多目标雷达测距与检测Matlab实现课程设计报告

课程设计(论文)任务书

信息工程学院物联网专业2012-1 班

一、课程设计(论文)题目多目标雷达检测与Matlab实现

二、课程设计(论文)工作自2014年12月22 日起至2015 年01 月04 日止。

三、课程设计(论文) 地点: 教4楼410

四、课程设计(论文)内容要求：

1．本课程设计的目的

（1）了解雷达系统基本原理，掌握雷达数字信号处理的基本原理

（2）掌握雷达测距信号处理的基本思路和方法；

（3）在Matlab环境下数字信号处理算法的编程与调试；

（4）培养分析、解决问题的能力；

（5）提高科技论文写作能力，科技文献的查阅能力。

2．课程设计的任务及要求

1）基本要求：

（1）分析线性调频（LFM）信号的时域特性与频域特性；

（2）对多目标回波信号进行仿真，并分析该信号的时域特性与频域特性；

（3）Matlab环境下，设计并编程实现多目标雷达测距与检测；

（4）对测距与检测结果进行分析。

2）创新要求：

在基本要求达到后，可进行创新设计，如改善算法效率；分析噪声和杂波对算法影响。3）课程设计论文编写要求

（1）要按照书稿的规格打印誊写论文

（2）论文包括目录、绪论、正文、小结、参考文献、谢辞、附录等

（3）毕业论文装订按学校的统一要求完成

4）评分标准：

（1）完成原理分析：25分；

（2）完成设计过程：30分；

（3）完成调试：25分；

（4）问题回答：20分；

问题：在雷达数字信号处理中，为什么采用LFM信号？与传统脉冲雷达信号相比，LFM信号的主要优势有哪些？请根据自己的理解回答。

5）参考文献：

（1）程佩青，《数字信号处理教程》，第四版，清华大学出版社

（2）Ian G. Cumming 等，著. 洪文等，译《合成孔径雷达成像--算法与实现》电子工业出版社

6）课程设计进度安排

内容天数地点

构思及收集资料2图书馆

设计与调试5图书馆、实验室

撰写论文3图书馆、实验室

学生签名：

班级：

学号：

年月日

课程设计(论文)评审意见

（1）完成原理分析（25分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；

（2）设计分析（30分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；

（3）完成调试（25分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；

（5）回答问题（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；

（6）格式规范性及考勤是否降等级：是（）、否（）

评阅人：职称：

年月日

目录

目录-------------------------------------------------------------- 1 第一章绪论-------------------------------------------------------- 2

1.1 雷达起源---------------------------------------------------- 2

1.2 雷达的发展历程--------------------------------------------- 2 第二章原理分析----------------------------------------------------- 4

2.1 匹配滤波器原理--------------------------------------------- 4

2.2 线性调频信号（LFM）---------------------------------------- 5

2.3 LFM信号的脉冲压缩------------------------------------------ 7 第三章多目标线性调频信号的脉冲压缩------------------------------- 11 第四章仿真结果分析------------------------------------------------ 13

4.1 时域图分析------------------------------------------------ 13

4.2 回波信号频域图分析---------------------------------------- 14

4.3 压缩信号图分析-------------------------------------------- 15

4.4 多目标压缩信号图分析-------------------------------------- 16 第五章问题回答--------------------------------------------------- 18 第六章致谢与总结------------------------------------------------- 19 附录（Matlab程序）------------------------------------------------ 20

第一章

第一章绪论

1.1 雷达起源

雷达的出现，是由于二战期间当时英国和德国交战时，英国急需一种能探测空中金属物体的雷达（技术）能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。二战期间，雷达就已经出现了地对空、空对地（搜索）轰炸、空对空（截击）火控、敌我识别功能的雷达技术。

二战以后，雷达发展了单脉冲角度跟踪、脉冲多普勒信号处理、合成孔径和脉冲压缩的高分辨率、结合敌我识别的组合系统、结合计算机的自动火控系统、地形回避和地形跟随、无源或有源的相位阵列、频率捷变、多目标探测与跟踪等新的雷达体制。

后来随着微电子等各个领域科学进步，雷达技术的不断发展，其内涵和研究内容都在不断地拓展。目前，雷达的探测手段已经由从前的只有雷达一种探测器发展到了雷达、红外光、紫外光、激光以及其他光学探测手段融合协作。

当代雷达的同时多功能的能力使得战场指挥员在各种不同的搜索/跟踪模式下对目标进行扫描，并对干扰误差进行自动修正，而且大多数的控制功能是在系统内部完成的。自动目标识别则可使武器系统最大限度地发挥作用，空中预警机和JSTARS这样的具有战场敌我识别能力的综合雷达系统实际上已经成为了未来战场上的信息指挥中心。

雷达(Radar)是英文“Radio Detection and Ranging”缩写的译音,意思是无线电检测和定位。近年来更广义的Radar的定义为:利用电磁波对目标检测/定位/跟踪/成像/识别。雷达是战争中关键的侦察系统之一,它提供的信息是决策的主要基础。雷达可用于战区侦察,也可用于战场侦察。装有雷达导引头的导弹、灵巧炸弹能精确地、有效地杀伤目标。在反洲际弹道导弹系统，反战术弹道导弹系统中，雷达是主要的探测器。雷达技术在导航、海洋、气象、环境、农业、森林、资源勘测、走私检查等方面都起到了重要作用。

1.2 雷达的发展历程

雷达技术首先在美国应用成功。美国在1922年利用连续波干涉雷达检测到木船，1933年6月利用连续波干涉雷达首次检测到飞机。该种雷达不能测距。

1934年美国海军开始发展脉冲雷达。英国于1935年开始研究脉冲雷达，1937年4月成功验证了CH（Chain Home）雷达站，1938年大量的CH雷达站投入运行。英国于1939年发展飞机截击雷达。1940年由英国设计的10cm波长的磁控管由美国生产。磁控管的发展是实现微波雷达的最重要的贡献。1940年11月，美国开发微波雷达，在二次世界大战末期生产出了10cm的SCR-584炮瞄雷达，使高射炮命中率提高了十倍。二战中，俄、法、德、意、日等国都独立发展了雷达技术。但除美国、英国外，雷达频率都不超过600MHz。二战中，由于雷达的很大作用，产生了对雷达的电子对抗。研制了大量的对雷达的电子侦察与干扰设备，并成立了反雷达特种部队。二战后，特别是五、六十年代，由于航空航天技术的飞速发展，用雷达探测飞机、导弹、卫星、以及反洲际弹道导弹的需要，对雷达提出了远距离、高精度、高分辨率及多目标测量的要求，雷达进入蓬勃发展阶段，解决了一系列关键性问题：脉冲压缩技术、单脉冲雷达技术、微波高功率管、脉冲多卜勒雷达、微波接收机低噪声放大器（低噪声行波管、量子、参量、隧首二极管放大器等）、相控阵雷达。七十至九十年代，由于发展反弹道导弹、空间卫星探测与监视、军用对地侦察、民用环境和资源勘测等的需要，推动了雷达的发展。出现了合成孔径雷达（SAR），高频超视距雷达（OTHR），双/多基地雷达，超宽带（UWB）雷达，逆合成孔径雷达（ISAR），干涉仪合成孔径雷达（InSAR），综合脉冲与孔径雷达等新技术新体制。

早期的雷达天线是固定的、无方向的阵列，只有距离信息。天线在一定的时间间隔内发射射频脉冲，将接收到的回波放大，并在示波器的CRT上显示（即常称的A显示），产生一个与目标位置对应的水平线，供雷达操作员识别目标的大致距离。

但由于当时所用的射频电波频率较低，为了有效地发射和接收射频信号，雷达系统需要一个很大的天线，这种天线不能迁移或者改变方向，而且只能探测到大目标，且距离信息的精度也很低。到二战结束时，雷达系统中那些现在熟悉的特征—微波频率、抛物面天线和PPI显示，已建立起来。

