数字信号处理实验2

数字信号处理实验2（共14篇）（共14篇）

1.数字信号处理实验2 篇一

实验 1

利用 T DFT 分析信号频谱

一、实验目的

1.加深对 DFT 原理的理解。

2.应用 DFT 分析信号的频谱。

3.深刻理解利用 DFT 分析信号频谱的原理，分析实现过程中出现的现象及解决方法。

二、实验设备与环境

计算机、MATLAB 软件环境 三、实验基础理论

T 1.DFT 与 与 T DTFT 的关系

有限长序列 的离散时间傅里叶变换 在频率区间的 N 个等间隔分布的点 上的 N 个取样值可以由下式表示：

212 /0()|()()0 1Nj knjNk NkX e x n e X k k N      由上式可知，序列 的 N 点 DFT ,实际上就是 序列的 DTFT 在 N 个等间隔频率点 上样本。

2.利用 T DFT 求 求 DTFT

方法 1 1：由恢复出的方法如下：

由图 2.1 所示流程可知：

101()()()Nj j n kn j nNn n kX e x n e X k W eN               由上式可以得到：

IDFT DTFT

2.数字信号处理实验2 篇二

1 传统实验教学存在的问题

实验教学在《数字信号处理》课程教学中占有非常重要的位置,通过实验教学加深学生对基本概念和基本原理的理解,提高学生独立分析问题和解决问题的能力。目前数字信号处理开设的实验教学内容主要是数字信号处理基础实验和数字滤波器设计实验。通过基础性实验使学生掌握了一定的数字信号处理基本知识,具有了一定的动手能力,通过数字滤波器的设计实验进一步提高了学生的动手能力。但是这些还都是局限在理论上,对这样一门既有较强的理论性又有很强的实践性的课程,就要引导学生如何将所学的理论知识结合学校专业特色在实际应用中找到切入点,使学生的工程实践能力有一个质的分跃,这些都是传统实验教学中所缺少的。根据目前数字信号处理单一实验的诸多弊端,学院开设了综合性设计实验内容。

2 综合性设计实验内容设计

综合性设计实验可以由指导老师给定实验目的、设计要求和实验条件,由学生自行设计实验方法并加以实现的实验。综合性设计实验的时间是开放的,内容也是开放的,除了指导老师规定的题目,学生也可以自己根据专业特色,选择自己感兴趣的实验题目,实验导师启发和引导学生完成实验。

2.1 综合性设计实验内容

指导老师结合自身教学和科研工作和学校专业特色,提出一定量的适合本科生的综合设计性的实验项目,并且及时更新实验项目。目前,笔者学校的电子信息工程和电子信息科学与技术专业的培养方案的修订和教学过程中都在不断地加强和电力系统的结合,这也是笔者学院该专业的特色。而实际上电力系统中应用信号处理地方非常多,例如:谐波检测、故障检测、电能质量分析等,所以数字信号处理实验教学过程中也要加强信号处理技术在电力系统当中的实践教学,让学生们真正地体会学有所用。目前学院提供4个实验项目供学生选择:语音信号的频谱分析和变频设计,电力系统谐波分析与仿真,雷达信号分析,电力系统谐波畸变率计算分析。

下面以电力系统谐波分析与仿真实验项目为例,说明综合设计性实验的设计。

电网稳态的供电电压波形为工频正弦波形,其数学表达式为

其中,,f分别为工频模拟角频率、工频。我们国家工频为50 Hz。设电力系统电压信号表达式为s(t)=sin100πt+0.5sin300πt+0.2sin500πt+0.1sin900πt,信号中为4个频率正弦信号的线性叠加。首先要对该信号进行采样,然后对采样后的信号进行FFT变换,最后分析其所包含的谐波成分。

2.2 综合性设计实验要求

对于电力谐波分析中采样频率的选择很主要,在实验指导过程中要引导学生对50 Hz、100 Hz、150 Hz等频率成分进行分析,那么采样频率和采样的数据长度怎么选择是正确的。该实验要求学生利用MATLAB对整个系统的软件进行仿真实现,并且完成实验报告,在实验报告中学生要给实验原理、实验方案、程序设计和仿真结果和分析(实验图和表)。

3 结语

数字信号处理课程是一门理论性和实践性都很强的重要基础课程,文章在分析传统实验教学中的不足,提出结合学校专业特色开展综合设计性实验教学,既能加深学生对基础知识的掌握和巩固,又能培养学生综合运用知识的能力,提高学生的工程实践能力。

参考文献

[1]朱金秀,张卓,朱昌平.数字信号处理课程实验教学研究与实践[J].实验室研究与探索,2008,27(5):96-98.

[2]杨顺辽,李永全.数字信号处理实现与实践[M].武汉:华中科技大学出版社,2011:84-95.

3.数字信号处理实验2 篇三

关键词:可变延时器;FPGA;SDRAM;MPEG-2 TS

中图分类号:TN96文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 09-0000-01

Digital Video Signal Variable Delay Device Based on MPEG-2 TS Streams

Xie HuadongTang Puying

(School of Optoelectronic Information, University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu610054,China)

Abstract:This paper presents a new stream based on MPEG-2 TS digital video signal grammatical and semantic variable time delay.

Keywords:Variable delay device;FPGA;SDRAM;MPEG-2 TS

一、可调延迟器实现原理与参数设计

项目中TS流最大码率10Mbps,时钟频率为27MHZ。根据任务要求,本TS流延时器可用两个FIFO来完成。SPI/TS流是8bit并行,所以FIFO的宽度应为8bit,深度为10Mb/s×30÷8≥37.5Mbyte 。 FIFO的容量应大于37.5MByte×8=300Mb或30s×10Mb/s=300Mb。目前IC市场上未找到有300Mb这样大容量现成的FIFO芯片,对于本项目来说SDRAM芯片最为合适。

二、可变延时器系统框图和模块设计

(一)输入输出缓存模块

输入输出缓存模块完成数据缓存。低速数据写入FIFO中,然后以高速时钟读出,完成跨时钟域的设计。输出缓存模块接收从SDRAM输出的数据,当FIFO写计数器大于940时,将输出缓存模块的数据以27M的时钟读出送给后续视频解码器。

(二)SDRAM控制模块

SDRAM控制模块完成对SDRAM初始化和读写操作。初始化时四个片选信号全部有效,在上电后立刻进入一个空闲状态,在等待200微秒后,系统进入初始化阶段。对所有BANK预充电,再往后给SDRAM 8次刷新命令,最后设置SDRAM模式寄存器。

