本发明属于计算机教学技术领域，尤其涉及一种用于大学计算机教育用的教学系统。
背景技术：
目前，计算机教学越来越受到现代教育的青睐，在进一步计算机教学功能的道路上，仍有很多工作要做，例如，在进行教学的时候无法单独对某一个学生的电脑进行单独指导和教学，教学的功能单一，需实时对学生的学习状态进行了解和监督，浪费老师的教学实践，影响教学质量，另一方面无法将教学内容通过网络发送到互联网中，学生只能通过课堂进行学习，整体而言，实用性能远远满足不了需求。
技术实现要素：
本发明为解决现有的计算机教学方式可能导致教学质量低、对学生的学习监测力度小和无法建立课后学习平台的技术问题而提供一种用于大学计算机教育用的教学系统。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
本发明提供的用于大学计算机教育用的教学系统，所述用于大学计算机教育用的教学系统包括：
用于进行控制的第一操作键盘，第一操作键盘由第一按键和第一电容感应检测模块构成；
与第一电容感应检测模块有线连接，用于教师进行教学使用的主计算机；所述主计算机的混沌信号的计算方法包括：
获取离散函数模型：
式(1)中：u(0)为初始信号，μ为混沌参数，ν为分数阶阶数，n为信号长度，j表示第j步迭代，α(μ,ν,j,n)为离散积分核，u(n)为第n步信号，n和N设置为800，m为1,L,N的整数；
根据式(1)，选定参数u(0)、μ、ν；
根据参数u(0)、μ、ν能够产生混沌信号，重新赋值给参数n；
在式(1)中输入u(0)，μ，ν以及n的值，舍弃前50组信号，计算机作图u(0),L,u(n)，生成混沌信号u(0),L,u(n)；
所述主计算机的对跳频混合信号时频域矩阵进行预处理，具体包括如下两步：
第一步，对进行去低能量预处理，即在每一采样时刻p，将幅值小于门限ε的值置0，得到门限ε的设定可根据接收信号的平均能量来确定；
第二步，找出p时刻非零的时频域数据，用表示，其中表示p时刻时频响应非0时对应的频率索引，对这些非零数据归一化预处理，得到预处理后的向量b(p,q)＝[b1(p,q),b2(p,q),…,bM(p,q)]T，其中
与主计算机有线连接，用于进行教学显示的投影仪；
与主计算机有线连接，用于教师语音输入的第一话筒；
与主计算机有线连接，用于教师语音输出的第一扬声器；
与主计算机有线连接，用于接受和发送无线网络信号的无线射频收发模块；
与无线射频收发模块通过GPRS无线网络无线连接，用于进行数据传输与存储的云服务器；
与无线射频收发模块通过GPRS无线网络无线连接，用于进行网络数据交换的网络服务器；所述无线射频收发模块的接收信号的信号模型表示为：
其中xi(t)i＝1,2…p是时频重叠的分量信号，p为分量信号的个数，t为时间；为方差为N加性高斯白噪声；为分量信号xi(t)的幅度；cik为调制信号；hi(t)(i＝1,...,N)为滚降系数α的升余弦成形滤波函数，且Tsi为各分量信号的码元速率；fci为各分量信号的载波频率，且wi＝2πfci；j为虚数的表示形式，且满足j2＝-1；各分量信号之间以及分量信号和噪声之间相互独立；
与主计算机通过通信模块有线连接，用于学生进行学习和使用的子计算机；所述通信模块利用KRST与编码对信源端的发送信号进行编码，信源发送的信息符号矩阵为其中每一个信息符号向量为sn满足功率限制条件采用对每一信息符号向量sn进行编码，然后对编码后的信号Ξsn进行对角化，可得信号最后对信号后乘扩展码矩阵获得时间分集，信源的发送信号矩阵表示为：
U＝diag(Ξsn)C；
于第n个信息符号向量，信宿的接收信号为：
其中为组合信道矩阵，为噪声矩阵，Dn(·)表示对角化操作，即取括号中矩阵的第n行元素置于对所得矩阵的对角线上，所得矩阵的其他位置元素都为0；