第二章 原理分析

2.1 匹配滤波器原理

在输入为确知加白噪声的情况下，所得输出信噪比最大的线性滤波器就是匹配滤波器，设一线性滤波器的输入信号为)(t x ：

)()()(t n t s t x +=

其中：)(t s 为确知信号，)(t n 为均值为零的平稳白噪声，其功率谱密度为2/No 。

设线性滤波器系统的冲击响应为)(t h ，其频率响应为)(ωH ，其输出响应：

)()()(t n t s t y o o +=

输入信号能量：

∞<=?∞∞-dt t s s E )()(2 输入、输出信号频谱函数：

dt e t s S t j ?∞

∞--=ωω)()( )()()(ωωωS H S o =

ωωωπωω

d e S H t s t j o ?∞-=)()(21)( 输出噪声的平均功率：

ωωωπωωπd P H d P t n E n n o o ??∞∞

-∞∞-==)()(21)(21)]([22 )

()()(21

)()(21

22ωωωπωωπωωd P H d e S H SNR n t j o o ??∞∞-∞∞-=

利用Schwarz 不等式得：

ωωωπ

d P S SNR n o ?∞∞-≤)()(212

上式取等号时，滤波器输出功率信噪比o SNR 最大取等号条件：

o t j n e P S H ωωωαω-=)()()(* 当滤波器输入功率谱密度是2/)(o n N P =ω的白噪声时，MF 的系统函数为： ,)()(*o t j e kS H ωωω-=o

N k α2= k 为常数1，)(*ωS 为输入函数频谱的复共轭，)()(*ωω-=S S ，也是滤波器的传输函数 )(ωH 。

o

s o N E SNR 2= Es 为输入信号)(t s 的能量，白噪声)(t n 的功率谱为2/o N o SNR 只输入信号)(t s 的能量Es 和白噪声功率谱密度有关。

白噪声条件下，匹配滤波器的脉冲响应：

)()(*t t ks t h o -=

如果输入信号为实函数，则与)(t s 匹配的匹配滤波器的脉冲响应为：

)()(t t ks t h o -=

k 为滤波器的相对放大量，一般1=k 。

匹配滤波器的输出信号：

)()(*)()(o o o t t kR t h t s t s -==

匹配滤波器的输出波形是输入信号的自相关函数的k 倍，因此匹配滤波器可以看成是一个计算输入信号自相关函数的相关器，通常k =1。

2.2 线性调频信号（LFM ）

LFM 信号(也称Chirp 信号)的数学表达式为：

)2(22)()(t k

t f j c e T t rect t s +=π （2.1）

式中c f 为载波频率，()t rect T

为矩形信号，

11()0,t t rect T T elsewise ? , ≤?=?? ?

B K T

=，是调频斜率，于是，信号的瞬时频率为()22c T T f Kt t + -≤≤，如图1

图1 典型的chirp 信号（a ）up-chirp(K>0)（b ）down-chirp(K<0)

将2.1式中的up-chirp 信号重写为：

2()()c j f t

s t S t e π= （2.2）

当TB>1时，LFM 信号特征表达式如下：

)(2)(B f f rect k S c f LFM -=

4

)()(πμπφ+-=c f LFM f f 2

()()j Kt t S t rect e T π= （2.3） 对于一个理想的脉冲压缩系统，要求发射信号具有非线性的相位谱，并使其包络接近矩形；

其中)(t S 就是信号s(t)的复包络。由傅立叶变换性质，S(t)与s(t)具有相同的幅频特性，只是中心频率不同而已。因此，Matlab 仿真时，只需考虑S(t)。以下Matlab 程序产生2.3式的chirp 信号，并作出其时域波形和幅频特性，如图：

图2：LFM 信号的时域波形和幅频特性

2.3 LFM 信号的脉冲压缩

窄脉冲具有宽频谱带宽，如果对宽脉冲进行频率、相位调制，它就可以具有和窄脉冲相同的带宽，假设LFM 信号的脉冲宽度为T ，由匹配滤波器的压缩后，

带宽就变为τ，且1≥=D T τ，这个过程就是脉冲压缩。

信号)(t s 的匹配滤波器的时域脉冲响应为：

)()(*t t s t h o -= （3.1） 0t 是使滤波器物理可实现所附加的时延。理论分析时，可令0t ＝0，重写3.1式，

)()(*t s t h -=

将3.1式代入2.1式得:

22()()c j f t j Kt t h t rect e e T ππ-=? （3.2）

图3 LFM 信号的匹配滤波

如图3,()s t 经过系统()h t 得输出信号()o s t

2222()()()()*()

()()()()()()c c o j f u j f t u j Ku j K t u s t s t h t s u h t u du h u s t u du u t u e rect e e rect e du T T ππππ∞∞

-∞-∞∞----∞= =

- =- - =? ???（3.3）

当0t T ≤≤时, 2222202222

2()2sin ()T T c c j Kt j Ktu t j Ktu T j f t

j Kt T j f t s t e e du

e e e t j Kt K T t t e Kt

πππππππππ---=

=?--- =? （3.4） 当0T t -≤≤时, 2

222202222

2()2sin ()T T c c t j Kt j Ktu j Ktu T j f t j Kt T j f t s t e e du

t e e e j Kt K T t t e Kt

πππππππππ+---=

+ =?--+ =? （3.5） 合并3.4和3.5两式：

20sin (1)()()2c j f t t KT t t T s t T rect e KTt T πππ-=（3.6）

3.6式即为LFM 脉冲信号经匹配滤波器得输出,它是一固定载频c f 的信号，这是因为压缩网络的频谱特性与发射信号频谱实现了“相位共轭匹配”，消除了色散；当t T ≤时，包络近似为辛克（sinc ）函数。

0()()()()()22t t S t TSa KTt rect TSa Bt rect T T ππ==（3.7）

图4 匹配滤波的输出信号

如图4，当Bt ππ=±时，1t B =±为其第一零点坐标；当2Bt ππ=±时，12t B

=±，习惯上，将此时的脉冲宽度定义为压缩脉冲宽度。

B

B 1221=?=τ （3.8） LFM 信号的压缩前脉冲宽度T 和压缩后的脉冲宽度τ之比通常称为压缩比D

1≥==TB T D τ

（3.9） 3.9式表明，压缩比也就是LFM 信号的时宽-带宽积。

s(t),h(t),so(t)均为复信号形式，Matab 仿真时，只需考虑它们的复包络S(t),H(t),So(t)。以下Matlab 程序段仿真了图5所示的过程. 仿真结果如下:

图5 Chirp 信号的匹配滤波

图5中，时间轴进行了归一化，（/(1/)t B t B =?）。图中反映出理论与仿真结果吻合良好。第一零点出现在1±（即1B ±

）处，此时相对幅度-13.4dB 。压缩后的脉冲宽度近似为1B （12B

±），此时相对幅度-4dB,这理论分析（图3.2）一致。如果输入脉冲幅度为1，且匹配滤波器在通带内传输系数为1，则输出脉冲幅度为D TB kT ==2，即输出脉冲峰值功率o P 比输入脉冲峰值功率P 增大了D 倍。

第三章 多目标线性调频信号的脉冲压缩

本章我们分析在多目标情况下，线性调频信号的脉冲压缩过程。所谓多目标，就是不同距离的目标相加在一起，然后对其进行时域、频域以及脉冲压缩的分析。 与单目标相同，发射信号的时域表达式为

)exp()()(2Kt j T

t rect t s π= (3.1) 通过驻定相位原理得到频域表达式为（这里直接给出）

)exp()()(2

K

f j KT f rect f s π-= （3.2） 上一章节中已经对线性调频信号的时域和频域进行了分析，在这里就不再次分析了。

在多目标的情况下，多个目标回波信号可分别表示为

])(exp[)(

)(2000t t k j T

t t rect t s r --=π （3.3） ])(exp[)()(2111t t k j T

t t rect t s r --=π （3.4） ])(exp[)()(2222t t k j T t t rect t s r --=π （3.5） ......................................................... ])(exp[)()(2n n rn t t k j T

t t rect t s --=π （3.6） 其中，时延可分别表示为C r t 002=、C r t 112=、C r t 222=、........、C

r t n n 2=，C 表示光速，n r 表示雷达到目标之间的距离。

根据FFT 移位特性可得到多目标回波信号的频域表达式为

)2exp()exp()()(02

0ft j K

f j KT f rect f s r ππ--= （3.7） )2exp()exp()()(12

1ft j K

f j KT f rect f s r ππ--= （3.8） )2exp()exp()()(22

2ft j K

f j KT f rect f s r ππ--= （3.9） .................................................................................

