2023全国大学生电子设计竞赛B题（本科组） 本资源摘要信息对应于2023全国大学生电子设计竞赛B题（本科组），其中包括了竞赛的参赛注意事项、任务要求、设计要求、评分标准等内容。 一、参赛注意事项 本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。 二、任务要求 设计并制作一个同轴电缆长度与终端负载检测装置（以下简称“装置”），如图1所示。待测电缆始端通过电缆连接头与装置连接，电缆终端可开路或接入电阻、电容负载。设置“长度检测”和“负载检测”两个按键，用以选择和启动相应功能。负载电阻值范围：10Ω~30Ω，电容值范围：100pF~300pF。装置由不大于6V的单电源供电。 三、设计要求 1. 基本要求 （1）装置能够显示工作状态、电缆长度、负载类型、负载参数，显示格式见表1。 （2）电缆长度 1000cm≤L≤2000cm、终端开路，按“长度检测”键启动检测，装置能够检测并显示电缆长度 L，相对误差的绝对值不大于 5%，一次检测时间不超过 5s。 （3）终端开路条件下完成电缆长度检测后，保持 L 不变，在终端接入电阻、电容中的一种负载，按“负载检测”键启动检测，装置能够正确判断并显示负载类型，一次检测时间不超过 5s。 2. 发挥部分 （1）提高电缆长度检测精度：电缆长度 1000cm≤L≤2000cm、终端开路，电缆长度检测相对误差的绝对值不大于 1%，一次检测时间不超过 5s。 （2）终端开路条件下完成长度检测后，保持 L 不变，在终端接入电阻、电容中的一种负载，按“负载检测”键启动检测，装置在正确判断负载类型的基础上检测并显示负载的电阻、电容值，相对误差的绝对值不大于 10%，一次检测时间不超过 5s。 （3）减小电缆长度检测盲区：终端开路时，在满足电缆长度检测相对误差的绝对值不大于 1%、一次检测时间不超过 5s 的条件下，减小能够检测的电缆长度至 L≤100cm。 四、评分标准 项 目 主要内容 满 分 设计 报告 方案论证 比较与选择；方案描述 2 理论分析与计算 电缆长度与终端负载检测的原理及分析 4 电路与程序设计 激励信号发生电路设计； 信号检测及处理电路设计； 信号处理程序设计 8 测试方案与测试结果 测试方案与测试条件； 测试结果及分析 4 设计报告结构及规范性 摘要，设计报告正文的结构； 图表规范性 2 合计 20 基本要求 完成第（1）项 8 完成第（2）项 30 完成第（3）项 12 合计 50

2023全国大学生电子设计竞赛C题（本科组） 本资源是2023全国大学生电子设计竞赛的C题，属于本科组，旨在测试参赛队的电子设计和制作能力。下面是对该题的详细解读和知识点总结。 任务 根据TI公司的MCU，设计并制作电感及其品质因数Q、电容及其损耗角正切D的测量装置。被测元件接入，一键启动后，在规定时间内自动完成测量。 基本要求 1. 电容量测量范围：1nF～100nF，测量相对误差的绝对值不大于5%。 2. 电容D值测量范围：0.005～1，测量相对误差的绝对值不大于5%。 3. 在1kHz～100kHz范围内，自定某一固定测量频率。 4. 测量时间不大于1秒。 发挥部分 1. 电感量测量范围：10μH～100μH，测量相对误差的绝对值不大于5%。 2. 电感Q值测量范围：1～200，测量相对误差的绝对值不大于5%。 3. 装置可分别在不高于2MHz和不低于20MHz的两个频率范围内测量，测量频率自定。 4. 测量时间不大于5秒。 说明 1. 本测量显示装置的所有处理器必须使用TI公司的MCU，否则视为违规，不予测试。 2. 参赛队需要自备商用测量仪器，以便校准自制测量装置。 3. 建议自制测量装置的测试频率与自备测量仪器的一致。 4. 可用并联或串联电阻的方式构成等效阻抗元件，校准自制测量装置的参数。 评分标准 1. 设计报告（满分20）：方案论证、理论分析与计算、电路与程序设计、测试方案与测试结果、设计报告结构及规范性。 2. 基本要求（满分40）：完成电容量及其损耗角正切D的测量、电感量及其品质因数Q的测量等。 3. 发挥部分（满分50）：完成电感量及其品质因数Q的测量、电感量测量范围、电感Q值测量范围等。 知识点 1. 电子设计与制作：设计并制作电感及其品质因数Q、电容及其损耗角正切D的测量装置。 2. MCU应用：使用TI公司的MCU作为处理器，设计并制作测量装置。 3. 测量技术：电容量测量、电感量测量、电感品质因数Q测量等。 4. 电路设计：设计电路，包括检测电路设计和实验电路设计等。 5. 程序设计：设计程序，包括测量装置的控制程序和数据处理程序等。 6. 测试技术：设计测试方案，进行测试和数据分析等。 相关概念 1. 电感：电感是一种电路元件，能够储存磁场能量。 2. 电感品质因数Q：电感品质因数Q是电感的一个重要参数，反映了电感的品质。 3. 电容：电容是一种电路元件，能够储存电场能量。 4. 电容损耗角正切D：电容损耗角正切D是电容的一个重要参数，反映了电容的损耗情况。 5. MCU：MCU是Micro Controller Unit的缩写，即微控制器单元，负责控制和处理测量装置的数据。 6. 测量技术：测量技术是指对电感和电容的测量方法和技术。 7. 电路设计：电路设计是指对测量装置的电路设计，包括检测电路设计和实验电路设计等。 本资源提供了一个详细的电子设计和制作任务，旨在测试参赛队的电子设计和制作能力，涵盖了电子设计、MCU应用、测量技术、电路设计等多个知识点。

（注：本论文荣获2022年全国大学生数学建模竞赛河北省一等奖；使用MATLAB编程） 无人机集群在遂行编队飞行时，为了避免电磁波信号对飞行的影响，保持飞行时整体的队形，可以使用纯方位无源定位的方法去调整无人机，确保其在准确位置，即无人机之间的相对位置关系保持不变。一个圆形编队由十架无人机组成，其中九架处于某一圆周上，剩下一架恒在圆心。无人机基于自身感知的高度信息，保持在同一个高度上飞行。 问题一第 1 小问：当位于圆周的两架无人机和位于圆心的一架无人机发射信号且它们的位置无偏差时，剩下的位置有偏差的无人机被动接受信号，建立其定位模型。 问题一第 2 小问：规定发射信号无人机位置无偏差，被动接收信号无人机位置略有偏差。首先确定 0 号和 1 号无人机发射信号，需要额外增加几架发射信号无人机，才可以实现其他接收信号无人机的准确定位。 问题一第 3 小问：圆形编队的要求是 0 号无人机处于圆形，其他 9 架机均匀分布在半径为 100 m 的圆周上。给出所有无人机与准确位置略有偏差的初始位 置......

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