控制模块检测到输入接口缓存器模块FIFO的写计数器等于940时产生读使能REN。同时,写地址模块跟随读出的数据字顺序地产生对应的写地址。控制模块根据接收到的数据及地址完成SDRAM的写操作。控制模块的状态图如下:

SDRAM芯片的行列地址线是复用的,合理的安排时序是整个系统的关键。由于SDRAM是电容性器件,所存储的数据容易丢失,因此数据在读写的同时,必须刷新以保证数据不丢失。本系统采用集中刷新方式,在一次完整的读写操作后,使用全局预充电关闭所有BNAK,对四个芯片同时刷新。时序图如下:

首先利用片选信号选中一块芯片,然后预充电命令配合BANK地址关闭正在工作的行。一个时钟后,用激活命令配合片选信号、BANK地址以及行地址选中下一工作行。行地址锁定后,控制模块将写命令与列地址信号及来自输入接口缓存模块的数据一并送入SDRAM,至此完成写一行940个数据的操作。当系统内部計数器与装订模块的设定值相同后,启动读操作。先由预充电关闭芯片工作行,再由激活命令打开下一工作行。锁定行地址后随即将读命令、列地址送入SDRAM,即可将数据从SDRAM读出然后写入输出缓存模块。

读写过程后,根据SDRAM数据手册要求的刷新频率对四块芯片同时刷新操作。刷新操作前须全局预充电,此操作是对四块SDRAM同时进行的。

(三)读写地址发生模块

读写地址发生模块实际上是两个相同的循环计数器,只不过读地址模块迟后一定时间启动。

(四)延迟控制与延迟装订显示模块

由四个旋转拨码开关及一个显示模块组成。旋转拨码开关用于延迟时间装订,当FPGA内部计数器计数值与拨码开关的设定值相同时,启动SDRAM控制模块中的读使能,将数据从SDRAM读出送至输出缓存模块。显示模块显示倒计时,指示视频信号输出的具体时间。

三、结语

此系统不仅可以对MPEG-2 TS流进行延时,也可以对业内其它大部分数字信号流进行延时。系统所设计的输入10Mbps的视频数据,4块SDRAM芯片的存储容量为1Gbits,最大可延时100秒,完全满足现行需求。目前,该系统已经通过板上验证和工业测试,并且成功应用于某公司一大型项目中。未来,还可广泛应用于电视节目直播等相关领域。

参考文献:

[2]孔德平.延时技术在电视直播中的运用.现代电视技术,2007,2:90-91

4.数字信号处理实验2 篇四

关键词:数字信号处理;综合性实验;Matlab

0引言

“数字信号处理”课程的主要内容包括z变换、离散傅里叶变换(DFT)、快速傅里叶变换(FFT)、数字滤波器设计和实现以及数字信号处理中的有限字长效应等等［1］。在学习理论知识的同时或之后，引入实验将有助于学生更好地理解和掌握课程内容［2－3］。笔者在教学过程中，设计了Matlab综合性实验。该实验在不失趣味性的同时，能把该课程中许多分散的知识点串接起来。教学实践表明，该实验可以帮助学生更深入地理解本门课程，取得了较好的教学效果。

1综合实验内容设计

笔者所设计的Matlab实验如下:对下式所示的输入信号进行滤波。x=sin(100πt)+sin(480πt)(1)具体步骤为(1)将输入的模拟信号x进行采样和量化，得到12位精度的数字信号;(2)设计一个低通无限冲激响应(IIＲ)滤波器，将输入信号中的240Hz的干扰滤除，要求滤波器的输出信号中240Hz处的噪声功率比50Hz处的信号功率低60dB。(3)设计一个高通有限冲激响应(FIＲ)滤波器，将输入信号中的50Hz的干扰滤除，要求滤波器的输出信号中50Hz处的噪声功率比240Hz处的信号功率低60dB。(4)对于上述两个滤波器，要求:给出理想滤波器的传输函数及频率响应;给出系数量化后所得的新的滤波器的传输函数及频率响应;确定滤波器实现所采用的结构，并给出该结构中所用加法器和乘法器的位数;将输入的数字信号通过前一步实现的滤波器，画出输出信号的频谱，确保滤波器性能满足设计要求。顺利完成上述Matlab实验，需要解决以下问题:(1)采样频率和FFT点数的选取:根据采样定理，采样频率只要不低于信号中所包含的最高频率的两倍，就可以从采样后的离散时间信号中恢复出原始的模拟信号。根据式(1)，采样频率只要不小于480Hz即可。但是当需要使用FFT对信号进行频谱分析时，在确定采样频率时，除了要满足采样定理外，还需要考虑其他条件。例如:在做FFT时，信号频率应为频率分辨率的整数倍，这样才能准确地从频谱中看到该频率信号的功率，避免谱泄漏，即下式中的k应为整数:k=ffs=N(2)其中f，fs和N分别为信号频率、采样频率和FFT的点数。fs/N为频率分辨率，N一般为2的幂次方。在k不为整数时，为了减小谱泄漏的影响，可以在做FFT之前对采样所得的信号进行加窗处理［1］。(2)模数转换器的实现:实验中要求对输入信号进行量化，得到12位精度的数字信号。在将输入信号进行量化时，涉及到如何确定模数转换器的满量程范围、结构、量化方式(舍入还是截断)以及如何进行有符号数的量化等。(3)IIＲ滤波器类型的选择和设计:双线性变换是设计数字IIＲ滤波器的常用方法。它首先要将所要设计的数字滤波器的归一化边界角频率进行预畸变，然后再设计出满足性能要求的模拟滤波器。模拟滤波器有四种类型，分别为巴特沃斯滤波器，切比雪夫I型滤波器、切比雪夫II型滤波器以及椭圆滤波器。只有了解了这四种滤波器的特性，才能根据实际需求来选择合适的滤波器类型。在选择好滤波器类型后，将滤波器的性能指标输入相应的Matlab函数，就可以得到滤波器的传输函数，完成滤波器的设计。以椭圆滤波器为例，可以依次调用函数elli-pord()，函数ellipap()和函数zp2tf()来获得滤波器的阶数、零极点、增益和s域传输函数;也可以直接调用函数ellip()来得到滤波器的s域传输函数。最后再通过调用函数bilinear()得到相应数字滤波器的传输函数。(4)FIＲ滤波器的设计:在用窗函数法来设计FIＲ滤波器时，首先要根据滤波器的性能参数(如过渡带宽度、阻带衰减等)选取合适的窗函数以及确定窗函数的长度，之后将得到的窗函数与理想滤波器的单位脉冲响应序列相乘得到FIＲ滤波器的单位脉冲响应序列。以Kaiser窗为例，在Matlab中，函数kaiserord()用于预估FIＲ滤波器的阶数，函数kaiser()用于产生相应长度的Kaiser窗函数，函数fir1()用于实现采用该Kaiser窗设计的FIＲ滤波器，输出为滤波器的单位脉冲响应序列。(5)滤波器的实现:在用硬件实现滤波器时，必须考虑滤波器的有限字长效应，即滤波器系数的量化、滤波器中加法器和乘法器的有限字长效应以及运算结果的有限字长等等。滤波器的实现结构有直接型、级联型和并联型等。由于IIＲ滤波器存在量化噪声的积累，所以在选择结构时，需要考虑各种结构对有限字长效应的灵敏度。高阶IIＲ滤波器通常采用级联型或并联型结构来实现。Matlab中的函数residuez(B，A)用于计算传输函数B(z)/A(z)的留数、极点和直接项，从而得到有理式的部分分式展开;利用传输函数的部分分式展开，并通过适当的合并，可以得到滤波器的并联型结构。函数tf2sos()则可用于将传输函数转换成二阶节，得到滤波器的级联型结构。图3给出了系数量化前后高通滤波器的频率响应。为了能够判断所设计和实现的滤波器的性能是否达到设计指标，需要对滤波器的输出序列做N点的FFT。这时需要注意两点:一要能正确地区分输出序列中的暂态响应部分和稳态响应部分;二要从稳态响应部分选取连续的N个输出值做N点的FFT。