)2exp()exp()()(2

n rn ft j K

f j KT f rect f s ππ--= （3.10） 为了能消除多目标回波信号频域表达式中的二次相位，则其匹配滤波函数为

)exp()()(2K

f j KT f rect f H π+= （3.11） 匹配滤波后的信号频谱分别为

)2exp()()()()(000ft j KT

f rect f H f s f s r out π-== （3.12） )2exp()(

)()()(111ft j KT

f rect f H f s f s r out π-== （3.13） )2exp()()()()(222ft j KT f rect f H f s f s r out π-== （3.14） .......................................................

)2exp()()()()(n rn outn ft j KT

f rect f H f s f s π-== （3.15） 对)(f s outn 进行傅里叶逆变换，得到压缩信号分别为

)]([sin )(00t t KT c t s out -= （3.16）

)]([sin )(11t t KT c t s out -= （3.17）

)]([sin )(22t t KT c t s out -= （3.18）

........................................

)]([sin )(n outn t t KT c t s -= （3.19）

所以最后得到压缩信号为

)(......)()()()(210t s t s t s t s t s outn out out out out ++++= （3.20）

第四章仿真结果分析4.1 时域图分析

（1）当r=0时，发射信号时域图为：

图4.1.1 发射信号时域图（2）当r=400时，目标回波信号时域图为：

图4.1.2 r=400时目标回波信号时域图（3）当r=600时，目标回波信号时域图为：

图4.1.3 r=600时目标回波信号时域图（4）当r=800时，目标回波信号时域图：

图4.1.4 r=1000时目标回波信号时域图

比较上述四幅图可知：目标回波信号时域图是发射信号时域图的一个平移的过程，平移的距离为C

r t 20 ，即传播过程中的时延。在r=400或r=600的时候，信号没有出现丢失；但是当r=800的时候，信号出现了丢失。

由此可以得出结论：当距离比较小时，信号基本上没有丢失；当距离过大的时候，信号会出现丢失，这也是我们在实验过程中需要解决的一个问题。

4.2 回波信号频域图分析

(1)当r=0时，发射信号频域图为：

图4.2.1 r=0时发射信号频域图

（2）当r=400时，目标回波信号频域图为：

图4.2.2 r=400时目标回波信号频域图

（3）当r=600时，目标回波信号频域图为：

图4.2.3 r=600时目标回波信号频域图

（4）当r=800时，目标回波信号频域图为：

图4.2.4 r=800时目标回波信号频域图

目标回波信号频域图与发射信号频域图之间相差了)2(0ft j e π-项，0t 即为传播过程中的时延。比较上述四幅图可知：在r=400或r=600的时候，信号频谱是比较完整的，即时域中信号没有出现丢失，但是当r=800的时候，信号频谱是不完整的，信号出现了丢失。

4.3 压缩信号图分析

(1)当r=400时，压缩信号图为：

图4.3.1 r=0时压缩信号图

（2）当r=400时，压缩信号图为：

图4.3.2 r=400时压缩信号图

（3）当r=600时，压缩信号图为：

图4.3.3 r=600时压缩信号图

（4）当r=800时，压缩信号图为：

图4.3.4 r=800时压缩信号图

由上面四幅图可以看出，随着目标距离的增大，脉冲压缩后得到的能量在不断减少，出现了能量损耗。

4.4 多目标压缩信号图分析

为了解决在多目标情况下，距离过大而产生信号丢失的问题，我们可以采取这样的方法。对发射信号做FFT变换得到

)exp()()(2

K

f j KT f rect f s π-= 乘以)2(0ft j e π-，其中C

t 800*20=，可得 )2exp()exp()()(02

ft j K

f j KT f rect f s ππ--= (1)当雷达距离目标r=200,r=400,r=600时，三者回波信号在时域的图为：

图4.4.1

(2)当雷达距离目标r=200,r=400,r=600时，三者回波信号在频域的图为：

图4.4.2

（3）对回波信号做IFFT 可得到目标回波信号表达式，经脉冲压缩后得到多目标压缩信号图为：

图4.4.3

MATLAB课程设计报告

华东交通大学MATLAB程序设计报告书 课题名称：基于MATLAB的粒子群优化算法的实现 姓名： 学号：20160280800014 专业：控制科学与工程 2016年 11月 20日

基于MATLAB的粒子群优化算法的实现 一、课程选题目的 本次课程设计的课题为《基于MATLAB的粒子群优化算法的实现》，主要为学会运用MATLAB对实际算法编程，加深对粒子群优化算法的理解，并为今后熟练使用MA TLAB进行系统的分析仿真和设计奠定基础。数值计算分析可以帮助更深入地理解理论知识，并为将来使用MA TLAB进行各领域数值分析分析和实际应用打下基础。 此次课程主要是为了进一步熟悉对MATLAB软件的使用，以及学会利用MA TLAB对数值运算这种实际问题进行处理，将理论应用于实际，加深对它的理解。 二、粒子群优化算法原理 优化是科学研究、工程技术和经济管理等领域的重要研究工具。它所研究的问题是讨论在众多的方案中寻找最优方案。例如，工程设计中怎样选择设计参数，使设计方案既满足设计要求又能降低成本；资源分配中，怎样分配有限资源，使分配方案既能满足各方面的基本要求，又能获得好的经济效益。在人类活动的各个领域中，诸如此类，不胜枚举。优化这一技术，正是为这些问题的解决，提供理论基础和求解方法，它是一门应用广泛、实用性很强的科学。近十余年来，粒子群优化算法作为群体智能算法的一个重要分支得到了广泛深入的研究，在路径规划等许多领域都有应用。 2.1 粒子群优化算法的起源 粒子群优化（PSO）算法是由Kennedy和Eberhart于1995年用计算机模拟鸟群觅食这一简单的社会行为时，受到启发，简化之后而提出的。 设想这样一个场景：一群鸟随机的分布在一个区域中，在这个区域里只有一块食物。所有的鸟都不知道食物在哪里。但是他们知道当前的位置离食物还有多远。那么找到食物的最优策略是什么呢。最简单有效的方法就是追寻自己视野中目前离食物最近的鸟。如果把食物当作最优点，而把鸟离食物的距离当作函数的适应度，那么鸟寻觅食物的过程就可以当作一个函数寻优的过程。鱼群和鸟群的社会行为一直引起科学家的兴趣。他们以特殊的方式移动、同步，不会相互碰撞，整体行为看上去非常优美。生物学家CargiReynolds提出了一个非常有影响的鸟群聚集模型。在他的模拟模型boids中，每一个个体遵循：避免与邻域个体相冲撞、匹配邻域个体的速度、试图飞向感知到的鸟群中心这三条规则形成简单的非集中控制算法驱动鸟群的聚集，在一系列模拟实验中突现出了非常接近现实鸟群聚集行为的现象。该结果显示了在空中回旋的鸟组成轮廓清晰的群体，以及遇到障碍物时鸟群的分裂和再度汇合过程。由此受到启发，经过简化提出了粒子群优化算法。 2.2粒子群优化算法的原理 在粒子群优化算法中，每个优化问题的潜在解都是搜索空间中的一只鸟，称之为“粒子”。所有的粒子都有一个由被优化的函数决定的适应值，每个粒子还有一个速度决定他们飞翔的方向和距离。然后粒子们就追随当前的最优粒子在解空间中搜索。优化开始时先初始化为一群随机粒子（随机解）。然后通过迭代找到最优解。在每一次迭代中，粒子通过跟踪两个极值来更新自己。第一个极值就是整个种群目前找到的最优解。这个极值是全局极值。另外也可以不用整个种群而只是用其中一部分作为粒子的邻居，那么在所有邻居中的极值就是局部极值。第二个极值是粒子本身所找到的最优解，称为个体极值。这是因为粒子仅仅通过跟踪全局极值或者局部极值来更新位置，不可能总是获得较好的解。这样在优化过程中，粒子在追随全局极值或局部极值的同时追随个体极值则圆满的解决了这个问题。这就是粒子群优化

