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数字信号实验报告

数字信号实验报告
数字信号实验报告

南京大学金陵学院实验报告

《数字信号处理》

姓名陈亚萍学号2012021199002专业电子信息科学与技术

一、实验目的

1.加深对离散傅里叶变换(DFT)基本概念的理解;

2.了解使用离散傅里叶变换(DFT)计算有限长序列和无限长序列信号频谱的方法;

3.掌握用MATLAB语言进行离散傅里叶变换时常用的子函数;

二、程序和程序运行后截图

1、序列

2/5010 ()22/51099

n n

x n n n

?≤≤

?

=-<≤

?

?

?其他

令x(n)通过一个离散时间系统,其单位抽样响应为:

204

1/2

()

n n

h n

-≤≤

?

=?

?其他

(1)用Matlab编程,用重叠相加法计算该系统的输出y(n)并画图

(2)用Matlab编程,用重叠舍弃法计算该系统的输出y(n)并画图

(3)自学使用matlab中的fftfilt函数计算出y(n)并画图。

要求对重叠相加法和重叠相加法两种算法深入了解,画出两种算法的流程图。

代码:

重叠保留法:

clear all

clc

N=16;%分段的长度,也就是做fft的长度

h=[4,2,0.5,0.25];%系统冲击响应h(n)

for i=0:10 %定义x(n)

x(i+1)=(i-1)^2/5;

end

for i=10:99

x(i+1)=22-(i-1)/5;

end

Lenx=length(x);

M=length(h);

M1=M-1;%重叠部分的长度

L=N-M1;%不重叠部分的长度

h=fft(h,N);

K=floor((Lenx+M1-1)/L)+1;%分的段数

p=(K)*L-Lenx;%最后一段结尾补零数

x1=[zeros(1,M1),x,zeros(1,p)];%总的大矩阵

Y=zeros(K,N);%保存结果矩阵初始化

for k=0:K-1

xk=fft(x1(k*L+1:k*L+N));

Y(k+1,:)=(ifft(xk.*h));

end

z=reshape(Y(:,M:N)',1,[])%将保存结果矩阵转成一个行向量

subplot(311),stem(h,'k');

subplot(312),stem(x,'k');

subplot(313),stem(z,'k');

0246810121416

-50

50

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

01020300

20

40

60

80

100

120

050100150

重叠相加法:

clear all clc

N=16;%分段的长度,也就是做fft 的长度 h=[4,2,0.5,0.25];%系统冲击响应h(n) for i=0:10 %定义x(n) x(i+1)=(i-1)^2/5; end

for i=10:99

x(i+1)=22-(i-1)/5; end

Lenx=length(x); M=length(h);

M1=M-1;%重叠部分的长度 L=N-M1;%不重叠部分的长度 h=fft(h,N);

K=ceil(Lenx/L);%分的段数

for i=Lenx:K*L-1%将x(n)补成长度为K*L 的序列 x(i+1)=0; end

Y=zeros(K,N);%保存结果矩阵初始化

YY=zeros(1,(K-1)*L+N);%最终结果矩阵初始化 for k=0:K-1

xk=[x(k*L+1:k*L+L),zeros(1,M1)]; Y(k+1,:)=(ifft(fft(xk).*h));

YY(k*L+1:k*L+N)=YY(k*L+1:k*L+N)+Y(k+1,:) end

subplot(311),stem(h,'k'); subplot(312),stem(x,'k'); subplot(313),stem(YY,'k');

0246810121416

-50

50

20

40

60

80

100

120

0102030020406080100120

0100200

结果分析:计算一长一短两个序列的线性卷积时,如果直接使用 FFT 以及 IFFT 进行快速变换,则需要在

较短的序列后面补很多个零,增加了计算量。因此在此种情况下,一般采用重叠相加法和重叠保留法来计算,可以有效减少计算量

(3)代码:

clear all clc

N=104;%分段的长度,也就是做fft 的长度 h=[4,2,0.5,0.25];%系统冲击响应h(n) for i=0:10 %定义x(n) x(i+1)=(i-1)^2/5; end

for i=10:99

x(i+1)=22-(i-1)/5; end

y4=fftfilt(h,x,N);

subplot(311),stem(h,'k'); subplot(312),stem(x,'k'); subplot(313),stem(y4,'k');

1 1.5

2 2.5

3 3.54

0240

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0102030

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

050100150

实验分析:FFTFILT 交叠相加的方法过滤使用FFT

(){1,2,3,2,0,2,1,1,3,5}x n =--,

(){5,3,1,3,5,3,1,3,5,7}

y n =,

(){1,2,3,2,0,2,1,3,5,7,5,3,1,3,5,3,1,3,5,7}z n =-,复习使用matlab 中的fft 函数和ifft 函数,用图形表示运

算结果。

(1)利用DFT 的性质,通过一次10点DFT 运算同时计算出10点的

)(k X 和10点的)(k Y ,分别画出实部、虚部、

幅度和相位;

(2)利用DFT 和IDFT 计算)(n x 和)

(n y 的10点、15点、20点圆周卷积(提示:要先补零),然后与线形卷积结果画图比较(提示:使用conv 函数);

(3)利用DFT 的性质,通过一次10点DFT 运算计算出20点的

()Z k ,分别画出实部、虚部、幅度和相位;

(1)代码:

n=0:9;

xn=[1,2,3,2,0,-2,-1,1,3,5]; xw=dftmtx(10)*xn';

subplot(221),stem(n,real(xw));

xlabel('n');ylabel('real(xw)');title('序列的实部'); subplot(222),stem(n,imag(xw));

xlabel('n');ylabel('imag(xw)');title('序列的虚部'); subplot(223),stem(n,abs(xw));

xlabel('n');ylabel('abs(xw)');title('序列的模'); subplot(224),stem(n,angle(xw));

xlabel('n');ylabel('angle(xw)');title('序列的相角');

程序运行结果 :