2教学反馈

根据学生上交的实验报告，从他们所写的实验收获和实验心得可以看出这个实验对他们学好这门功课所起的作用。总结如下:(1)本次实验是FIＲ滤波器与IIＲ滤波器的设计，综合使用了大量数字滤波器的设计方法，比如双线性变换法，窗函数法等，加深了对课堂学习的理论知识的理解，如IIＲ和FIＲ滤波器的优缺点、滤波器的暂态响应和稳态响应、各种模拟滤波器的性能比较以及各种窗函数之间的差异等。(2)学生对采样定理和FFT有了更深的认识，明白了采样频率、FFT点数等对频谱分析结果的影响，并通过不断的摸索与尝试，总结出了使用FFT时的一些注意事项。(3)对数字信号处理中的有限字长效应有了更加直观的体会，认识到在设计滤波器的传输函数时，需要考虑量化对滤波器性能的影响，设计指标需要留出一定的裕量。(4)提高了用Matlab实现数字信号处理功能的能力，包括:熟悉了使用Matlab设计FIＲ和IIＲ滤波器的流程;学会使用Matlab中的一些函数，如fft，cheb1ord，cheby，bilinear，fir1等;学会了用Matlab编写程序来实现指定结构的滤波器;学会了从时域和频域观察滤波器的输出是否正确以及是否达到性能要求等。总而言之，通过这次实验，使学生真正了解了如何利用Matlab来进行滤波器的设计，感觉受益匪浅，对他们学好“数字信号处理”课程很有帮助。

3结语

笔者所设计的基于Matlab的综合性实验涵盖了“数字信号处理”课程中的主要知识点。从学生反馈的意见可以看出，本实验取得了良好的教学效果，这有利于提高学生学习兴趣以及增强他们解决实际问题的能力。

参考文献:

［1］程佩青，数字信号处理教程［M］，北京:清华大学出版社，2007．

［2］曹建玲，刘焕淋，雷宏江．基于MATLAB的“数字信号处理”仿真实验［J］．北京:中国电力教育，2012(32):88－89．

5.数字信号处理实验2 篇五

（1）正确理解样本数据标准差的意义和作用，学会计算数据的标准差。

（2）能根据实际问题的需要合理地选取样本，从样本数据中提取基本的数字特征（如平均数、标准差），并做出合理的解释。

（3）会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征。（4）形成对数据处理过程进行初步评价的意识。过程与方法

在解决统计问题的过程中，进一步体会用样本估计总体的思想，理解数形结合的数学思想和逻辑推理的数学方法。

情感态度与价值观

会用随机抽样的方法和样本估计总体的思想解决一些简单的实际问题，认识统计的作用，能够辨证地理解数学知识与现实世界的联系。

重点与难点

重点：用样本平均数和标准差估计总体的平均数与标准差。难点：能应用相关知识解决简单的实际问题。教学设想

【创设情境】

在一次射击比赛中,甲、乙两名运动员各射击10次，命中环数如下﹕ 甲运动员﹕7，8，6，8，6，5，8，10，7，4； 乙运动员﹕9，5，7，8，7，6，8，6，7，7.观察上述样本数据，你能判断哪个运动员发挥的更稳定些吗？为了从整体上更好地把握总体的规律，我们要通过样本的数据对总体的数字特征进行研究。--用样本的数字特征估计总体的数字特征（板出课题）。【探究新知】

<一>、众数、中位数、平均数 〖探究〗：P62

（1）怎样将各个样本数据汇总为一个数值，并使它成为样本数据的“中心点”？（2）能否用一个数值来描写样本数据的离散程度？（让学生回忆初中所学的一些统计知识，思考后展开讨论）

初中我们曾经学过众数，中位数，平均数等各种数字特征，应当说，这些数字都能够为我们提供关于样本数据的特征信息。例如前面一节在调查100位居民的月均用水量的问题中，从这些样本数据的频率分布直方图可以看出，月均用水量的众数是2.25t（最高的矩形的中点）（图略见课本第62页）它告诉我们，该市的月均用水量为2.25t的居民数比月均用水量为其他值的居民数多，但它并没有告诉我们到底多多少。〖提问〗：请大家翻回到课本第56页看看原来抽样的数据，有没有2.25 这个数值呢？根据众数的定义，2.25怎么会是众数呢？为什么？（请大家思考作答）

分析：这是因为样本数据的频率分布直方图把原始的一些数据给遗失的原因，而2.25是由样本数据的频率分布直方图得来的，所以存在一些偏差。

〖提问〗：那么如何从频率分布直方图中估计中位数呢？

分析：在样本数据中，有50%的个体小于或等于中位数，也有50%的个体大于或等于中位数。因此，在频率分布直方图中，矩形的面积大小正好表示频率的大小，即中位

从标准差的定义和计算公式都可以得出：s0。当s0时，意味着所有的样本数据都等于样本平均数。

（在课堂上，如果条件允许的话，可以给学生简单的介绍一下利用计算机来计算标准差的方法。）

２．方差

2s从数学的角度考虑，人们有时用标准差的平方（即方差）来代替标准差，作为测量样本数据分散程度的工具：

在刻画样本数据的分散程度上，方差和标准差是一样的，但在解决实际问题时，一般多采用标准差。【例题精析】

〖例1〗：画出下列四组样本数据的直方图，说明他们的异同点。(1)５，５，５，５，５，５，５，５，５(2)４，４，４，５，５，５，６，６，６(3)３，３，４，４，５，６，６，７，７(４)２，２，２，２，５，８，８，８，８