检测技术及仪表课程设计报告

第一章绪论 1.1 课程设计目的 针对“应用技术主导型”普通工科高等教育的特点，从工程创新的理念出发，以工程思维模式为主，旨在培养突出“实践能力、创新意识和创业精神”特色的、适应当前经济社会发展需要的“工程应用型人才”。 通过在模拟的实战环境中系统锻炼，使学生的学习能力、思维能力、动手能力、工程创新能力和承受挫折能力都得到综合提高。以增强就业竞争力和工作适应力。 1.2课题介绍 本课设题目以多功能动态实验装置为对象，要求综合以前所学知识，完成此实验装置所需参数的检测。设计检测方案，包括检测方法，仪表种类选用以及需要注意事项，并分析误差产生的原因等等。 1.3 实验背景知识 换热设备污垢的形成过程是一个极其复杂的能量、质量和动量传递的物理化学过程，污垢的存在给广泛应用于各工业企业的换热设备造成极大的经济损失，因而污垢问题成为传热学界和工业界十分关注而又至今未能解决的难题之一。 1.4 实验原理 1.4.1 检测方法 按对沉积物的监测手段分有：热学法和非传热量的污垢监测法。 热学法中又可分为热阻表示法和温差表示法两种； 非传热量的污垢监测法又有直接称重法、厚度测量法、压降测量法、放射技术、时间推移电影法、显微照相法、电解法和化学法。 这些监测方法中，对换热设备而言，最直接而且与换热设备性能联系最密切的莫过于热学法。这里选择热学法中的污垢热阻法。

1.4.2 热阻法原理简介 表示换热面上污垢沉积量的特征参数有：单位面积上的污垢沉积质量mf，污垢层平均厚度δf和污垢热阻Rf。这三者之间的关系由式表示： （1-1） 图1-1 清洁和有污垢时的温度分布及热阻 通常测量污垢热阻的原理如下： 设传热过程是在热流密度q为常数情况下进行的，图1a为换热面两侧处于清洁状态下的温度分布，其总的传热热阻为： （1-2） 图1b为两侧有污垢时的温度分布，其总传热热阻为： （1-3）忽略换热面上污垢的积聚对壁面与流体的对流传热系数影响，则可认为 （1-4）于是两式相减得： （1-5）该式表明污垢热阻可以通过清洁状态和受污染状态下总传热系数的测量而间接测量出来。 实验研究或实际生产则常常要求测量局部污垢热阻，这可通过测量所要求部位的壁温表示。为明晰起见，假定换热面只有一侧有污垢存在，则有： （1-6） f f f f f f m Rδ λ λ ρ 1 = = c w c c R R R U 2 1 /1+ + = f f w f f f R R R R R U 2 2 1 1 /1+ + + + = f c f c R R R R 2 2 1 1 ,= = c f f f U U R R 1 1 2 1 - = + q T T R R R R U b f s f f w c f /) ( /1 ,1 2 1 - = + + + =

通信原理课程设计报告(基于Matlab)

2DPSK调制与解调系统的仿真 设计原理 (1) 2DPSK信号原理 1.1 2DPSK信号原理 2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定：Φ＝0表示0码，Φ＝π表示1码。则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在接收端只能采用相干解调，它的时域波形图如图2.1所示。 图1.1 2DPSK信号 在这种绝对移相方式中，发送端是采用某一个相位作为基准，所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。如果基准相位发生变化，则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式，而采用相对移相方式。定义为本码元初相与前一码元初相之差，假设： →数字信息“0”； →数字信息“1”。 则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下： 数字信息： 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 DPSK信号相位：0

或 ： 1.2 2DPSK 信号的调制原理 一般来说，2DPSK 信号有两种调试方法，即模拟调制法和键控法。2DPSK 信号的的模拟调制法框图如图1.2.1所示，其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。 图1.2.1 模拟调制法 2DPSK 信号的的键控调制法框图如图1.2.2所示，其中码变换的过程为将输入的基带信号差分，即变为它的相对码。选相开关作用为当输入为数字信息“0” 时接相位0，当输入数字信息为“1”时接pi 。 图1.2.2 键控法调制原理图 1.3 2DPSK 信号的解调原理 2DPSK 信号最常用的解调方法有两种，一种是极性比较和码变换法，另一种是差分相干解调法。 码变换 相乘 载波 s(t) e o (t)

检测技术课程设计

检测技术课程设计 一、课程设计的目的 综合应用已修课程所学知识，完成被测信号的提取、转换、处理的一次综合性设计实践。它的作用如下： 获得工程师基本训练，培养学生综合运用所学理论和技术知识，解决工程实际问题的能力。 （1）提高学生查阅科技文献资料能力。 （2）开发学生的主观能动性与创造性。 （3）加深学生对课程内容的理解，拓展所学知识面。 （4）使学生初步建立正确的设计思想。掌握系统的设计方法和设计步骤。 二、课程设计时间 检测技术课程设计为1周。 三、课程设计的任务 以任务书的形式给出。 任务书的主要内容有： （1）给予的对象； （2）设计题目； （3）设计要求； （4）撰写的设计报告要求； （5）时间安排。 设计报告内容包括：目录，设计题目，前言，设计方案与设计工艺流程，各部分设计原理，设计计算及说明，器件、仪器设备的选择，设计图纸，参考文献，附录。设计图用专用计算机软件绘制，打印。 四、课程设计报告的一般格式 课程设计报告包括封面、目录、绪论、主体部分、结尾部分。 1、绪论 主要说明设计的目的、设计的任务和要求等。 2、主体部分 （1）总体设计方案的设计

（2）软硬件电路的设计 （3）设计结果（实验数据等） （4）参考文献 2、结束语 阐述本次设计的收获与体会，课题进一步完善的建议与意见。致谢等。如有附录可放在结尾处。

设计题目一电机自动监控系统设计 一、电机控制系统描述 电机作为一种拖动动力设备，在机床加工、运输、电力等领域有着广泛的应用。为了保证电机系统的正常运行，需要通过检测控制装置对它进行监控。重点监控的参数是电机 A、B、C三相线圈的温度、电机轴的径向振动振幅、电机轴的转速。 二、控制要求 上图为电机供电主电路。三相电经过空气开关KQ、交流接触器Z、热继电器PT，加到电机上，当接触器常开触点接通时，电机得电，运转。可以通过控制接触器线圈的方式控制接触器主常开触点的通断。正常接触器线圈得电，接触器主常开触点接通，异常接触器线圈断电，接触器主常开触点断开。 常规电机控制电路如图。 START STOP

