本發明公開了一種基于云服務器的信號處理虛擬實驗仿真系統，包括通過網絡連接的云服務器、用戶終端和虛擬實驗應用網關；云服務器內置有虛擬實驗管理系統，用于接收用戶終端實驗操作指令，管理各虛擬實驗應用網關對應的信號系統實驗板卡，記錄實驗信息；用戶終端安裝有虛擬實驗App，提供實驗操作界面，上傳實驗操作指令，接收實驗數據；虛擬實驗應用網關，與至少一個信號系統實驗板卡連接，用于管理信號系統實驗板卡，實時監測其狀態并將結果上傳到云服務器；信號系統實驗板卡，用于解析實驗參數，執行實驗操作，采集實驗數據并上傳至應用網關?？梢酝ㄟ^終端實現信號處理實驗課程方面的虛擬實驗，操作靈活，獲取數據可靠，實時繪制實驗波形。

技術領域

本發明涉及一種虛擬實驗仿真系統，具體地涉及一種基于云服務器的信號處理虛擬實驗仿真系統及方法。

背景技術

國內眾多高校將虛擬技術應用到實驗教學當中，涉及到地球科學、考古、自動化系統、紡織與服裝等多類專業的虛擬仿真實驗教學中心建設。教育部近三年已批準了200項國家級虛擬仿真實驗教學中心。這些平臺幾乎都是以瀏覽器為用戶提供實驗資源的，沒有為移動終端設計專用應用程序，并且，也沒有基于物理實驗設備為實驗提供可靠支持。

例如，中國專利文獻CN 102882932公開了一種基于云服務器的信息安全虛擬實驗系統，包括：客戶端和云服務器；所述云服務器上架設 WEB 服務器和數據庫服務器；所述WEB 服務器上設有虛擬機。通過登錄Web服務器采用虛擬主機實現虛擬實驗系統，客戶機使用虛擬機完成相關實驗。由于采用虛擬機所以無法完成信號處理實驗課程方面的實驗，并且只能通過計算機進行實驗操作，操作不靈活。

發明內容

針對上述存在的技術問題，本發明目的是：提供了一種基于云服務器的信號處理虛擬實驗仿真系統及方法，可以通過終端實現信號處理實驗課程方面的虛擬實驗，操作靈活，通過應用網關與信號處理實驗板卡通信，獲取可靠數據，根據實驗數據通過視圖模型實時繪制實驗波形。

本發明的技術方案是：

一種基于云服務器的信號處理虛擬實驗仿真系統，包括通過網絡連接的云服務器、用戶終端和虛擬實驗應用網關；

所述云服務器內置有虛擬實驗管理系統，所述虛擬實驗管理系統用于接收用戶終端實驗操作指令，管理各虛擬實驗應用網關對應的信號系統實驗板卡，記錄實驗信息；

用戶終端，安裝有虛擬實驗App，提供實驗操作界面，上傳實驗操作指令，接收實驗數據；

虛擬實驗應用網關，與至少一個信號系統實驗板卡連接，用于管理信號系統實驗板卡，實時監測其狀態并將結果上傳到云服務器；

信號系統實驗板卡，安裝有信號系統電路，用于解析實驗參數，執行實驗操作，采集實驗數據并上傳至虛擬實驗應用網關。

優選的，用戶終端登入虛擬實驗App后獲取來自云服務器的訪問碼，獲得信號系統實驗板卡的權限，確認實驗類型后將實驗請求發送給云服務器，云服務器根據實驗請求檢索庫中可用的信號系統實驗板卡并分配給用戶，信號系統實驗板卡匹配成功后進入實驗界面，將實驗操作指令通過虛擬實驗應用網關傳遞給信號處理實驗板卡執行實驗操作并返回數據。

優選的，所述云服務器在分配信號系統實驗板卡時，將信號系統實驗板卡使用申請添加到數據庫緩存表中，等待虛擬實驗應用網關批準，云服務器通過心跳包以反饋形式將待處理事件發送給虛擬實驗應用網關，虛擬實驗應用網關與信號處理實驗板卡協商后，給予指定用戶使用信號處理實驗板卡的權限，然后云服務器將所選網關IP地址及信號處理實驗板卡號發送給用戶終端，用戶終端與虛擬實驗應用網關建立連接，進入實驗界面。

優選的，所述用戶終端根據實驗數據通過視圖模型實時繪制實驗波形。