册机制、订阅机制SUBSCRIBE，Web端集成了Linphone，实现对讲机APP、Web对讲调度中心平台与服务端Asterisk的互联互通。APP端地图定位、图片上传通过HTTP协议向Web端调度平台报备运输情况。　　经过联调与测试，功能满足了系统的运行要求，性能方面基本符合语音通信质量。语音对讲物流运输系统运行良好，以便帮助物流运输企业提供可靠的通讯支持、GPS定位服务与应急任务上报能力，满足了物流运输的实时性、可视化、闭环工作管理。