分析：先画出数据的直方图，根据样本数据算出样本数据的平均数，利用标准差的计算公式即可算出每一组数据的标准差。解：（图略，可查阅课本Ｐ６８）

四组数据的平均数都是５.０，标准差分别为：０.００，０.８２，１.４９，２.８３。他们有相同的平均数，但他们有不同的标准差，说明数据的分散程度是不一样的。〖例2〗：（见课本Ｐ６９）

分析： 比较两个人的生产质量，只要比较他们所生产的零件内径尺寸所组成的两个总体的平均数与标准差的大小即可，根据用样本估计总体的思想，我们可以通过抽样分别获得相应的样本数据，然后比较这两个样本数据的平均数、标准差，以此作为两个总体之间的差异的估计值。【课堂精练】

P７１ 练习1.2.3 ４ 【课堂小结】

1． 用样本的数字特征估计总体的数字特征分两类：

（１）用样本平均数估计总体平均数。

（２）用样本标准差估计总体标准差。样本容量越大，估计就越精确。2．平均数对数据有“取齐”的作用，代表一组数据的平均水平。

3． 标准差描述一组数据围绕平均数波动的大小，反映了一组数据变化的幅度。【评价设计】

6.数字电子技术教案-2 篇六

2011 —2012 学年第一学期

电信工程学院电子技术系（部）电子信息工程技术教研室 课程名称

数字电子技术

任课教师

何鹏云

授课形式

理论教学√课内实践□理实一体□习题复习□考核评价□其他活动□

课时安排

序号

授课日期

9月07日

授课班级

教学内容：

学习情景一：逻辑代数

任务3：逻辑代数的基本运算法则 任务4：公式化简

教学目标： 专业能力

方法能力

社会能力

了解数字电路的特点及分类，数制与编码的概念，各种数制之间的转换

总结归纳

团队合作

了解不同类型逻辑表达式的相互转换以及最简与或表达式

自学能力

沟通技巧

掌握逻辑代数的基本运算法则、基本公式、基本定理和化简方法

分析能力

耐心细致

重点难点及解决方法：

重点：逻辑代数的基本运算法则 解决方法：通过讲解来初步认识 难点：公式化简

解决方法：通过实例进行引导分析，最后小组讨论方式进行深化

授课地点：教室 教学媒体：计算机、多媒体

设备及材料：计算机、多媒体、黑板 其它资源：

学习效果评价方式： 学生自我评价

教师通过任务完成情况进行评价

作业和思考题： 必做题：（见教案续页）15分钟 选择题：（见教案续页）10分钟

课后小结：

学生了解逻辑代数的基本知识，学会公式化简。

填表说明：1.序号，指该课程授课的顺序号，应与授课计划一致；2.授课形式在相应的选项打“√”。授课教案

教学内容及过程

时间分配

方法及手段

任务3：逻辑代数的基本运算法则

一、引入情景：

问题1：逻辑代数的基本概念

逻辑代数是按一定的逻辑关系进行运算的代数，是分析和设计数字电路的数学工具。在逻辑代数，只有０和１两种逻辑值，有与、或、非三种基本逻辑运算，还有与或、与非、与或非、异或几种导出逻辑运算。逻辑是指事物的因果关系，或者说条件和结果的关系，这些因果关系可以用逻辑运算来表示，也就是用逻辑代数来描述。事物往往存在两种对立的状态，在逻辑代数中可以抽象地表示为 0 和 1，称为逻辑0状态和逻辑1状态。

逻辑代数中的变量称为逻辑变量，用大写字母表示。逻辑变量的取值只有两种，即逻辑0和逻辑1，0 和 1 称为逻辑常量，并不表示数量的大小，而是表示两种对立的逻辑状态。

二、资讯学习

问题1：有哪些基本逻辑运算？

1、与运算

与逻辑的定义：仅当决定事件（Y）发生的所有条件（A，B，C，„）均满足时，事件（Y）才能发生。表达式为： Y = A B C

2、或运算

或逻辑的定义：当决定事件（Y）发生的各种条件（A，B，C，„)中，只要有一个或多个条件具备，事件（Y）就发生。表达式为：

Y = A + B+ C

3、非运算

非逻辑指的是逻辑的否定。当决定事件（Y）发生的条件（A）满足时，事件不发生；条件不满足，事件反而发生。表达式为 :

5分钟 5分钟 30分钟

用生活中的小实例启发引导，小组讨论解决方案； 多媒体课件引导 材料学习小组讨论 课堂小组提问

授课教案

教学内容及过程

时间分配

方法及手段

问题2：什么是复合逻辑运算？（1）与非运算： 逻辑表达式为：（2）或非运算： 逻辑表达式为：（3）异或运算： 逻辑表达式为：（4）异或运算： 逻辑表达式为：

问题3：逻辑函数及其相等概念

（1）逻辑表达式：由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。在逻辑表达式中，等式右边的字母A、B、C、D等称为输入逻辑变量，等式左边的字母Y称为输出逻辑变量，字母上面没有非运算符的叫做原变量，有非运算符的叫做反变量。