《自动检测技术及应用》课程设计题

《自动检测技术与应用》课程 课程设计题目参考 （可参考本教材有关章节内容和作业选择和实施）利用铂热电阻测控电烘箱温度 利用热敏电阻测量气体流速（流量） 煤气报警器的设计 酒后驾车测试仪的设计 利用温度传感器控制养鸡场的室内温度 磁电式转速表的设计 向日葵日生长量测量仪的设计 非磁性物体中混杂金属物的检测 多功能警棍的设计 自行车车速及累计公里数的设计 镀锌铁丝流水线“断线故障”报警 利用电容压力传感器测量水井水位 绝缘薄膜厚度测试仪的设计 种子含水量测试仪的设计 车床振动故障诊断 振动式粘度计的设计 超声波在钢材焊缝探伤中的应用 汽车倒车防碰雷达的设计 车库大门遥控开启装置的设计 盲人防撞导路棒的设计 机车轮毂探伤仪的设计 霍尔传感器在磁性材料探测中的应用 霍尔交直流钳型表的设计 工件直径、材质分选系统的设计 安全栅的设计 利用热电偶测控电烘箱温度 利用热力学法对可逆式水泵水轮机进行现场效率试验带材纠偏系统的设计 自来水流量测量仪的设计 手持式风速、风向仪的设计 带材卷取张力测控系统的设计 人体感应式接近开关的设计 水平仪的设计 汽车雨刷自动开关的设计 水龙头（或冲便器）自控电路的设计 冲床手指保护系统的设计 带材宽度在线检测系统的设计 路灯光控开关的设计 光电式转速表的设计

热释电红外防盗报警器的设计 车厢香烟烟雾自动排气装置的设计 盲人亮光方向仪的设计 流水线产品计数装箱系统的设计 光电式脉搏、血液粘度测试仪的设计 纸张白度的测量仪的设计 酒店大堂机器人迎宾小姐的测控电路设计 宾馆玻璃旋转门的自动起停、安全保护系统的设计 电子式自来水表的设计 模具的数字化逆向制造 人体身高和体重测量装置的设计 普通车床改造为专门用于车削螺栓的简易数控车床设计热电偶抗干扰放大器的设计 两线制仪表的电路设计 虚拟仪器在汽车试验中的应用 智能楼宇中的地下停车场监控系统的设计 小区围墙周边警界系统的设计 小区防盗系统的设计 酒店客房火灾报警系统的设计 酒店客房房门开启系统的设计 无害化蔬菜生产大棚的测控系统设计 学生食堂全自动煮饭机的测控电路设计

MATLAB课设报告

课程设计任务书 学生姓名：董航专业班级：电信1006班 指导教师：阙大顺，李景松工作单位：信息工程学院 课程设计名称：Matlab应用课程设计 课程设计题目：Matlab运算与应用设计5 初始条件： 1.Matlab6.5以上版本软件； 2.课程设计辅导资料：“Matlab语言基础及使用入门”、“Matlab及在电子信息课程中的应 用”、线性代数及相关书籍等； 3.先修课程：高等数学、线性代数、电路、Matlab应用实践及信号处理类相关课程等。 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1.课程设计内容：根据指导老师给定的7套题目，按规定选择其中1套完成； 2.本课程设计统一技术要求：研读辅导资料对应章节，对选定的设计题目进行理论分析， 针对具体设计部分的原理分析、建模、必要的推导和可行性分析，画出程序设计框图，编写程序代码（含注释），上机调试运行程序，记录实验结果（含计算结果和图表），并对实验结果进行分析和总结。具体设计要求包括： ①初步了解Matlab、熟悉Matlab界面、进行简单操作； ②MATLAB的数值计算：创建矩阵矩阵运算、多项式运算、线性方程组、数值统计； ③基本绘图函数：plot, plot3, mesh, surf等，要求掌握以上绘图函数的用法、简单图形 标注、简单颜色设定等； ④使用文本编辑器编辑m文件，函数调用； ⑤能进行简单的信号处理Matlab编程； ⑥按要求参加课程设计实验演示和答辩等。 3.课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写，具体包括： ①目录； ②与设计题目相关的理论分析、归纳和总结； ③与设计内容相关的原理分析、建模、推导、可行性分析； ④程序设计框图、程序代码（含注释）、程序运行结果和图表、实验结果分析和总结； ⑤课程设计的心得体会（至少500字）； ⑥参考文献（不少于5篇）； ⑦其它必要内容等。 时间安排：1.5周（分散进行） 参考文献： [1](美)穆尔,高会生,刘童娜,李聪聪．MA TLAB实用教程(第二版) . 电子工业出版社,2010. [2]王正林,刘明．精通MATLAB(升级版) .电子工业出版社,2011. [3]陈杰. MA TLAB宝典(第3版) . 电子工业出版社,2011. [4]刘保柱,苏彦华,张宏林. MATLAB 7.0从入门到精通(修订版) . 人民邮电出版社,2010. 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日

课程设计报告-车牌识别系统的设计

车牌识别系统的设计 一、摘要: 随这图形图像技术的发展，现在的车牌识别技术准确率越来越高，识别速度越来越快。无论何种形式的车牌识别系统，它们都是由触发、图像采集、图像识别模块、辅助光源和通信模块组成的。车牌识别系统涉及光学、电器、电子控制、数字图像处理、计算视觉、人工智能等多项技术。触发模块负责在车辆到达合适位置时，给出触发信号，控制抓拍。辅助光源提供辅助照明，保证系统在不同的光照条件下都能拍摄到高质量的图像。图像预处理程序对抓拍的图像进行处理，去除噪声，并进行参数调整。然后通过车牌定位、字符识别，最后将识别结果输出。 二、设计目的和意义: 设计目的： 1、让学生巩固理论课上所学的知识，理论联系实践。 2、锻炼学生的动手能力，激发学生的研究潜能，提高学生的协作精神。 设计意义： 车牌定位系统的目的在于正确获取整个图像中车牌的区域，并识别出车牌号。通过设计实现车牌识别系统，能够提高学生分析问题和解决问题的能力，还能培养一定的科研能力。 三、设计原理: 牌照自动识别是一项利用车辆的动态视频或静态图像进行牌照号码、牌照颜色自动识别的模式识别技术。其硬件基础一般包括触发设备、摄像设备、照明设备、图像采集设备、识别车牌号码的处理机等，其软件核心包括车牌定位算法、车牌字符分割算法和光学字符识别算法等。某些牌照识别系统还具有通过视频图像判断车辆驶入视野的功能称之为视频车辆检测。一个完整的牌照识别系统应包括车辆检测、图像采集、牌照识别等几部分。当车辆检测部分检测到车辆到达时触发图像采集单元，采集当前的视频图像。牌照识别单元对图像进行处理，定位出牌照位置，再将牌照中的字符分割出来进行识别，然后组成牌照号码输出。 四、详细设计步骤:

matlab课程设计报告书

《计算机仿真及应用》课程设计报告书 学号：08057102，08057127 班级：自动化081 姓名陈婷，万嘉

目录 一、设计思想 二、设计步骤 三、调试过程 四、结果分析 五、心得体会 六、参考文献

选题一、 考虑如下图所示的电机拖动控制系统模型，该系统有双输入，给定输入)(t R 和负载输入)(t M 。 1、 编制MATLAB 程序推导出该系统的传递函数矩阵。 2、 若常系数增益为：C 1＝Ka ＝Km ＝1，Kr ＝3，C2＝0.8，Kb ＝1.5，时间常数T 1＝5， T 2＝0.5，绘制该系统的根轨迹、求出闭环零极点，分析系统的稳定性。若)(t R 和)(t M 分别为单位阶跃输入，绘制出该系统的阶跃响应图。（要求C 1，Ka ，Km ，Kr ，C2，Kb ， T 1，T 2所有参数都是可调的） 一．设计思想 题目分析： 系统为双输入单输出系统，采用分开计算，再叠加。 要求参数均为可调，而matlb 中不能计算未赋值的函数，那么我们可以把参数设置为可输入变量，运行期间根据要求赋值。 设计思路： 使用append 命令连接系统框图。 选择‘参数=input('inputanumber:')’实现参数可调。 采用的方案： 将结构框图每条支路稍作简化，建立各条支路连接关系构造函数，运行得出相应的传递函数。 在得出传递函数的基础上，使用相应的指令求出系统闭环零极点、画出其根轨迹。 通过判断极点是否在左半平面来编程判断其系统是否稳定。 二．设计步骤 （1）将各模块的通路排序编号