0.2

0.40.6

0.8

-10

0f/hz r e a l (y 00.2

0.40.60.8

-5

f/hz i m a g (y 0

0.2

0.40.6

0.8

51015f/hz

a b s (y w )

yw 的模

0.2

0.40.6

0.8

-4-202

4f/hz

a n g l e (y w )

yw 的相角

n=0:9;

yn=[5,3,1,3,5,3,1,3,5,7]; yw=dftmtx(10)*xn';

f=n/10.*(0<=n&n<=5)+(10-n)/10.*(6<=n&n<=9); figure(1);

subplot(221),stem(n,real(yn));

xlabel('n');ylabel('real(yn)');title('序列的实部'); subplot(222),stem(n,imag(yn));

xlabel('n');ylabel('imag(yn)');title('序列的虚部'); subplot(223),stem(n,abs(yn));

xlabel('n');ylabel('abs(yn)');title('序列的模'); subplot(224),stem(n,angle(yn));

xlabel('n');ylabel('angle(yn)');title('序列的相角'); figure(2);

subplot(221),stem(f,real(yw));

xlabel('f/hz');ylabel('real(yw)');title('yw 的实部'); subplot(222),stem(f,imag(yw));

xlabel('f/hz');ylabel('imag(yw)');title('yw 的虚部'); subplot(223),stem(f,abs(yw));

xlabel('f/hz');ylabel('abs(yw)');title('yw 的模'); subplot(224),stem(f,angle(yw));

xlabel('f/hz');ylabel('angle(yw)');

0.2

0.40.6

0.8

-10

0f/hz r e a l (y 00.2

0.40.60.8

-5

f/hz i m a g (y 0

0.2

0.40.6

0.8

51015f/hz

a b s (y w )

yw 的模

0.2

0.40.6

0.8

-4-202

4f/hz

a n g l e (y w )

yw 的相角

结果分析:第一幅图运用的MATLAB 中提供的进行快速傅里叶变换FFT 子函数计算了DFT 和IDFT ;第二幅图中的1,2图是当有限长序列为8的时候,频谱的频率样本点数也为8,和之后的4张图比较,频率点之间的间距越大,则分辨率越低,最后的相位谱使用的stairs,因为该处的相位谱变换率比较陡峭。

(2)代码:

%自定义一个函数convnew

function [y,ny]=convnew(x,nx,h,nh)

% x 为一信号幅度样值向量,nx 为x 对应的时间向量

%h 为另一信号或系统冲激函数的非零样值向量,nh 为h 对应的时间向量 %y 为卷积积分的非零样值向量,ny 为其对应的时间向量

n1=nx(1)+nh(1); %计算y 的非零样值的起点位置

n2=nx(length(x))+nh(length(h)); %计算y 的非零样值的宽度 ny=[n1:n2]; %确定y 的非零样值时间向量 y=conv(x,h);

%调用自己定义的函数 %N 取10

n1=0;n2=10; n=n1:n2;

x1n=[1,2,3,2,0,-2,-1,1,3,5]; x2n=[5,3,1,3,5,3,1,3,5,7];

[y,ny]=convnew(x1n,n,x2n,n); %调用函数 %画图

subplot(2,2,1),stem(x1n); ylabel('x1(n)');

subplot(2,2,2),stem(x2n); ylabel('x2(n)');

subplot(2,2,3),stem(y); ylabel('y(n)'); N=length(x1n); n=0:N-1;k=0:N-1; X1k=fft(x1n,10); X2k=fft(x2n,10);

Yk=X1k.*X2k; yn=ifft(Yk,10); yn=abs(yn);

subplot(224),stem(yn);title('y(n)*x(n)');

程序运行结果图:

5

10

-2024

6x 1(n )

510

0246

8x 2(n )

5

10

15

20

20

40

60y (n

)

5

10

020

40

6080y(n)*x(n)

%调用自己定义的函数 %N 取15

n1=0;n2=10; n=n1:n2;

x1n=[1,2,3,2,0,-2,-1,1,3,5]; x2n=[5,3,1,3,5,3,1,3,5,7];

[y,ny]=convnew(x1n,n,x2n,n); %调用函数 %画图

subplot(2,2,1),stem(x1n); ylabel('x1(n)');

subplot(2,2,2),stem(x2n); ylabel('x2(n)');

subplot(2,2,3),stem(y); ylabel('y(n)'); N=length(x1n); n=0:N-1;k=0:N-1; X1k=fft(x1n,15); X2k=fft(x2n,15); Yk=X1k.*X2k; yn=ifft(Yk,15); yn=abs(yn);

subplot(224),stem(yn);title('y(n)*x(n)');

5

10

-20x 1

510

02x 20

5

10

15

20

20

40

60y (n )

5

10

15

020

40

6080y(n)*x(n)

%调用自己定义的函数 %N 取20

n1=0;n2=10; n=n1:n2;

x1n=[1,2,3,2,0,-2,-1,1,3,5]; x2n=[5,3,1,3,5,3,1,3,5,7];

[y,ny]=convnew(x1n,n,x2n,n); %调用函数 %画图

subplot(2,2,1),stem(x1n); ylabel('x1(n)');

subplot(2,2,2),stem(x2n); ylabel('x2(n)');

subplot(2,2,3),stem(y); ylabel('y(n)'); N=length(x1n); n=0:N-1;k=0:N-1; X1k=fft(x1n,20); X2k=fft(x2n,20); Yk=X1k.*X2k; yn=ifft(Yk,20); yn=abs(yn);

subplot(224),stem(yn);title('y(n)*x(n)');

5

10

-20x 1

510

02x 205101520

20

40

60y (n )

05101520

20

40

60y(n)*x(n)

%%%%%%%%%%%线性卷积%%%%%%%%%%%%%%%

xn=[1,2,3,2,0,-2,-1,1,3,5,7]; %建立xn1序列主值 yn=[5,3,1,3,5,3,1,3,5,7]; %建立xn2序列主值 subplot(2,2,1),stem(xn); ylabel('x(n)');

subplot(2,2,2),stem(yn); ylabel('y(n)'); yn=conv(xn,yn);

subplot(2,2,3),stem(yn); ylabel('h(n)'); yn=abs(yn);

subplot(2,2,4),stem(yn); ylabel('y(n)*x(n)');