（2）逻辑函数：如果对应于输入逻辑变量A、B、C、„的每一组确定值，输出逻辑变量Y就有唯一确定的值，则称Y是A、B、C、„的逻辑函数。记为

10分钟 25分钟 5分钟 10分钟

用一些简单的实例和数字来说明数制之间的关系及重要性。让学生实际动手练习；教师指导 启发式学习小组讨论 课堂提问 PPT演示

授课教案

教学内容及过程

时间分配

方法及手段

三、总结评价

学生自我评价学习和工作效果，小组讨论，笔记整理，老师进行点评，总结本学习情境的学习成果，讲授拓展性知识。本节重点：

逻辑代数的基本运算法则； 公式化简。拓展知识：

1、逻辑代数的各种运算及法则。

15分钟 5分钟

布置课堂作业，学生利用所学知识完成作业；教师讲解 总结评价 教师点评

板书设计：

任务1：逻辑代数的基本运算法则 任务2：公式化简

基本逻辑运算 复合逻辑运算 逻辑函数及其概念 简单的公式化简

总结评价 布置作业

课堂作业：

一、课后习题1.7

7.数字信号处理实验2 篇七

关键词：图形化组态,动态链接库,数据驱动

0 引言

随着计算机技术的发展,图像处理技术已经运用到了工业、军事、医学等很多方面。而图像处理是一个复杂而繁琐的过程,常常一项简单的图像处理过程需要多个图像处理算法共同完成。如果临时编写算法的话不仅算法的正确性难以保证,而且对于不熟悉编程的人来说是件困难的事[1,2]。本文提出并研究了一种基于图形化组态的数字图像实验系统,本系统将图像处理算法封装为图形控件,用户可以通过拖、拽的方式自由组态,来绘制处理流程,根据绘制的流程来进行图像处理。本系统不仅可以减少从事图像处理的研究人员进行算法的重复开发,方便进行对比实验,而且也可以使图像处理初学者不需要编程就可以快速熟悉图像处理流程。本系统结合VB和VC语言的优点,采用VB和VC程序语言实现,运用了动态链接库技术,将系统所需的大量的图像处理算法编写成动态链接库,提高系统的运行速度。

基于图形化组态的软件开发代表了一种新的软件开发方式,它借助了图形图像简单直观、易于理解的特点,由节点和节点间的有向连线构成的一个有向图来表示程序的处理流程。节点可以看成是具有输入和输出接口,并且封装了一定算法的功能模块,输入接口用于接收数据,输出接口用于发送数据[3]。

本系统主要是为专业进行图像处理研究或者进行图像处理学习的人员设计。本系统采用图形化组态的方式来设计。图形化组态的一个特点就是可以把一些通用的图像处理算法封装成图标控件,用户要运用这些算法的时候,不必要再编写图像处理算法,而只要拖、拽相应的图标就可以组成流程,这样可以大大减少用户的工作量,而且对于不熟悉图像编程的初学者也比较方便;图形化组态的另一个特点是连接的对象可以随时被撤销和改变,即处理流程可以根据用户需要动态地改变,用户可以很快地对实验结果进行比较。

1 系统的主要功能模块

本系统采用VB和VC语言实现。VB在界面编程中具有所见即所得的优势,且编程快速、简单,但代码运行较慢。VC编写的程序,编译后代码的执行速度比VB快,但编程较为复杂。因此,对于系统界面和不涉及大量计算的程序用VB编写,而对于需要大量计算的图像处理算法则用VC的动态链接库来编写。运用动态链接库来编写大量的图像处理算法既可以节约内存也便于软件的升级。

本系统是一个基于图形化组态的数字图像实验系统,其中算法工具栏中的每一个选项代表了一种图像处理方法或者是某些方法的组合。用户通过单击鼠标选定算法工具栏中的方法,完成对象的选定,设置选定对象的属性,并建立选定对象的流程连线。根据绘制的操作流程,用户可以完成各种图像处理实验,快速地查看输出结果。本系统具有可扩展的特点,即用户新编写的图像处理程序可以自动封装成图形控件,添加到系统中去。系统的模块结构关系如图一所示:

下面,主要介绍本系统的流程绘制模块、运行模块、显示模块,以及算法扩展模块。

1.1 流程绘制模块

此模块的功能主要是负责流程的绘制、流程的修改和所选定方法对象所需参数的输入。其中,流程的绘制有两种方法:一种方法是通过单击鼠标选定算法工具栏中的相应方法对象,完成对象的选定、选定对象的连线等步骤来绘制流程;另一种方法是通过打开一个已经保存的流程文件来绘制流程。

图形控件可分为简单类图形控件、复合类图形控件和控制类图形控件三大类。简单类图形控件是只封装了一个单一功能或一个图像处理算法的图形控件;复合类图形控件是封装了多个图像处理算法的控件;控制类图形控件主要是在包含选择结构或者循环结构的流程中用到,用来控制流程的走向。图形控件V可以表示为V=(Index,Type,In_num,Out_num,Para,Fun,Pin,Pout),其中:

●Index表示图形控件的索引值;

●Type表示图形控件的类型,当它的值为0时表示简单类图形控件,值为1时表示复合类图形控件,值为2时表示控制类图形控件;

●In_num表示处理流程中以此图形控件为终点的连线的数目,即图形控件的入度,它是在对处理流程中的图形控件进行仿真运行的时候将要用到的一个重要量;

●Out_num与In_num相反,表示处理流程中以此图形控件为起点的连线的数目,即图形控件的出度,它也是在对处理流程中的图形控件进行仿真运行时将要用到的一个重要量;

●Para表示图形控件中所封装函数所需要的参数;

●Fun表示图形控件中所封装的函数;

●Pin表示图形控件的输入端口的集合,它可以为空;

●Pout表示图形控件的输出端口的集合,它可以为空。

这三类图形控件都是由图形部分、功能部分和属性面板三部分组成,图二为图形控件结构图。其中,图形部分是图形控件的外部表现形式,功能部分是图形控件的核心部分,里面封装了函数的具体实现,外部是不可见的,属性面板则可看成是为控件的功能部分传递参数的外部接口。

有向处理流程中图形控件之间的连线主要有两方面的作用:一是作为图形控件之间的可视化连接,二是表示数据传输的方向,两个相互连接的图形控件之间有数据从连线所连接的起点图形控件传输到连线所连接的终点图形控件,从而完成数据的传输过程。图形控件之间的连线E可以用E=(Index,Type,Start_index,End_index,Left_Right),其中:

●Index表示连线的索引值;

●Type表示连线的类型。有两种类型的连线:一种是带箭头的直线,它的Type为0;另一种是带箭头的折线,它的Type为1,当有向处理流程中包含循环结构时,会绘制出带箭头的折线;

●Start_index表示与连线起点相连接的图形控件的索引值;

●End_index表示与连线终点相连接的图形控件的索引值;

●Left_Right用来区分与控制类图形控件的左端口还是右端口相连的标志。为Flase表示与控制类图形控件的左端口相连;为True表示与控制类图形控件的右端口相连。当连线的一端连接的是图形控件时此标志位才有用。

1.2 运行模块

此模块的功能是根据用户所绘制的图像处理流程,分析实验流程,调用相应的图形控件所对应的函数对流程进行处理。用户所绘制的流程图具有以下特点:

(1)有向性:从一图形控件到另一图形控件存在有向关系,前者是后者的前驱节点,后者是前者的后继节点,流程的有向性决定了数据流动的有向性。

(2)条件性:某个图形控件可能有多个前驱,一个图形控件若想被激活运行,必须是它的所有前驱图形控件运行完毕并且有输出,也就是说它的所有输入接口都有输入。

(3)流程中可以包括顺序结构、选择结构、循环结构、子过程调用四种结构,所以,流程中可能会有环。

传统的基于图形化编程的平台基本上是在运行之前,根据处理流程的结构先对图形控件对象进行排序,然后再根据排序结果依次调用与图标相关的算法。这种方法不仅效率低,而且对于包含选择结果和循环结构的流程不适应。因此,本文提出的一种基于数据驱动的方法,这种方法利用栈结构的后进先出的特点实现。这种方法对于包含顺序结构、选择结构、循环结构以及子过程调用四种结构的流程都适用。系统的运行机制如图三所示。

1.3 显示模块

此模块的功能是显示处理后的结果。处理后的结果主要分为两类:一类是处理后的图像结果,另一类是图像结果的相关参数。

1.4 算法扩展模块

此模块的功能主要是提供一个开放性的外部接口,可以将用户自己编写的图像处理程序自动封装成图形控件,并且将此控件添加到系统中去,供以后使用。

此开放性的外部接口主要包括添加图形控件的控件名、图形控件所对应函数的函数名、添加函数参数的个数以及参数的类型。添加图形控件的控件名和图形控件所对应函数的函数名是不可缺少的,但是输入的参数信息可以为空。当用户要往系统中添加一个新的算法的时候,只要提供外部接口中的相关信息,系统就根据用户提供的信息,生成与添加函数的名字相同的图标对象,并且将生成的图标对象添加到已有的算法工具栏中保存下来。同时,系统将添加的图形控件的控件名和图形控件所对应函数的函数名对应的保存下来,使流程解析的时候能够正确的自动调用正确的函数。

2 示例

图四是系统的用户界面。左边是算法控件栏,中间是流程绘制实验台。以下图的实验为例,首先在控件栏中拖取“打开图像”、“灰度均衡”、“显示”、“sobel算子”等控件,然后设计它们的属性,按照实验的要求将它们用线连接起来,组成图四所示的流程图,点击运行按钮来运行实验,结果如图五所示。

3 结束语

本文介绍了基于图形化编程的图像处理实验系统的主要功能和实现技术。基于图形化的编程方式增加了系统的可视化效果,提高了图像处理的速度。

参考文献

[1]王建新,陆炜妮,王伟平.基于组建的数字图像处理仿真系统的设计与实现[J].系统仿真学报,2004,16(6):1213-1216.

[2]王建新,张丽媛,盛羽,刘丽娟.基于组件的计算机组成原理虚拟实验室的设计与实现[J].系统仿真学报,2008,20(9):2469-2474.

[3]Fabrega L,Massaguer J,Jove T,Merida D.A Vir-tual network laboratory for learning IP network[A].Denmark:The7th Annual Conference on Innovation and Technology in Compute Science Education,2002.Reference6.

[4]N Kehtarnavaz,C Gope.Dsp System Design Us-ing Labview and Simulink:A Comparative Evaluation[J].IEEE,2006,6:985-988.

8.数字环保实验室 篇八

根据国家对“数字环保”的重大需求和企业自身的优势，北京宇图天下科技有限公司与中科院遥感应用研究所、北京师范大学环境学院联合成立了国内第一家“数字环保实验室”。

实验室本着“信息科研成果产业化和实用化”的宗旨，利用中科院遥感应用研究所空间信息高端的技术支撑、北京师范大学环境科学雄厚的专业基础及北京宇图天下科技有限公司技术集成优势和成果转化优势，形成“产-学-研”一体化的成果和技术转化与推广基地。实验室通过开展环境信息化的基础理论和实际应用研究，不断提高数字环保基础理论研究水平，推广并改进环境信息化产品，实现数字环保产品的专业化、实用化和产业化，增强环境信息化对环境保护工作的科技支撑能力，为科学地进行环境保护工作提供环境管理与决策支持。

实验室自主研发生产了一整套数字环保产品，其核心技术是地球空间信息科学技术（遥感、地理信息系统、全球定位系统，简称“3S”技术），主要有：环境综合集成平台、环境事故应急处置系统、环境在线监测监控系统、放射源监控管理系统、环境数据中心系统、环境三维地理信息系统、车辆监控管理系统、环境质量地理信息系统、环境统计地理信息系统、排污申报地理信息系统、建设项目管理系统、12369监控管理系统等。

9.华南理工数字逻辑作业2解答 篇九

答：同步时序逻辑电路与组合逻辑电路的主要区别是：电路中是否存在具有记忆功能的电路。

2.写出组合逻辑电路分析一般步骤。

答：组合逻辑电路分析一般步骤有：

(1)阅读给出的逻辑电路图。

(2)列写出逻辑函数的表达式。

(3)通过化简得到最简的逻辑函数表达式，并列出真值表。

(4)根据逻辑表达式和真值表，指出电路的逻辑功能，做出对逻辑电路图的评价和改进。

3.写出同步时序逻辑电路的一般分析步骤。

答：同步时序电路分析的一般步骤有：

(1)根据已知的电路写出激励方程和输出方程。

(2)由激励方程和触发器特征方程写出触发器的状态方程。

(3)作出状态转移表和状态图。

10.数字信号处理实验2 篇十

创设有效阅读学习情境

——实验小学“数字化”学习班级实验方案

一、实验背景

数字时代的来临，为知识与文化的传播开创了前所未有的历史阶段。以数字化技术为支撑的教学环境，为教育教学带来了惊喜与震撼。它不需要受任何时空的限制，使教学情境的创设显得更为实际、便捷和高效。充分的交互性能够创设生动、直观、形象的学习情境，使教学直观化、动态化。非线性的超文本和超媒体链接更是符合人类的思维方式，给够提供丰富的资源帮助学生分析问题和解决问题，引起学生持续探究的兴趣，为学生提供了自主学习的时间和空间。将数字化技术运用于情境教学，发挥好教学中的情境效应，就可以打破时空的限制，在动静结合虚实相生中引发大量的联想和想像，创设一个崭新的教学审美时空。它为情境教学注入了新的生命与活力，提高了课堂教学的效率。而“阅读教学是学生、教师、文本之间对话的过程。”对话能否顺利展开，关键就看对话的情境能否让学生畅所欲言。在数字化校园环境下，我们着重探讨创设有效阅读学习情境的操作策略，构建适合语文阅读教学的实际的操作范式。

二、实验对象

三（6）班学生52名

三、实验预期目标

1．充分利用“e学习”的强大功能，形成有效创设阅读学习情境的实施策略，寻找达到“有效”的关键点，使学生在良好的学习情境中全身心地投入学习，乐学、会学、爱学，达到最佳的学习效果。