（2）使用append命令实现各模块未连接的系统矩阵 （3）指定连接关系 （4）使用connect命令构造整个系统的模型 三．调试过程 出现问题分析及解决办法： 在调试过程出现很多平时不注意且不易寻找的问题，例如输入的逗号和分号在系统运行时不支持中文格式，这时需要将其全部换成英文格式，此类的程序错误需要细心。 在实现参数可调时初始是将其设为常量，再将其赋值进行系统运行，这样参数可调性差，后用‘参数=input('inputanumber:')’实现。 最后是在建立通路连接关系时需要细心。 四．结果分析 源代码： Syms C1 C2 Ka Kr Km Kb T1 T2 C1=input('inputanumber:') C2=input('inputanumber:') Ka=input('inputanumber:') Kr=input('inputanumber:') Km=input('inputanumber:') Kb=input('inputanumber:') T1=input('inputanumber:') T2=input('inputanumber:') G1=tf(C1,[0 1]); G2=tf(Ka*Kr,[0 1]); G3=tf(Km,[T1 1]); G4=tf(1,[T2 1]); G5=tf(1,[1 0]); G6=tf(-C2,1); G7=tf(-Kb,1); G8=tf(-1,1); Sys=append(G1,G2,G3,G4,G5,G6,G7,G8) Q=[1 0 0;2 1 6;3 2 7;4 3 8;5 4 0;6 5 0;7 4 0;8 0 0;]; INPUTS1=1; OUTPUTS=5; Ga=connect(Sys,Q,INPUTS1,OUTPUTS) INPUTS2=8; OUTPUTS=5; Gb=connect(Sys,Q,INPUTS2,OUTPUTS) rlocus(Ga)

检测技术及仪表课程设计报告

检测技术及仪表课程设计报告 1、1 课程设计目的针对“应用技术主导型”普通工科高等教育的特点，从工程创新的理念出发，以工程思维模式为主，旨在培养突出“实践能力、创新意识和创业精神”特色的、适应当前经济社会发展需要的“工程应用型人才”。通过在模拟的实战环境中系统锻炼，使学生的学习能力、思维能力、动手能力、工程创新能力和承受挫折能力都得到综合提高。以增强就业竞争力和工作适应力。 1、2课题介绍本课设题目以多功能动态实验装置为对象，要求综合以前所学知识，完成此实验装置所需参数的检测。设计检测方案，包括检测方法，仪表种类选用以及需要注意事项，并分析误差产生的原因等等。 1、3 实验背景知识换热设备污垢的形成过程是一个极其复杂的能量、质量和动量传递的物理化学过程，污垢的存在给广泛应用于各工业企业的换热设备造成极大的经济损失，因而污垢问题成为传热学界和工业界分关注而又至今未能解决的难题之一。 1、4 实验原理 1、4、1 检测方法按对沉积物的监测手段分有：热学法和非传热量的污垢监测法。热学法中又可分为热阻表示法和温差表示法两种；非传热量的污垢监测法又有直接称重法、厚度测量法、压降测量法、放射技术、时间推移电影法、显微照相法、电解法

和化学法。这些监测方法中，对换热设备而言，最直接而且与换热设备性能联系最密切的莫过于热学法。这里选择热学法中的污垢热阻法。 1、4、2 热阻法原理简介表示换热面上污垢沉积量的特征参数有：单位面积上的污垢沉积质量mf，污垢层平均厚度δf和污垢热阻Rf。这三者之间的关系由式表示： （1-1）图1-1 清洁和有污垢时的温度分布及热阻通常测量污垢热阻的原理如下：设传热过程是在热流密度q为常数情况下进行的，图1a为换热面两侧处于清洁状态下的温度分布，其总的传热热阻为： （1-2）图1b为两侧有污垢时的温度分布，其总传热热阻为： （1-3）忽略换热面上污垢的积聚对壁面与流体的对流传热系数影响，则可认为（1-4）于是两式相减得： （1-5）该式表明污垢热阻可以通过清洁状态和受污染状态下总传热系数的测量而间接测量出来。实验研究或实际生产则常常要求测量局部污垢热阻，这可通过测量所要求部位的壁温表示。为明晰起见，假定换热面只有一侧有污垢存在，则有：（1-6）（1-7）若在结垢过程中，q、Tb均得持不变，且同样假定（1-8）则两式相减有： （1-9）这样，换热面有垢一侧的污垢热阻可以通过测量清洁状态和污染状态下的壁温和热流而被间接测量出来。

matlab音频降噪课程设计报告

matlab音频降噪课程设计报告

燕山大学 医学软件课程设计说明书 题目：基于MATLAB巴特沃斯滤波器的音频去噪的GUI设计 学院（系）：电气工程学院 年级专业： 13级生物医学工程 2 班 学号： 130103040041 学生姓名：魏鑫 指导教师：许全盛 1

院（系）：电气工程学院基层教学单位：生物医学工程系 学号130103040041 学生 姓名 魏鑫 专业（班 级） 13级生 物医学 工程2 班 设计 题目 基于MATLAB音频去噪的GUI设计设 计 技术参数通带截止频率fp=2700;阻带截止频率fs=3000;采样频率FS=48000; 通带衰减不大于1dB;阻带衰减不小于10dB; 设计要求1.实现用MATLAB导入音频； 2.对音频进行频谱分析； 3.设计滤波器去噪并对含噪信号进行滤 2

波并进行功率谱分析； 4.设计能实现上述功能的GUI； 工作量1.完成音频录入及频谱分析相关程序的编写与调试； 2.设计滤波器去噪； 3.用MATLAB软件做GUI界面的设计； 工作计划11.21-11.24 MATLAB软件中GUIDE 工具箱的使用 11.25-11.29 各处理算法模块的编程实现 11.30-12.1 整体程序联调 12.2 撰写课程设计说明书,答辩 参考资料 1. 陈怀琛吴大正 MATLAB及在电子信息课程中的应用[M] 北京电子工业出版社 2006. 章节2.4； 2. 陈亚勇 MATLAB信号处理详解[M] 北京：人民邮电出版社 2000. 第十 3

章； 3.张康刘雅基于Matlab的巴特沃斯 数字低通滤波器的设计[J] 计算机与现代化 2007年 12期 98-100页 指导 教师签字许全盛 基层教学单 位主任签字 彭勇 目录 一、设计目的意义 (1) 1.1绪论 (1) 1.2设计目的 (1) 1.3意义 (1) 二、设计内容 (2) 2.1 设计原理 (2) 2.2 设计内容 (2) 三、设计过程及结果分析 (3) 3.1 设计步骤 (3) 4