5

10

-2

024

6x (n )

0510

246

8y (n )

5

10

15

20

010203040

50h (n )

5

10

15

20

010203040

50y (n )*x (n )

实验分析:由上两种取值不同时的运行结果可以看出,N 取10、15时循环卷积和线性卷积的结果不同,而当N 取20时,循环卷积与线性卷积的结果相同。当圆周卷积的N>=N1+N2-1的时候,圆周卷积代替了线性卷积,否则就会产生混叠现象

(3)代码:

a=[1 2 3 2 0 -2 1 3 5 7]; b=[5 3 1 3 5 3 1 3 5 7]; N=length(a); x=zeros(1,N); x=a+j*b; X=fft(x,N);

X0=conj(fliplr(X)); X0=[X0(N) X0(1:N-1)]; y1=(X+X0)./2; y2=(X-X0)./2./j; z=[y1,y2];

subplot(221),stem(real(z));

xlabel('n');ylabel('real(z)');title('序列的实部'); subplot(222),stem(imag(z));

xlabel('n');ylabel('imag(z)');title('序列的虚部'); subplot(223),stem(abs(z));

xlabel('n');ylabel('abs(z)');title('序列的模'); subplot(224),stem(angle(z));

xlabel('n');ylabel('angle(z)');title('序列的相角');

5

101520

-20

020

40n

r e a l (z )

序列的实部

5

101520

-10-505

10n

i m a g (z )

序列的虚部

5

1015

20

010203040n

a b s (z )

序列的模

5

1015

20

-4-202

4n

a n g l e (z )

序列的相角

结果分析:

本题算法原理是将x1(n)与x2(n)分别当作一个复序列x(n)的实部及虚部,通过FFT 运算可得x(n)的

DFT 的值,然后利用下式得到两序列的DFT :

)]

()([21

)()]

()([21

)(21k N X k X j k X k N X k X k X -*--=-*+=

FFT算法进行的都是复序列计算,若计算是序列,则先要将其虚部全部补零,这样存储器要增加一倍,而使用本函数来计算是序列的FFT,可因为它可以节约存储器的空间,但是计算前要保证两个实序列的长度相等。

四、实验小结和讨论:

1、计算一长一短两个序列的线性卷积时,如果直接使用 FFT 以及 IFFT 进行快速变换,则需要在较短的序列后面补很多个零,增加了计算量。因此在此种情况下,一般采用重叠相加法和重叠保留法来计算,可以有效减少计算量;

2、若有x1(n)与x2(n)两个分别为N1与N2的有限长序列,则它们的线性卷积y1(n)为N1+N2-1的有限长序列,而它们的N点圆周卷积y2(n)则有以下两种情况:1,当N N1+N2-1时,y2(n)的前N1+N2-1的点刚好是y1(n)的全部非零序列,而剩下的N-(N1+N2-1)个点上的序列则是补充的零。

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宽的计算公式: ),(j i f α, a f j i f <≤),(0 =),(j i g a a g f j i f b +-)),((, b a f j i f f <≤).,( (1-1) b b g f j i f c +-)),((, 255),(<≤j i f f b (m i ,3,2,1 =;n j ,3,2,1 =) 其中,a a f g a = ,a b a b f f g g b --=,b b f g c --=255255,图像的大小为m ×n 。 2. 直方图均衡化 直方图均衡化是将原始图像通过某种变换,得到一幅灰度直方图为均匀分布的新图像的方法。 离散图像均衡化处理可通过变换函数: 来实现。 三、实验步骤 1.图像灰度线性变换的实现 (1)读入一幅灰度图像test1.tif ,显示其灰度直方图。 新建M 文件,Untitled1.m ,编辑代码如下。 得到读入图像test1和它的灰度直方图。

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ind = find(X >=0.03*max(X))*0.01; eband = (max(ind) -min(ind)); fprintf('等效带宽为%fKHZ\n',eband); 运行结果: 等效带宽为12.110000KHZ

数字信号处理实验报告(实验1_4)

实验一 MATLAB 仿真软件的基本操作命令和使用方法 实验容 1、帮助命令 使用 help 命令,查找 sqrt (开方)函数的使用方法; 2、MATLAB 命令窗口 (1)在MATLAB 命令窗口直接输入命令行计算3 1)5.0sin(21+=πy 的值; (2)求多项式 p(x) = x3 + 2x+ 4的根; 3、矩阵运算 (1)矩阵的乘法 已知 A=[1 2;3 4], B=[5 5;7 8],求 A^2*B

(2)矩阵的行列式 已知A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9],求A (3)矩阵的转置及共轭转置 已知A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9],求A' 已知B=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i], 求B.' , B' (4)特征值、特征向量、特征多项式 已知A=[1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4] ,求矩阵A的特征值、特征向量、特征多项式;

(5)使用冒号选出指定元素 已知:A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];求A 中第3 列前2 个元素;A 中所有列第2,3 行的元素; 4、Matlab 基本编程方法 (1)编写命令文件:计算1+2+…+n<2000 时的最大n 值;

(2)编写函数文件:分别用for 和while 循环结构编写程序,求 2 的0 到15 次幂的和。

5、MATLAB基本绘图命令 (1)绘制余弦曲线 y=cos(t),t∈[0,2π]

(2)在同一坐标系中绘制余弦曲线 y=cos(t-0.25)和正弦曲线 y=sin(t-0.5), t∈[0,2π] (3)绘制[0,4π]区间上的 x1=10sint 曲线,并要求: (a)线形为点划线、颜色为红色、数据点标记为加号; (b)坐标轴控制:显示围、刻度线、比例、网络线 (c)标注控制:坐标轴名称、标题、相应文本; >> clear;