用于进行控制的第二操作键盘，第二操作键盘由第二按键和第二电容感应检测模块构成，电容感应检测模块与子计算机有线连接；
与子计算机有线连接，用于学生语音输入的第二话筒；
与子计算机有线连接，用于学生语音输出的第二扬声器；
与子计算机有线连接，用于拍摄学生学习状态的摄像头。
所述主计算机与储存模块有线连接，用于教学数据的存储；
所述主计算机与第一电源模块有线连接，用于为主计算机提供电源；
所述子计算机与第二电源模块有线连接，用于为子计算机提供电源。
进一步，所述摄像头设置有无线定位模块，所述无线定位模块的无线定位方法具体包括以下步骤：待定位节点O通信范围内的锚节点坐标为Ai(xi，yi)，其中i＝0,1,L,n(n 4)；
步骤一，待定位节点对接收信号r(t)进行采样得到采样信号r(n)，其中，n＝0,1,L,N-1，N表示OFDM符号包含的子载波个数，同时记录所接收到的信号的发送节点为Ai；
步骤二，根据采样信号r(n)，计算互相关值E；
步骤三：根据对数距离路径损耗模型，如下公式计算待定位节点与锚节点Ai之间的距离：
其中，Pr(di￠)表示距离发送端距离为di￠时获取的互相关值，Pr(d0)表示距离发送端d0＝1米处获取的互相关值，γ表示路径损耗因子，lg(×)表示底为10的对数运算Xs，服从均值为0、标准差为s的高斯分布；
利用上式计算出各个锚节点与待定位节点O之间的距离分别为di￠，对应的锚节点的坐标分别为Ai(xi，yi)，其中i＝0,1,2,L,n；
步骤四：根据自适应距离修正算法，估计出待定位节点的坐标O(x,y)；
所述无线定位模块设置有数据传输控制单元，所述数据传输控制单元的数据传输控制方法包括以下步骤：
步骤一，接入节点将进入通信范围内的移动节点的移动信息上传至中间代理节点；
步骤二，当下载移动节点进入接入节点的通信范围时，向接入节点发送下载请求；接入节点将下载请求转发至中间代理节点；中间代理节点基于当前接入节点向下载移动节点传输数据；接入节点并记录当前传输进度上传至中间代理节点；
步骤三，中间代理节点基于收到的下载请求、移动节点的移动信息，在预设范围内选择接入节点作为转发接入节点；并基于下载移动节点的最近传输进度，向转发接入节点传输部分下载数据，转发接入节点的通信范围内存在移动节点与下载移动节点相遇；
步骤四，中间代理节点在转发接入节点的通信范围内选择移动节点作为携带转发移动节点，并基于转发接入节点向携带转发移动节点传输下载数据；当携带转发移动节点与下载移动节点进入彼此的通信范围时，携带转发移动节点向下载移动节点传输所携带的下载数据。
进一步，所述摄像头的图像信息脉冲耦合神经网络模型：
Fij[n]＝Sij；
Uij[n]＝Fij[n](1+βij[n]Lij[n])；
θij[n]＝θ0e-αθ(n-1)；
其中，βij[n]为自适应链接强度系数；
Sij、Fij[n]、Lij[n]、Uij[n]、θij[n]分别为输入图像信号、反馈输入、链接输入、内部活动项及动态阈值，Nw为所选待处理窗口W中的像素总数，Δ为调节系数，选取1～3。
本发明具有的优点和积极效果是：该用于大学计算机教育用的教学系统能够实现学生和教师之间的互动，通过通信模块将主计算机与多个子计算机进行连接，教师通过主计算机对学生的子计算机进行单独的教学和指导，实用性能高；每一个子计算机都安装一个摄像头，通过摄像头监测一个学生的学习状态；提高教师的教学质量，提高学生的学习质量；主计算机利用无线射频收发模块和互联网分别与云服务器和网络服务器进行数据的传输、交换和存储，建立课后学习平台。
附图说明
图1是本发明实施例提供的用于大学计算机教育用的教学系统的原理框图；