检测技术课程设计资料

课程设计报告 物位检测学院 学科专业 姓名学号 指导教师 起止周次 提交日期

关键词：物位测量仪，原理，应用 简介：物位测量仪表按所使用的物理原理可分为直读式物位仪表、差压式物位仪表（包括压力式）、浮力式物位仪表、电测式（电阻式，电容式与电感式）物位仪表、超声式物位仪表、核辐射式物位仪表等。直读式物位仪表。从测量机构上可直接读出液位，玻璃管（或玻璃板）液位计就是利用连通器原理，用旁通玻璃管（或玻璃板）读数。根据测量要求，有透光式和反射式等型式。 浮力式物位仪表，利用液面上的浮子或沉浸在液体中浮筒（也称沉筒）受到浮力作用而工作。这类仪表分为两种：一种是在测量过程中浮力维持不变，如浮球液位计、浮标液位计，工作时浮标随液面高低变化，通过杠杆或钢丝绳等机构将浮标位移传递出去，再经电位器、数码盘等转换为模拟或数字信号；另一种是在测量过程中浮力发生变化，如浮筒式液位计，液位改变时浮筒在液体内浸没的程度不同，所受的浮力也不同，将浮力的变化量转换成差动变压器铁芯的位移，就可输出相应的电信号，供指示、记录、报警和调节之用，也可远距离传送。 在工业生产过程中测量液位、固体颗粒和粉粒位，以及液-液、液-固相界面位置的仪表。一般测量液体液面位置的称为液位计，测量固体、粉料位置的称为料位计,测量液-液、液固相界面位置的称为相界面计。在工业生产过程中广泛应用物位测量仪表，测量锅炉水位的液位计就是一例。发电厂大容量锅炉水位是十分重要的工艺参数，水位过高、过低都会引起严重安全事故，因此要求准确地测量和控制锅炉水位。水塔的水位、油罐的油液位、煤仓的煤块堆积高度、化工生产的反应塔溶液液位等，都需要采用物位测量仪表测量。

通信工程学院matlab课程设计报告

南京工程学院 课程设计说明书（论文）题目模拟信号的数字化 课程名称Matlab通信仿真设计 院(系、部、中心)通信工程学院 专业电子信息工程（传感网） 班级 学生姓名X X X 学号 2 0 8 1 1 0 7 3 2 设计地点信息楼C 216 指导教师潘子宇

设计起止时间：2014年1月10日至2014年 1 月14日

目录 一、内容摘要 (1) 二、课程设计目的和要求 (2) 三、课程设计任务 (2) 四、课程设计软件介绍 (3) 五、课程设计原理 (4) 六、PCM编码及仿真参数设置 (9) 七、PCM解码及仿真参数设置 (11) 八、PCM串行传输模型及仿真参数设置 (13) 九、课程设计成品图 (14) 十、SCOPE端的最终波形图 (14) 十一、主要参考文献 (15)

十二、总结与体会 (15) 一、内容摘要 MATLAB软件是矩阵实验室的简称，是美国M a t h W or k s公司出品的商业数学软件, 可用于算法开发、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境, 广泛用于数字信号分析，系统识别，时序分析与建模， 神经网络、动态仿真等方面有着广泛的应用。主要包括MATLAB和Simulink两大部分。Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。 Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。 Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。.

自动化测试课程设计

目录 一、前言（课设目的及内容） (1) 1.1 课设目的 (1) 1.2 课设内容 (1) 二、测试计划及测试需求 (2) 2.1 测试原理分析 (2) 2.2 测试思想设计 (2) 2.3 测试计划设计 (3) 2.4 测试环境搭建 (4) 三、测试用例的设计 (5) 3.1 登陆测试用例设计 (5) 3.2 订票测试用例设计 (8) 四、测试过程 (9) 4.1 登陆测试过程 (9) 4.2 订票测试过程 (10) 五、测试结果分析 (16) 5.1 测试结果 (16) 5.2 测试结果分析 (20) 六、课设小结及心得体会 (23) 七、参考文献 (24)

一、前言（课设目的及内容） 1.1 课设目的 (1) 使学生能掌握网站功能测试的基本思路和方法，学会使用自动化测试工具QTP进行功能测试； (2) 培养学生分析、解决问题的能力； (3) 提高学生的科技论文写作能力。 1.2 课设内容 (1) 对默认环境和条件（要求详细记录环境条件）下，构造正确的输入进行正常功能需求的测试，使用常见的检查点测试，并将输入进行参数化； (2) 测试系统在异常环境下的功能需求变化，并对测试的结果进行分析和汇总； (3) 相应驱动的编写； (4) 在基本要求达到后，可对被测系统进行探索性测试。

二、测试计划及测试需求 2.1 测试原理分析 QTP主要采用的是使用GUI模拟人的操作。它在模拟人的操作时会记录操作的对象及所做的操作和顺序，然后在回放时按记录顺序操作这些对象。而在这个模拟的过程中，最重要的莫过于界面对象（控件）的识别。 首先，QTP会通过“用户名输入框”这个名字到对象库的对象名中查找； 然后通过找到的对象名，找到对象名映射的属性包； 接着QTP就会通过这个属性包来匹配页面上的控件的属性，如果在页面上找到一个唯一与此属性包匹配的控件，那QTP就会认为此控件为要找的控件； 最后QTP根据“WebEdit”来确定控件的类型，并调用QTP对于此类控件内置的操作方法“Set”把“**值”赋予了控件。 至于其他控件的识别和操作，基本原理和上面一样。 2.2 测试思想设计 根据测试原理的分析以及QTP测试的基本步骤可以设计如图2.2.1的测试思想流程图。该流程图使用Microsoft Visio 2003绘制。

matlab车牌识别课程设计报告(附源代码)

Matlab程序设计任务书 分院（系）信息科学与工程专业 学生姓名学号 设计题目车牌识别系统设计 内容及要求： 车牌定位系统的目的在于正确获取整个图像中车牌的区域，并识别出车牌号。通过设计实现车牌识别系统，能够提高学生 分析问题和解决问题的能力，还能培养一定的科研能力。 1.牌照识别系统应包括车辆检测、图像采集、牌照识别等几 部分。 2.当车辆检测部分检测到车辆到达时,触发图像采集单元，采 集当前的视频图像。 3.牌照识别单元对图像进行处理，定位出牌照位置，再将牌 照中的字符分割出来进行识别，然后组成牌照号码输出。 进度安排： 19周：Matlab环境熟悉与基础知识学习 19周：课程设计选题与题目分析 20周：程序设计编程实现 20周：课程设计验收与答辩 指导教师（签字）： 年月日学院院长（签字）： 年月日 目录

一．课程设计目的 (3) 二．设计原理 (3) 三．详细设计步骤 (3) 四. 设计结果及分析 (18) 五. 总结 (19) 六. 设计体会 (20) 七. 参考文献 (21) 一、课程设计目的 车牌定位系统的目的在于正确获取整个图像中车牌的区域，并识别出车牌号。通过

设计实现车牌识别系统，能够提高学生分析问题和解决问题的能力，还能培养一定的科研能力。 二、设计原理: 牌照自动识别是一项利用车辆的动态视频或静态图像进行牌照号码、牌照颜色自动识别的模式识别技术。其硬件基础一般包括触发设备、摄像设备、照明设备、图像采集设备、识别车牌号码的处理机等，其软件核心包括车牌定位算法、车牌字符分割算法和光学字符识别算法等。某些牌照识别系统还具有通过视频图像判断车辆驶入视野的功能称之为视频车辆检测。一个完整的牌照识别系统应包括车辆检测、图像采集、牌照识别等几部分。当车辆检测部分检测到车辆到达时触发图像采集单元，采集当前的视频图像。牌照识别单元对图像进行处理，定位出牌照位置，再将牌照中的字符分割出来进行识别，然后组成牌照号码输出。 三、详细设计步骤: 1. 提出总体设计方案: 牌照号码、颜色识别 为了进行牌照识别，需要以下几个基本的步骤： a.牌照定位，定位图片中的牌照位置；

最新昆明理工大学检测技术(光纤传感器)课程设计

精品文档 课程设计报告 光纤传感器原理、结构线路及其应用 学院: 信息工程与自动化 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 陈焰 2014年12月25日