昆明理工大学-数据库原理-上机实验报告汇编

《数据库原理》上机实验报告 学号: 姓名: 班级: 昆明理工大学信息工程与自动化学院 2012年12月

一、实验目的与要求: ●熟练使用SQL定义子语言、操纵子语言命令语句 ●掌握关系模型上的完整性约束机制 ●掌握一定的数据库管理技术 ●能完成简单的数据库应用开发 二、实验内容 (一)数据定义子语言实验 实验1利用SQL语句创建Employee数据库 创建的代码为: CREATE DATABASE Employee 实验2:利用SQL语句在Employee数据库中创建人员表person、月薪表salary 及部门表dept。 要求:按表1、表2、表3中的字段说明创建 表1 person表结构 字段名数据类型字段长度允许空否字段说明 P_no Char 6 Not Null 工号,主键 P_name Varchar 10 Not Null 姓名 Sex Char 2 Not Null 性别 Birthdate Datetime Null 出生日期 Prof Varchar 10 Null 职称 Deptno Char 4 Not Null 部门代码,外键(参照dept表) 建立的代码: create table person (P_no Char(6) PRIMARY KEY NOT NULL, P_name Varchar(10) Not Null, Sex Char(2) Not Null, Birthdate Datetime, Prof Varchar(10), Deptno Char(4) Not Null, FOREIGN KEY (Deptno) REFERENCES dept(Deptno) ); 表2 salary表结构 字段名数据类型字段长度允许空否字段说明 P_no Char 6 Not Null 工号,主键,外键(参照person表)

matlab图像处理实验报告

图像处理实验报告 姓名:陈琼暖 班级:07计科一班 学号:20070810104

目录: 实验一:灰度图像处理 (3) 实验二:灰度图像增强 (5) 实验三:二值图像处理 (8) 实验四:图像变换 (13) 大实验:车牌检测 (15)

实验一:灰度图像处理题目:直方图与灰度均衡 基本要求: (1) BMP灰度图像读取、显示、保存; (2)编程实现得出灰度图像的直方图; (3)实现灰度均衡算法. 实验过程: 1、BMP灰度图像读取、显示、保存; ?图像的读写与显示操作:用imread( )读取图像。 ?图像显示于屏幕:imshow( ) 。 ?

2、编程实现得出灰度图像的直方图; 3、实现灰度均衡算法; ?直方图均衡化可用histeq( )函数实现。 ?imhist(I) 显示直方图。直方图中bin的数目有图像的类型决定。如果I是个灰度图像,imhist将 使用默认值256个bins。如果I是一个二值图像,imhist使用两bins。 实验总结: Matlab 语言是一种简洁,可读性较强的高效率编程软件,通过运用图像处理工具箱中的有关函数,就可以对原图像进行简单的处理。 通过比较灰度原图和经均衡化后的图形可见图像变得清晰,均衡化后的直方图形状比原直方图的形状更理想。

实验二:灰度图像增强 题目:图像平滑与锐化 基本要求: (1)使用邻域平均法实现平滑运算; (2)使用中值滤波实现平滑运算; (3)使用拉普拉斯算子实现锐化运算. 实验过程: 1、 使用邻域平均法实现平滑运算; 步骤:对图像添加噪声,对带噪声的图像数据进行平滑处理; ? 对图像添加噪声 J = imnoise(I,type,parameters)

数字信号处理上机实验代码

文件名:tstem.m(实验一、二需要) 程序: f unction tstem(xn,yn) %时域序列绘图函数 %xn:被绘图的信号数据序列,yn:绘图信号的纵坐标名称(字符串)n=0:length(xn)-1; stem(n,xn,'.'); xlabel('n');ylabel('yn'); axis([0,n(end),min(xn),1.2*max(xn)]); 文件名:tplot.m(实验一、四需要) 程序: function tplot(xn,T,yn) %时域序列连续曲线绘图函数 %xn:信号数据序列,yn:绘图信号的纵坐标名称(字符串) %T为采样间隔 n=0;length(xn)-1;t=n*T; plot(t,xn); xlabel('t/s');ylabel(yn); axis([0,t(end),min(xn),1.2*max(xn)]); 文件名:myplot.m(实验一、四需要)

%(1)myplot;计算时域离散系统损耗函数并绘制曲线图。function myplot(B,A) %B为系统函数分子多项式系数向量 %A为系统函数分母多项式系数向量 [H,W]=freqz(B,A,1000) m=abs(H); plot(W/pi,20*log10(m/max(m)));grid on; xlabel('\omega/\pi');ylabel('幅度(dB)') axis([0,1,-80,5]);title('损耗函数曲线'); 文件名:mstem.m(实验一、三需要) 程序: function mstem(Xk) %mstem(Xk)绘制频域采样序列向量Xk的幅频特性图 M=length(Xk); k=0:M-1;wk=2*k/M;%产生M点DFT对应的采样点频率(关于pi归一化值) stem(wk,abs(Xk),'.');box on;%绘制M点DFT的幅频特性图xlabel('w/\pi');ylabel('幅度'); axis([0,2,0,1.2*max(abs(Xk))]); 文件名:mpplot.m(实验一需要)

数字信号处理实验报告92885

目录 实验1 离散时间信号的频域分析-----------------------2 实验2 FFT算法与应用-------------------------------7 实验3 IIR数字滤波器的设计------------------------12 实验4 FIR数字滤波器的设计------------------------17

实验1 离散时间信号的频域分析 一.实验目的 信号的频域分析是信号处理中一种有效的工具。在离散信号的时域分析中,通常将信号表示成单位采样序列δ(n )的线性组合,而在频域中,将信号表示成复变量e n j ω-或 e n N j π2-的线性组合。通过这样的表示,可以将时域的离散序 列映射到频域以便于进一步的处理。 在本实验中,将学习利用MATLAB 计算离散时间信号的DTFT 和DFT,并加深对其相互关系的理解。 二、实验原理 (1)DTFT 和DFT 的定义及其相互关系。序列x(n)DTFT 定义为()jw X e = ()n x n e ∞ =∞ ∑ω jn -它是关于自变量ω的复函数,且是以2π为周期的连续函数。 ()jw X e 可以表示为()()()jw jw jw re im X e X e jX e =+,其中,()jw re X e 和()jw im X e 分别是 ()jw X e 实部和虚部;还可以表示为 ()jw X e =()|()|jw j w X e e θ,其中, |()|jw X e 和{} ()arg ()j w X e ωθ=分别是()jw X e 的幅度函数和相位函数;它们都是ω的实函数,也是以2π为周期的周期函数。 序列()x n 的N 点DFT 定义为2211 ()()()()N N j k j kn kn N N N N n X k X e x n e x n W π π ---==== ∑∑,()X k 是周期为N 的序列。()j X e ω与()X k 的关系:()X k 是对()j X e ω)在一个周期 中的谱的等间隔N 点采样,即 2k |()()|jw w N X k X e π = = ,而()j X e ω 可以通过对()X k 内插获得,即