2．通过“数字化环境下创设有效阅读学习情境的策略”探究，构建适合语文阅读教学实际的操作范式。

3．让学生在大语文的环境中学习语文，改变学生的学习方式，提升学生的信息素养和语文学习能力。

四、实验内容

（一）数字化环境下有效创设语文阅读教学情境的策略研究。具体分为三个内容。1.什么是语文阅读教学的有效e情境？有效性不是将数字化技术与阅读教学的简单相加，而是互相优化下的综合性作用。即“情境”能应生动地反映教材相关内容，激发学生的学习兴趣，唤醒学生的情感，形成情动力。同时情境有利于引领学生的体验，唤起学生原有的生活经验，让新情境与其发生共鸣，从而构建新的认知结构等等。2.怎样创设有效的语文阅读教学e情境。这就要结合教材内容，结合教学对象学生的生理、心理特点，还要结合教师自身的优势等等全面考虑。如：搜集相关资料，创设问题情境，导入新课。根据课文特点，创设操作情境，探究新知。凸显训练重点，创设游戏情境，强化练习。3.怎样有效地使用语文阅读教学e情境。这里包括呈现时机、呈现方式以及师生活动等等。

（二）数字化环境下创设语文阅读教学情境与随课文写作有机结合的策略。引导学生在情境中诵读文章，感悟和理解语言文字，进而鼓励学生在网络交互环境下开展随课文写作活动。

五、具体实践操作

（一）建立基础资源库，为创设有效情境提供便利。利用素材库的通用管理平台，建立以单元为单位的主题性学习网站，将与课文紧密相关的文字素材库、图片素材库、音频素材库、视频素材库以及以学生为主的作品素材库进行相应的标签和归类，便于在学习中有针对性地查找使用。

（二）各个教学环节数字化，为营造有效情境提供保障。

1．创设数字化环境下诗意的语文课堂。适时适度的投影音像、图文并茂、丰富多彩的人机交互方式，让学生以美读感知情境；将录像和音响两者完美结合，让学生进入情境，获得美的体验，并通过班级qq群表达感受与思考，实现课堂上教师、学生、文本的互动对话；收集大量与作品有关的社会背景、作者简况、鉴赏片段等资料，细细体味以理解情境。

2.抓住“课眼”创设情境，提高实效。找准课眼，根据课文的意图，学生的实际情况，将课眼信息化处理。

3.利用信息技术的组合链接等功能，设置疑难情境，抓住文章的精华，关键部分引发学生研讨争议，组织合作交流。在思维的碰撞中，利用网络平台，搜索相关信息，解惑的同时提升探究能力和信息处理能力。

4.以班级博客为载体，创设交流情境。教师在博客上进行阅读辅导，分层次发布阅读内容，真正实现分层次教学。关注学生的横向互动，让学生通过网络交流及时分享学习感受，共同得到提高。

5.利用“e学习”的交互性，在情境中有效把握写作训练的情感触发点。针对耐人寻味的故事情节表达感受；掌握鲜明的构段方法仿写；欣赏美的画面进行描绘；透过丰富的语言获得启迪。通过师生交流的互动工具（QQ、交互式电子白板、论坛）；集体思维加工工具或可享的数字资源进行交流并互评提升。

（三）实时呈现学习成果，为展示有效情境提供舞台。

1．对学生学习进程进行实时监控，呈现多屏显示，然后选取生成的优秀学习成果放大评讲；同时学生也可对其进行简单的批注。

2.将学习成果以文本、课件、网页、研究报告、表演、制作等形式进行展示，师生共同评价，提出修改意见，最终使之完善，从而达到意义建构的目的。

六、实验步骤

1、实验准备阶段：

拟定实验思路，制订实验方案，开始基础调查研究。2.应用研究阶段：

全面实施实验方案，根据实施现状进一步完善实验方案。3.总结成果阶段：

进行阶段性的检查和总结，调整与改进下阶段的实验思路，汇集研究材料，进行全面总结。4.成果鉴定阶段

撰写研究报告，展示各项成果，参加市优秀“e学习”试点学校的评选。

七、保障措施

1.软硬件结合，实现“e学习”环境上的突破

①实现班级有线和无线全网覆盖的E学习网络需求，配备网络视频传输系统。

②加强培训，改变教师教学观念，以更宽更广的视角来经营教学；加强宣传，改变学生与家长的学习观，以更自由、更灵便的方式进行自主、个性化的学习，营造三位统一的“e学习”氛围。

③确保学生一人一机，为学校进行“e学习”试点提供必要的物质基础。

2.实现“e学习”模式上的突破

我们将依托目前学校实施的活动单导学模式，与E学习项目实验相结合，建立网络自主学习的平台。

3.重点策划，实现“e学习”技术上的突破

11.数字信号处理实验2 篇十一

关键词：数字信号处理；教学方法与措施；教学手段

作者简介：王玉德（1970-），男，山东临朐人，曲阜师范大学物理工程学院，副教授。（山东 曲阜 273165）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）09-0096-01

“数字信号处理”课程是电子信息、通信工程、计算机技术等专业的重要专业基础课程。随着电子信息技术的迅速发展，“数字信号处理”课程在专业课程体系中的作用和地位日益突出。但是，“数字信号处理”课程内容抽象、公式多，数值计算的物理意义不明显，不容易理解，学生学习较困难。[1-6]针对课程的学习特点，结合多年的课程教学经验和教学改革探索的成果，在课程教学过程中，采用了课堂互动、角色转换、板书推导与多媒体课件以及创新应用课题研究等几个方面来进行教学，取得了较好的教学效果。

一、教学理念

1.理论与实践并重，不断进行教学研究，将研究成果应用于教学过程中

理论教学与实践教学是相互交叉、相互渗透的，实践教学是理论教学的延伸与应用。理论教学过程中注重理论与实践教学的结合，合理分配课堂时间安排，适当地在理论教学过程中应用实践性教学手段进行理论教学内容的验证与演示，把课堂教学时间按6∶2∶2的分配比例完成课堂的理论讲解、例题与习题解答、现场仿真演示等教学活动，让学生既看到理论知识的推导过程，又能看到理论知识的应用结果。在教学过程中，注重研究教材、教学方法以及学生的学习认知规律，针对课程章节内容的联系与不同，探索和研究有针对性、灵活的教学方法解决课程教与学的问题。