目录 摘要 (1) 1. 光纤传感器概述 (1) 1.1光纤传感器研究背景 (1) 1.2研究的目的及意义 (2) 2. 原理 (3) 2.1光导纤维导光的基本原理 (3) 2.1.1 斯乃尔定理（Snell's Law） (3) 2.1.2 光纤结构 (4) 2.1.3 光纤导光原理及数值孔径NA (5) 2.2光纤传感器结构原理 (6) 2.3光纤传感器的分类 (7) 2.3.1 根据光纤在传感器中的作用 (8) 2.3.2 根据光受被测对象的调制形式 (9) 3. 光纤传感器的应用 (10) 3.1温度的检测 (10) 3.1.1 遮光式光纤温度计 (10) 3.1.2 透射型半导体光纤温度传感器 (11) 3.2压力的检测 (12) 3.2.1 采用弹性元件的光纤压力传感器 (12) 3.2.2 光弹性式光纤压力传感器 (14) 3.3液位的检测 (16) 3.3.1 球面光纤液位传感器 (16) 3.3.2 斜端面光纤液位传感器 (17) 3.3.3 单光纤液位传感器 (18) 3.4流量、流速的检测 (19) 3.4.1 光纤涡街流量计 (19) 3.4.2 光纤多普勒流速计 (20) 总结 (21) 参考文献： (22)

摘要 光纤传感器(FOS Fiber Optical Sensor)是20世纪70年代中期发展起来的一种基于光导纤维的新型传感器。它是光纤和光通信技术迅速发展的产物，它与以电为基础的传感器有本质区别。光纤传感器用光作为敏感信息的载体，用光纤作为传递敏感信息的媒质。因此，它同时具有光纤及光学测量的特点。近年来，传感器朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中，光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能，例如：抗电磁干扰和原子辐射的性能，径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等，它能够在人达不到的地方(如高温区或者对人有害的地区，如核辐射区)，起到人的耳目作用，而且还能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。 关键词:光纤传感器测量结构原理应用 1. 光纤传感器概述 1.1 光纤传感器研究背景 近年来，传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中，光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能，例如：抗电磁干扰和原子辐射的性能，径细、质软、重量轻的机械性能；绝缘、无感应的电气性能；耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等，它能够在人达不到的地方（如高温区），或者对人有害的地区（如核辐射区），起到人的耳目的作用，而且还能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。 光纤光栅是利用光纤材料的光敏性，外界入射光子和纤芯内锗离子相互作用引起的折射率永久性变化，在纤芯内形成空间相位光栅，其作用的实质是在纤芯内形成，利用空间相位光栅的布拉格散射的波长特性，一个窄带的，投射或反射，滤光器或反射镜。 1978年加拿大通信研究中心的K O Hill及其合作者首次从接错光纤中观察到了光子诱导光栅。Hill的早期光纤是采用488nm可见光波长的氛离子激光器，通过增加或延长注入光纤芯中的光辐照时间而在纤芯中形成了光栅。后来Meltz 等人利用高强度紫外光源所形成的干涉条纹对光纤进行侧面横向曝光在该光纤芯中产生折射率调制或相位光栅。1989年第一支布拉格诺振波长位于通信波段的光纤光栅研制成功。 光纤传感就是将被测量的变化转化为光纤中传输光参数(如光强、波长、相位以及偏振态)的变化，通过测量光纤的输出光来确定被测量的大小。光纤传感技术在国际上是七十年代后期迅速发展起来的新技术。而光纤传感器就是随光纤通

自动检测技术实验一

东南大学自动化学院 实验报告课程名称：检测技术 第1 次实验

实验名称：实验一、三、五、八、九 院（系）：自动化专业：自动化 ：学号： 实验室：实验组别： 同组人员：实验时间：2013 年11月16日 评定成绩：审阅教师： 实验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一、基本原理 电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应。 描述电阻应变效应的关系式为：ΔR／R＝Kε式中：ΔR／R 为电阻丝电阻相对变化，K 为应变灵敏系数，ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化。 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它反映被测部位受力状态的变化。电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。单臂电桥输出电压Uo1= EKε/4。 二、实验器材及连线 主机箱(±4V、±15V、电压表)、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。

图2-1 应变式传感器安装示意图 图2-2 应变传感器实验模板、接线示意图图2-3 单臂电桥工作原理图 三、实验步骤 1、根据图2-3 工作原理图、图2-2 接线示意图安装接线。 2、放大器输出调零 将实验模板上放大器的两输入端口引线暂时脱开，再用导线将两输入端短接(Vi＝0)；调节放大器的增益电位器RW3 大约到中间位置(先逆时针旋到底，再顺时针旋转2 圈)；将主机箱电压表的量程切换开关打到2V 档，合上主机箱电源开关；调节实验模板放大器的调零电位器RW4，使电压表显示为零。 3、电桥调零

拆去放大器输入端口的短接线，将暂时脱开的引线复原。调节实验模板上的桥路平衡电位器RW1，使电压表显示为零。 4、应变片单臂电桥实验 在应变传感器的托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到200g（或500 g）砝码加完。实验结果填入表2-1，画出实验曲线。 表2-1 重量(g) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 电压(mv) 15.2 30.5 45.9 61.5 77.0 92.4 108.0 132.8 148.3 163.9 拟合方程为：0.834 4.1933 U W =?- 重量20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

数字图像处理 课程设计报告 matlab

欢迎阅读数字图像处理 课程设计报告 姓名： 学号： 班级： .net 设计题目：图像处理 教师：赵哲老师 提交日期： 12月29日

一、设计内容： 主题：《图像处理》 详细说明：对图像进行处理（简单滤镜，模糊，锐化，高斯模糊等），对图像进行处理（上下对称，左右对称，单双色显示，亮暗程度调整等），对图像进行特效处理（反色，实色混合，色彩平衡，浮雕效果，素描效果，雾化效果等）， 二、涉及知识内容： 1、二值化 2、各种滤波 3、算法等 三、设计流程图 插入图片 对图片进行处理 二值化处理 重复 输出两幅图 结束 四、实例分析及截图效果： 运行效果截图： 第一步：读取原图,并显示 close all;clear;clc; % 清楚工作窗口clc 清空变量clear 关闭打开的窗口close all I=imread('1.jpg'); % 插入图片1.jpg 赋给I imshow(I);% 输出图I I1=rgb2gray(I);%图片变灰度图 figure%新建窗口

subplot(321);% 3行2列第一幅图 imhist(I1);%输出图片 title('原图直方图');%图片名称 一，图像处理模糊 H=fspecial('motion',40); %% 滤波算子模糊程度40 motion运动 q=imfilter(I,H,'replicate');%imfilter实现线性空间滤波函数，I图经过H滤波处理，replicate反复复制 q1=rgb2gray(q); imhist(q1); title('模糊图直方图'); 二，图像处理锐化 H=fspecial('unsharp');%锐化滤波算子，unsharp不清晰的 qq=imfilter(I,H,'replicate'); qq1=rgb2gray(qq); imhist(qq1); title('锐化图直方图'); 三，图像处理浮雕(来源网络) %浮雕图 l=imread('1.jpg'); f0=rgb2gray(l);%变灰度图 f1=imnoise(f0,'speckle',0.01); %高斯噪声加入密度为0.01的高斯乘性噪声 imnoise噪声污染图像函数 speckle斑点 f1=im2double(f1);%把图像数据类型转换为双精度浮点类型 h3=1/9.*[1 1 1;1 1 1;1 1 1]; %采用h3对图像f2进行卷积滤波 f4=conv2(f1,h3,'same'); %进行sobel滤波 h2=fspecial('sobel'); g3=filter2(h2,f1,'same');%卷积和多项式相乘 same相同的 k=mat2gray(g3);% 实现图像矩阵的归一化操作 四，图像处理素描(来源网络) f=imread('1.jpg'); [VG,A,PPG] = colorgrad(f); ppg = im2uint8(PPG); ppgf = 255 - ppg; [M,N] = size(ppgf);T=200; ppgf1 = zeros(M,N); for ii = 1:M for jj = 1:N if ppgf(ii,jj)