数据库实验报告完整

华北电力大学 实验报告 | | 实验名称数据库实验 课程名称数据库 | | 专业班级:学生姓名: 学号:成绩: 指导教师:实验日期:2015/7/9

《数据库原理课程设计》课程设计 任务书 一、目的与要求 1.本实验是为计算机各专业的学生在学习数据库原理后,为培养更好的解决问题和实际动手能力 而设置的实践环节。通过这个环节,使学生具备应用数据库原理对数据库系统进行设计的能力。 为后继课程和毕业设计打下良好基础。 2.通过该实验,培养学生在建立数据库系统过程中使用关系数据理论的能力。 3.通过对一个数据库系统的设计,培养学生对数据库需求分析、数据库方案设计、系统编码、界 面设计和软件调试等各方面的能力。是一门考查学生数据库原理、面向对象设计方法、软件工程和信息系统分析与设计等课程的综合实验。 二、主要内容 针对一个具有实际应用场景的中小型系统(见题目附录)进行数据库设计,重点分析系统涉及的实体、实体之间的联系,实现增加、删除、更新、查询数据记录等基本操作。大致分为如下步骤: 1. 理解系统的数据库需求,分析实体及实体间联系,画出E-R图: 1)分析确定实体的属性和码,完成对该实体的实体完整性、用户自定义完整性的定义。 2)设计实体之间的联系,包括联系类型和联系的属性。最后画出完整的E-R图。 2.根据设计好的E-R图及关系数据库理论知识设计数据库模式: 1)把E-R图转换为逻辑模式; 2)规范化设计。使用关系范式理论证明所设计的关系至少属于3NF并写出证明过程;如果不属于3NF则进行模式分解,直到该关系满足3NF为止,要求写出分解过程。 3)设计关系模式间的参照完整性,要求实现级联删除和级联更新。 4)用SQL语言完成数据库内模式的设计。 3.数据库权限的设计: 1)根据系统分析,完成授权操作; 2)了解学习收回权限的操作。 4.完成用户界面的设计,对重要数据进行加密。

图像分割 实验报告

实验报告 课程名称医学图像处理 实验名称图像分割 专业班级 姓名 学号 实验日期 实验地点 2015—2016学年度第 2 学期

050100150200250 图1 原图 3 阈值分割后的二值图像分析:手动阈值分割的阈值是取直方图中双峰的谷底的灰度值作为阈值,若有多个双峰谷底,则取第一个作为阈值。本题的阈值取

%例2 迭代阈值分割 f=imread('cameraman.tif'); %读入图像 subplot(1,2,1);imshow(f); %创建一个一行二列的窗口,在第一个窗口显示图像title('原始图像'); %标注标题 f=double(f); %转换位双精度 T=(min(f(:))+max(f(:)))/2; %设定初始阈值 done=false; %定义开关变量,用于控制循环次数 i=0; %迭代,初始值i=0 while~done %while ~done 是循环条件,~ 是“非”的意思,此 处done = 0; 说明是无限循环,循环体里面应该还 有循环退出条件,否则就循环到死了; r1=find(f<=T); %按前次结果对t进行二次分 r2=find(f>T); %按前次结果重新对t进行二次分 Tnew=(mean(f(r1))+mean(f(r2)))/2; %新阈值两个范围内像素平均值和的一半done=abs(Tnew-T)<1; %设定两次阈值的比较,当满足小于1时,停止循环, 1是自己指定的参数 T=Tnew; %把Tnw的值赋给T i=i+1; %执行循坏,每次都加1 end f(r1)=0; %把小于初始阈值的变成黑的 f(r2)=1; %把大于初始阈值的变成白的 subplot(1,2,2); %创建一个一行二列的窗口,在第二个窗口显示图像imshow(f); %显示图像 title('迭代阈值二值化图像'); %标注标题 图4原始图像图5迭代阈值二值化图像 分析:本题是迭代阈值二值化分割,步骤是:1.选定初始阈值,即原图大小取平均;2.用初阈值进行二值分割;3.目标灰度值平均背景都取平均;4.迭代生成阈值,直到两次阈值的灰 度变化不超过1,则稳定;5.输出迭代结果。

数字信号处理上机实验(第三版)

数字信号处理实验(Matlab) 实验一: 系统响应及系统稳定性 %实验1:系统响应及系统稳定性 close all;clear all %======内容1:调用filter解差分方程,由系统对u(n)的响应判断稳定性====== A=[1,-0.9];B=[0.05,0.05]; %系统差分方程系数向量B和A x1n=[1 1 1 1 1 1 1 1 zeros(1,50)]; %产生信号x1(n)=R8(n) x2n=ones(1,128); %产生信号x2(n)=u(n) hn=impz(B,A,58); %求系统单位脉冲响应h(n) subplot(2,2,1);y='h(n)';tstem(hn,y); %调用函数tstem绘图 title('(a)系统单位脉冲响应h(n)');box on y1n=filter(B,A,x1n); %求系统对x1(n)的响应y1(n) subplot(2,2,2);y='y1(n)';tstem(y1n,y); title('(b)系统对R8(n)的响应y1(n)');box on y2n=filter(B,A,x2n); %求系统对x2(n)的响应y2(n) subplot(2,2,4);y='y2(n)';tstem(y2n,y); title('(c)系统对u(n)的响应y2(n)');box on %===内容2:调用conv函数计算卷积============================ x1n=[1 1 1 1 1 1 1 1 ]; %产生信号x1(n)=R8(n) h1n=[ones(1,10) zeros(1,10)]; h2n=[1 2.5 2.5 1 zeros(1,10)];