图中：1、第一操作键盘；2、第一按键；3、第一电容感应检测模块；4、主计算机；5、投影仪；6、第一话筒；7、第一扬声器；8、无线射频收发模块；9、云服务器；10、网络服务器；11、通信模块；12、子计算机；13、第二操作键盘；14、第二按键；15、第二电容感应检测模块；16、第二话筒；17、第二扬声器；18、摄像头；19、储存模块；20、第一电源模块；21、第二电源模块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合图1对本发明的结构作详细的描述。
本发明实施例提供的用于大学计算机教育用的教学系统包括：
用于进行控制的第一操作键盘1，第一操作键盘1由第一按键2和第一电容感应检测模块3构成；
与第一电容感应检测模块3有线连接，用于教师进行教学使用的主计算机4；
与主计算机4有线连接，用于进行教学显示的投影仪5；
与主计算机4有线连接，用于教师语音输入的第一话筒6；
与主计算机4有线连接，用于教师语音输出的第一扬声器7；
与主计算机4有线连接，用于接受和发送无线网络信号的无线射频收发模块8；
与无线射频收发模块8通过GPRS无线网络无线连接，用于进行数据传输与存储的云服务器9；
与无线射频收发模块8通过GPRS无线网络无线连接，用于进行网络数据交换的网络服务器10；
与主计算机4通过通信模块11有线连接，用于学生进行学习和使用的子计算机12；
用于进行控制的第二操作键盘13，第二操作键盘13由第二按键14和第二电容感应检测模块15构成，电容感应检测模块15与子计算机12有线连接；
与子计算机12有线连接，用于学生语音输入的第二话筒16；
与子计算机12有线连接，用于学生语音输出的第二扬声器17；
与子计算机12有线连接，用于拍摄学生学习状态的摄像头18。
进一步，所述主计算机4与储存模块19有线连接，用于教学数据的存储。
进一步，所述主计算机4与第一电源模块20有线连接，用于为主计算机4提供电源。
进一步，所述子计算机12与第二电源模块21有线连接，用于为子计算机12提供电源。
所述主计算机的混沌信号的计算方法包括：
获取离散函数模型：
式(1)中：u(0)为初始信号，μ为混沌参数，ν为分数阶阶数，n为信号长度，j表示第j步迭代，α(μ,ν,j,n)为离散积分核，u(n)为第n步信号，n和N设置为800，m为1,L,N的整数；
根据式(1)，选定参数u(0)、μ、ν；
根据参数u(0)、μ、ν能够产生混沌信号，重新赋值给参数n；
在式(1)中输入u(0)，μ，ν以及n的值，舍弃前50组信号，计算机作图u(0),L,u(n)，生成混沌信号u(0),L,u(n)；
所述主计算机的对跳频混合信号时频域矩阵进行预处理，具体包括如下两步：
第一步，对进行去低能量预处理，即在每一采样时刻p，将幅值小于门限ε的值置0，得到门限ε的设定可根据接收信号的平均能量来确定；
第二步，找出p时刻非零的时频域数据，用表示，其中表示p时刻时频响应非0时对应的频率索引，对这些非零数据归一化预处理，得到预处理后的向量b(p,q)＝[b1(p,q),b2(p,q),…,bM(p,q)]T，其中
所述无线射频收发模块的接收信号的信号模型表示为：
其中xi(t)i＝1,2…p是时频重叠的分量信号，p为分量信号的个数，t为时间；为方差为N加性高斯白噪声；为分量信号xi(t)的幅度；cik为调制信号；hi(t)(i＝1,...,N)为滚降系数α的升余弦成形滤波函数，且Tsi为各分量信号的码元速率；fci为各分量信号的载波频率，且wi＝2πfci；j为虚数的表示形式，且满足j2＝-1；各分量信号之间以及分量信号和噪声之间相互独立；
所述通信模块利用KRST与编码对信源端的发送信号进行编码，信源发送的信息符号矩阵为其中每一个信息符号向量为sn满足功率限制条件采用对每一信息符号向量sn进行编码，然后对编码后的信号Ξsn进行对角化，可得信号最后对信号后乘扩展码矩阵获得时间分集，信源的发送信号矩阵表示为：