数字信号处理实验报告 (实验四)

实验四 离散时间信号的DTFT 一、实验目的 1. 运用MA TLAB 计算离散时间系统的频率响应。 2. 运用MA TLAB 验证离散时间傅立叶变换的性质。 二、实验原理 (一)、计算离散时间系统的DTFT 已知一个离散时间系统∑∑==-= -N k k N k k k n x b k n y a 00)()(,可以用MA TLAB 函数frequz 非常方便地在给定的L 个离散频率点l ωω=处进行计算。由于)(ωj e H 是ω的连续函数,需要 尽可能大地选取L 的值(因为严格说,在MA TLAB 中不使用symbolic 工具箱是不能分析模拟信号的,但是当采样时间间隔充分小的时候,可产生平滑的图形),以使得命令plot 产生的图形和真实离散时间傅立叶变换的图形尽可能一致。在MA TLAB 中,freqz 计算出序列{M b b b ,,,10 }和{N a a a ,,,10 }的L 点离散傅立叶变换,然后对其离散傅立叶变换值相除 得到L l e H l j ,,2,1),( =ω。为了更加方便快速地运算,应将L 的值选为2的幂,如256或 者512。 例3.1 运用MA TLAB 画出以下系统的频率响应。 y(n)-0.6y(n-1)=2x(n)+x(n-1) 程序: clf; w=-4*pi:8*pi/511:4*pi; num=[2 1];den=[1 -0.6]; h=freqz(num,den,w); subplot(2,1,1) plot(w/pi,real(h));grid title(‘H(e^{j\omega}的实部’)) xlabel(‘\omega/ \pi ’); ylabel(‘振幅’); subplot(2,1,1) plot(w/pi,imag(h));grid title(‘H(e^{j\omega}的虚部’)) xlabel(‘\omega/ \pi ’); ylabel(‘振幅’); (二)、离散时间傅立叶变换DTFT 的性质。 1.时移与频移 设 )]([)(n x FT e X j =ω, 那么

图像处理 实验报告

摘要: 图像处理,用计算机对图像进行分析,以达到所需结果的技术。又称影像处理。基本内容图像处理一般指数字图像处理。数字图像是指用数字摄像机、扫描仪等设备经过采样和数字化得到的一个大的二维数组,该数组的元素称为像素,其值为一整数,称为灰度值。图像处理技术的主要内容包括图像压缩,增强和复原,匹配、描述和识别3个部分。图像处理一般指数字图像处理。 数字图像处理的目的是改善图像的质量,它以人为对象,以改善人的视觉效果为目的。目前,图像处理演示系统应用领域广泛医学、军事、科研、商业等领域。因为数字图像处理技术易于实现非线性处理,处理程序和处理参数可变,故是一项通用性强,精度高,处理方法灵活,信息保存、传送可靠的图像处理技术。本图像处理演示系统以数字图像处理理论为基础,对某些常用功能进行界面化设计,便于初级用户的操作。 设计要求 可视化界面,采用多幅不同形式图像验证系统的正确性; 合理选择不同形式图像,反应各功能模块的效果及验证系统的正确性 对图像进行灰度级映射,对比分析变换前后的直方图变化; 1.课题目的与要求 目的: 基本功能:彩色图像转灰度图像 图像的几何空间变换:平移,旋转,剪切,缩放 图像的算术处理:加、减、乘 图像的灰度拉伸方法(包含参数设置); 直方图的统计和绘制;直方图均衡化和规定化; 要求: 1、熟悉图像点运算、代数运算、几何运算的基本定

义和常见方法; 2、掌握在MTLAB中对图像进行点运算、代数运算、几何运算的方法 3、掌握在MATLAB中进行插值的方法 4、运用MATLAB语言进行图像的插值缩放和插值旋转等 5、学会运用图像的灰度拉伸方法 6、学会运用图像的直方图设计和绘制;以及均衡化和规定化 7、进一步熟悉了解MATLAB语言的应用,将数字图像处理更好的应用于实际2.课题设计内容描述 1>彩色图像转化灰度图像: 大部分图像都是RGB格式。RGB是指红,绿,蓝三色。通常是每一色都是256个级。相当于过去摄影里提到了8级灰阶。 真彩色图像通常是就是指RGB。通常是三个8位,合起来是24位。不过每一个颜色并不一定是8位。比如有些显卡可以显示16位,或者是32位。所以就有16位真彩和32位真彩。 在一些特殊环境下需要将真彩色转换成灰度图像。 1单独处理每一个颜色分量。 2.处理图像的“灰度“,有时候又称为“高度”。边缘加强,平滑,去噪,加 锐度等。 3.当用黑白打印机打印照片时,通常也需要将彩色转成灰白,处理后再打印 4.摄影里,通过黑白照片体现“型体”与“线条”,“光线”。 2>图像的几何空间变化: 图像平移是将图像进行上下左右的等比例变化,不改变图像的特征,只改变位置。 图像比例缩放是指将给定的图像在x轴方向按比例缩放fx倍,在y轴按比例缩放fy倍,从而获得一幅新的图像。如果fx=fy,即在x轴方向和y轴方向缩放的比率相同,称这样的比例缩放为图像的全比例缩放。如果fx≠fy,图像的比例缩放会改变原始图象的像素间的相对位置,产生几何畸变。 旋转。一般图像的旋转是以图像的中心为原点,旋转一定的角度,也就是将图像上的所有像素都旋转一个相同的角度。旋转后图像的的大小一般会改变,即可以把转出显示区域的图像截去,或者扩大图像范围来显示所有的图像。图像的旋转变换也可以用矩阵变换来表示。

数字信号处理上机实验答案(全)1

第十章 上机实验 数字信号处理是一门理论和实际密切结合的课程,为深入掌握课程内容,最好在学习理论的同时,做习题和上机实验。上机实验不仅可以帮助读者深入的理解和消化基本理论,而且能锻炼初学者的独立解决问题的能力。本章在第二版的基础上编写了六个实验,前五个实验属基础理论实验,第六个属应用综合实验。 实验一 系统响应及系统稳定性。 实验二 时域采样与频域采样。 实验三 用FFT 对信号作频谱分析。 实验四 IIR 数字滤波器设计及软件实现。 实验五 FIR 数字滤波器设计与软件实现 实验六 应用实验——数字信号处理在双音多频拨号系统中的应用 任课教师根据教学进度,安排学生上机进行实验。建议自学的读者在学习完第一章后作实验一;在学习完第三、四章后作实验二和实验三;实验四IIR 数字滤波器设计及软件实现在。学习完第六章进行;实验五在学习完第七章后进行。实验六综合实验在学习完第七章或者再后些进行;实验六为综合实验,在学习完本课程后再进行。 10.1 实验一: 系统响应及系统稳定性 1.实验目的 (1)掌握 求系统响应的方法。 (2)掌握时域离散系统的时域特性。 (3)分析、观察及检验系统的稳定性。 2.实验原理与方法 在时域中,描写系统特性的方法是差分方程和单位脉冲响应,在频域可以用系统函数描述系统特性。已知输入信号可以由差分方程、单位脉冲响应或系统函数求出系统对于该输入信号的响应,本实验仅在时域求解。在计算机上适合用递推法求差分方程的解,最简单的方法是采用MA TLAB 语言的工具箱函数filter 函数。也可以用MATLAB 语言的工具箱函数conv 函数计算输入信号和系统的单位脉冲响应的线性卷积,求出系统的响应。 系统的时域特性指的是系统的线性时不变性质、因果性和稳定性。重点分析实验系统的稳定性,包括观察系统的暂态响应和稳定响应。 系统的稳定性是指对任意有界的输入信号,系统都能得到有界的系统响应。或者系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。系统的稳定性由其差分方程的系数决定。 实际中检查系统是否稳定,不可能检查系统对所有有界的输入信号,输出是否都是有界输出,或者检查系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。可行的方法是在系统的输入端加入单位阶跃序列,如果系统的输出趋近一个常数(包括零),就可以断定系统是稳定的[19]。系统的稳态输出是指当∞→n 时,系统的输出。如果系统稳定,信号加入系统后,系统输出的开始一段称为暂态效应,随n 的加大,幅度趋于稳定,达到稳态输出。 注意在以下实验中均假设系统的初始状态为零。 3.实验内容及步骤 (1)编制程序,包括产生输入信号、单位脉冲响应序列的子程序,用filter 函数或conv 函数求解系统输出响应的主程序。程序中要有绘制信号波形的功能。 (2)给定一个低通滤波器的差分方程为

数字信号实验报告 (全)

数字信号处理实验报告 实验一:用 FFT 做谱分析 一、 实验目的 1、进一步加深 DFT 算法原理和基本性质的理解。 2、熟悉 FFT 算法原理和 FFT 子程序的应用。 3、学习用FFT 对连续信号和时域离散信号进行谱分析的方法,了解可能出现的分析误差及其原因,以便在实际中正确应用 FFT 。 二、实验原理 用FFT 对信号作频谱分析是学习数字信号处理的重要内容。经常需要进行谱分析的信号是模拟信号和时域离散信号。对信号进行谱分析的重要问题是频谱分辨率D 和分析误差。频谱分辨率直接和FFT 的变换区间N 有关,因为FFT 能够实现的频率分辨率是2π/N ≤D 。可以根据此时选择FFT 的变换区间N 。误差主要来自于用FFT 作频谱分析时,得到的是离散谱,而信号(周期信号除外)是连续谱,只有当N 较大时离散谱的包络才能逼近于连续谱,因此N 要适当选择大一些。 周期信号的频谱是离散谱,只有用整数倍周期的长度作FFT ,得到的离散谱才能代表周期信号的频谱。如果不知道信号周期,可以尽量选择信号的观察时间长一些。 对模拟信号的频谱时,首先要按照采样定理将其变成时域离散信号。如果是模拟周期信号,也应该选取整数倍周期的长度,经过采样后形成周期序列,按照周期序列的谱分析进行。 三、实验内容和步骤 对以下典型信号进行谱分析: ?? ? ??≤≤-≤≤-=?? ? ??≤≤-≤≤+==其它n n n n n n x 其它n n n n n n x n R n x ,07 4, 330,4)(, 07 4, 830,1)() ()(3241 4() cos 4 x n n π = 5()cos(/4)cos(/8)x n n n ππ=+ 6() cos8cos16cos20x t t t t πππ=++

数据库实验报告

数据库实验报告 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

课程名称:数据库原理与应用 实验内容:数据库安全性管理 作者所在系部:网络工程系 作者所在专业:网络工程 作者所在班级: B13521 作者姓名:李文阳 作者学号: 指导教师姓名:王振夺 北华航天工业学院教务处制 实验四数据库安全性管理 一、实验目的 1、理解数据库的安全性机制; 2、掌握SQL Server 2005的验证模式、登录管理、用户管理、角色 管理以及权限管理; 二、实验内容 (一)附加上次实验所创建的数据库“db_Library”,并回顾该库的数据表信息。 (二)设置SQL Server的安全验证模式,并以两种方式尝试登录。

(三)登录账户管理 1、以管理员身份登录SQL Server,修改sa的密码。 2、使用SQL语句创建一个SQL Server登录账户,账户名为你的名字拼音,密码自定义。创建完成后,以该账户来进行登录。 3、使用SQL语句来修改上述登录账户的密码。 4、禁用上述登录账户连接SQL Server,并进行验证。 (四)数据库用户管理 1、使用SQL语句添加db_Library数据库用户User2,其登录账户为上题所创建的SQL Server登录账户,使用默认dbo架构,并赋予该用户能够运行Select语句的权限。 (五)权限管理 1、使用SSMS将创建数据表和创建视图的权限授予User2。 2、使用SQL语句将对db_Library数据库中图书信息表的查询、插入、以及对书名和作者列的修改权限授予用户User2。 3、使用SSMS收回User2创建数据表和创建视图的权限。 4、使用SQL语句收回User2修改书名和作者列的权限。 (六)删除上述所建立的数据库用户以及登录账户。 三、实验步骤 主要实现的SQL语句。 使用T-SQL语句创建一个SQL Server登录账户,账户名为你的名字拼音,密码自定义。创建完成后,以该账户来进行登录。