U＝diag(Ξsn)C；
于第n个信息符号向量，信宿的接收信号为：
其中为组合信道矩阵，为噪声矩阵，Dn(·)表示对角化操作，即取括号中矩阵的第n行元素置于对所得矩阵的对角线上，所得矩阵的其他位置元素都为0；
进一步，所述摄像头设置有无线定位模块，所述无线定位模块的无线定位方法具体包括以下步骤：待定位节点O通信范围内的锚节点坐标为Ai(xi，yi)，其中i＝0,1,L,n(n 4)；
步骤一，待定位节点对接收信号r(t)进行采样得到采样信号r(n)，其中，n＝0,1,L,N-1，N表示OFDM符号包含的子载波个数，同时记录所接收到的信号的发送节点为Ai；
步骤二，根据采样信号r(n)，计算互相关值E；
步骤三：根据对数距离路径损耗模型，如下公式计算待定位节点与锚节点Ai之间的距离：
其中，Pr(di￠)表示距离发送端距离为di￠时获取的互相关值，Pr(d0)表示距离发送端d0＝1米处获取的互相关值，γ表示路径损耗因子，lg(×)表示底为10的对数运算Xs，服从均值为0、标准差为s的高斯分布；
利用上式计算出各个锚节点与待定位节点O之间的距离分别为di￠，对应的锚节点的坐标分别为Ai(xi，yi)，其中i＝0,1,2,L,n；
步骤四：根据自适应距离修正算法，估计出待定位节点的坐标O(x,y)；
所述无线定位模块设置有数据传输控制单元，所述数据传输控制单元的数据传输控制方法包括以下步骤：
步骤一，接入节点将进入通信范围内的移动节点的移动信息上传至中间代理节点；
步骤二，当下载移动节点进入接入节点的通信范围时，向接入节点发送下载请求；接入节点将下载请求转发至中间代理节点；中间代理节点基于当前接入节点向下载移动节点传输数据；接入节点并记录当前传输进度上传至中间代理节点；
步骤三，中间代理节点基于收到的下载请求、移动节点的移动信息，在预设范围内选择接入节点作为转发接入节点；并基于下载移动节点的最近传输进度，向转发接入节点传输部分下载数据，转发接入节点的通信范围内存在移动节点与下载移动节点相遇；
步骤四，中间代理节点在转发接入节点的通信范围内选择移动节点作为携带转发移动节点，并基于转发接入节点向携带转发移动节点传输下载数据；当携带转发移动节点与下载移动节点进入彼此的通信范围时，携带转发移动节点向下载移动节点传输所携带的下载数据。
进一步，所述摄像头的图像信息脉冲耦合神经网络模型：
Fij[n]＝Sij；
Uij[n]＝Fij[n](1+βij[n]Lij[n])；
θij[n]＝θ0e-αθ(n-1)
其中，βij[n]为自适应链接强度系数；
Sij、Fij[n]、Lij[n]、Uij[n]、θij[n]分别为输入图像信号、反馈输入、链接输入、内部活动项及动态阈值，Nw为所选待处理窗口W中的像素总数，Δ为调节系数，选取1～3。
下面结合工作原理对本发明的结构作进一步的描述。
通过通信模块11将主计算机4与多个子计算机12进行连接，教师通过主计算机4对学生的子计算机12进行单独的教学和指导，实用性能高，每一个子计算机12都安装一个摄像18，通过摄像头18监测一个学生的学习状态；提高教师的教学质量，提高学生的学习质量；主计算机4利用无线射频收发模块8和互联网分别与云服务器9和网络服务器10进行数据的传输、交换和存储，建立课后学习平台，教师通过第一操作键盘1、第一话筒6和第一扬声器7进行教学，也可将教学内容通过投影仪5进行显示出来更好地进行教学，学生通过第二操作键盘13进行学习，通过第二话筒16和第二扬声器17进行与教师之间的交流，第一电源模块20与主计算机4提供电源，第二电源模块21与子计算机12提供电源。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。