数字图像处理实验报告

目录 实验一:数字图像的基本处理操作 (4) :实验目的 (4) :实验任务和要求 (4) :实验步骤和结果 (5) :结果分析 (8) 实验二:图像的灰度变换和直方图变换 (9) :实验目的 (9) :实验任务和要求 (9) :实验步骤和结果 (9) :结果分析 (13) 实验三:图像的平滑处理 (14) :实验目的 (14) :实验任务和要求 (14) :实验步骤和结果 (14) :结果分析 (18) 实验四:图像的锐化处理 (19) :实验目的 (19) :实验任务和要求 (19) :实验步骤和结果 (19) :结果分析 (21)

实验一:数字图像的基本处理操作 :实验目的 1、熟悉并掌握MATLAB、PHOTOSHOP等工具的使用; 2、实现图像的读取、显示、代数运算和简单变换。 3、熟悉及掌握图像的傅里叶变换原理及性质,实现图像的傅里叶变换。:实验任务和要求 1.读入一幅RGB图像,变换为灰度图像和二值图像,并在同一个窗口内分 成三个子窗口来分别显示RGB图像和灰度图像,注上文字标题。 2.对两幅不同图像执行加、减、乘、除操作,在同一个窗口内分成五个子窗口来分 别显示,注上文字标题。 3.对一幅图像进行平移,显示原始图像与处理后图像,分别对其进行傅里叶变换, 显示变换后结果,分析原图的傅里叶谱与平移后傅里叶频谱的对应关系。 4.对一幅图像进行旋转,显示原始图像与处理后图像,分别对其进行傅里 叶变换,显示变换后结果,分析原图的傅里叶谱与旋转后傅里叶频谱的 对应关系。 :实验步骤和结果 1.对实验任务1的实现代码如下: a=imread('d:\'); i=rgb2gray(a); I=im2bw(a,; subplot(1,3,1);imshow(a);title('原图像'); subplot(1,3,2);imshow(i);title('灰度图像'); subplot(1,3,3);imshow(I);title('二值图像'); subplot(1,3,1);imshow(a);title('原图像'); 结果如图所示:

数字信号处理上机报告-一

数字信号处理上机报告-一

数字信号处理第一次上机实验报告 实验一: 设给定模拟信号()1000t a x t e -=,的单位是ms 。 (1) 利用MATLAB 绘制出其时域波形和频谱图(傅里叶变换),估计其等效带宽(忽略谱分量降低到峰值的3%以下的频谱)。 (2) 用两个不同的采样频率对给定的进行采样。 ○1 。 ○2 。 比较两种采样率下的信号频谱,并解释。 实验一MATLAB 程序: (1) N=10; Fs=5; Ts=1/Fs; n=[-N:Ts:N]; xn=exp(-abs(n)); w=-4*pi:0.01:4*pi; X=xn*exp(-j*(n'*w)); subplot(211) plot(n,xn); title('x_a(t)时域波形'); xlabel('t/ms');ylabel('x_a(t)'); t ()a x t ()()15000s a f x t x n =以样本秒采样得到。()()11j x n X e ω画出及其频谱()()11000s a f x t x n =以样本秒采样得到。()() 11j x n X e ω画出及其频谱

axis([-10, 10, 0, 1]); subplot(212); plot(w/pi,abs(X)); title('x_a(t)频谱图'); xlabel('\omega/\pi');ylabel('X_a(e ^(j\omega))'); ind = find(X >=0.03*max(X))*0.01; eband = (max(ind) -min(ind)); fprintf('等效带宽为 %fKHZ\n',eband); 运行结果:

数字信号实验报告

北京科技大学 《信号系统与信号处理综合实验》实验 报告 学号:__________ 姓名:_____________________ 专业:____________ 年月日

目录: 1实验一CCS使用实验 2实验二、SEED-DTK6446 Linux开发环境搭建3实验三、Linux平台实验 4二、音频采集回放实验 5三、视频采集回放实验 6OSD图像叠加实验 7图像边缘检测实验

课程实验目的 1.数字信号处理是一门理论与实践并重的课程,在学习理论知识的同时再配合经典DSP实验,可以加深对数字信号处理软、硬件的理解与掌握。 2.接触并了解SEED-DTK6446实验箱,学会通过Linux操作平台,利用SEED-DTK6446实验箱完成一些经典的实验历程,加深对数字信号处理的了解。 3. 学习并掌握SEED-DTK6446 CCS开发环境的搭建,建立好所有编译测试环境,为下面的实验做好准备工作。 实验一 CCS使用实验 一、实验目的 1.熟悉CCS3.3集成开发环境,掌握工程的生成方法; 2.熟悉SEED-DTK6446实验环境; 3. 学习用标准C 语言编制程序; 4.掌握CCS3.3集成开发环境的调试方法; 二、实验内容 1.DSP源文件的建立; 2.DSP程序工程文件的建立; 3. 学习使用CCS3.3集成开发工具的调试工具。 三、实验步骤 1.创建源文件:选择File →New →Source File 命令;打开配套光盘\03. Examples of program\01.SEEE-DTK6446 CCS Examples\examples\3.1.1 math。 2.创建工程文件:点击Project-->New,创建新工程;点击Project选择add files to project,添加源程序math.c。 3. 设置编译与连接选项:点击Project选择Build Opitions; 4. 工程编译与调试:点击Project →Build all,对工程进行编译;点击File →load program,在弹出的对话框中载入debug 文件夹下的.out可执行文件;点击debug →Go Main回到C程序的入口;运行程序并观察输出结果。 四.实验要求:

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