2.正确处理和衔接好“数字信号处理”课程与前、后续课程的关系

“数字信号处理”课程在“信号与系统”课程后开设，它的后续课程一般有“数字图像处理”、“语音信号处理”以及“DSP原理与应用”等课程。在课程讲授过程中讲清楚“数字信号处理”课程与“信号与系统”以及后续课程的联系与不同，使学生在学习过程中能够清楚“数字信号处理”与前授、后续课程的关系，明确课程任务，带着目的、兴趣去学习。还可以使学生所学的知识能够构成一个有机整体，有利于学生对后续课程的学习和培养学生的综合应用能力。

3.创新性课题研究与理论教学相互促进

紧密结合数字信号处理技术的发展与应用现状，将课堂教学与实际生产密切结合，在学生学习过程中让学生能够看到或了解到所学课程在哪些方面有具体应用。根据生产实际需要设计紧密联系实际的课题，指导学生应用信号处理理论解决生产实际问题的创新型研究，做到边学知识边进行课题研究，研究促进理论教学，使学生可以做到学以致用。

二、教学方法与措施

1.整合教材内容，优化课时分配

“信号与系统”、“自动控制原理”与“数字信号处理”等课程中都对数学基础理论部分进行了阐述，对于单门课程来讲保证了课程体系的完整性，但纵观整个专业的课程体系就出现了内容的重复。为解决课程内容的衔接问题，又能优化课程课时分配，将课程重叠的数学基础部分进行整合处理。

2.进行课题研究，研究促进理论知识的学习

应用現代教育技术手段进行教学改革，解决学生理论知识学习的融会贯通问题。让学生访问国内、外著名大学的相关数字信号处理课程的网站，学习国外课程综合大作业的完成与考核方式，鼓励学生利用业余时间选择老师指定或自己拟定的课题，利用所学的知识提出问题、分析问题并应用相关工具工具解决问题。在研究的基础上撰写研究报告并进行学术交流，通过解决问题和学术交流来提高学生应用信号处理知识解决实际问题的能力。

3.进行教材建设，保证教材内容的先进性

教材是进行教学活动的重要媒介，必须保证教材内容的科学性、适用性和先进性。紧跟数字信号处理技术的发展和应用，将科研成果和教学改革成果融入教材内容中。通过数字信号处理应用实例的阐述和应用图片的展示导入课程，知识点的联系框图给出章节内容之间的联系，知识拓展模块进一步地阐明课程内容的延伸，进一步优化了教学内容。[7]

4.改革实践教学模式，提高实践教学效果

改革原有的实践教学方法，实践性教学环节通过课堂演示、基于MATLAB的算法仿真验证及分析、基于DSP的硬件算法综合与创新实验等三个层次的实践活动来完成。通过课堂演示的形式介绍数字信号处理的应用实例和基本的数值计算，MATLAB软件来验证和实现数字信号处理的基本算法，采用创新性习题训练、DSP硬件实现等手段完成综合与创新性实验研究。通过实践性教学环节的改革与实施，使学生具备工程开发和应用的能力，深化数字信号处理理论，提高实践教学效果。

三、教学手段

第一，针对“数字信号处理”课程的特点，借助MATLAB软件来解决数字信号处理概念抽象、基本理论和分析方法难以理解的问题。应用MATLAB软件完成序列的运算、连续信号的采样、离散傅里叶变换、DFT分析连续非周期信号的频谱以及滤波器的设计与应用等，使学生可以直观看到数值计算的结果，明白数值计算的目的和意义，帮助学生进一步领会和深化课堂上学到的有关数字信号处理的基本概念、基本原理以及基本的信号处理操作。

第二，改变传统的灌输式教学为引导启发式教学，灵活运用板书、课堂软件仿真演示、多媒体课件和网络技术等多种教学手段。基本原理和基本方法的推导和证明应用板书讲解，让学生跟上老师的教学思路；难点和重点内容，还要在理论推导的基础上，应用MATLAB仿真演示，使学生亲身感受数字信号处理算法的性能，巩固所学的基本理论知识；例题与习题解答使学生学会分析问题和分析问题的方法，巩固基本理论；对于一些需要形象理解、图示举例以及演示的部分，采用多媒体教学方式，充分利用声音、图像、视频、动画等多种形式进行互动教学；课后的复习、相关背景知识的学习以及课堂内容的扩展部分，可以在课程网站上自助或在线寻求老师帮助解决问题，也可在论坛上进行学习经验交流。

第三，加强 MATLAB 实现与数字信号处理理论相结合的教学方式。注重理论教学与算法实现相结合的教学环节，指导学生应用MATLAB软件或其他工具完成自拟或老师指定的创新性课题研究，使学生在学习基础理论的同时能够学会查阅文献资料，完成相关的课题研究，学会撰写并提交课题研究报告。通过理论讲解、学生研究等各个环节来提高学生的应用能力。同时，把课题研究的评价成绩纳入课程成绩评价之中，使成绩考核分散在教学过程的各个环节，使得成绩的评定更加合理、客观、全面，其检查、帮助和引导的效果更明显，调动了同学们的学习积极性，收到了比较满意的教学效果。

四、小结

针对“数字信号处理”课程特点，通过多种介质展示和阐述数字信号处理的应用与发展趋势，让学生明确课程学习目的和知识的应用领域，调动学生学习的积极性和主动性。在教学过程中整合教学内容和改进教学方法，采用灵活多样的教学方法和教学手段进行教学，注重理论教学与实践教学的结合，鼓励学生完成创新性课题研究。经过几年的教学实践和探索，学生的学习效果明显提高，教学质量有大幅提升。

参考文献：

[1]王玉德.“数字信号处理”课程教与学的探讨[J].电气电子教学学报，2008，（6）.

[2]朱幼莲.MATLAB在数字信号处理教学中的应用[J].电气电子教学学报，2001，（6）.

[3]叶永凯，王玉德.数字信号处理课程教学方案设计[J].中国电力教育，2009，（7）.

[4]张刚，贺利芳， 何方白，等.基于Matlab的“数字信号处理”课程教学探索[J].高等教育研究，2007，（2）.

[5]聂小燕，鲁才.数字信号处理教学改革探讨[J].实验科学与技术，

2008，（6）.

[6]许建霞.基于MATLAB的数字信号处理教学改革与探讨[J].中国科技信息，2009，（12）.

[7]王玉德，陈万平，刘学柱，等.数字信号处理[M].北京：北京大学出版社，2011.

12.数字信号处理实验2 篇十二

我国城市管网系统建设滞后, 雨污混接严重, 城市污水厂收集的污水普遍存在BOD5浓度低, 而氮磷含量相对较高的问题。A2/O艺是传统活性污泥工艺、生物硝化反硝化工艺以及生物除磷工艺的结合, 具有构造简单、总水力停留时间短、运行费用低、控制复杂性小、不易产生污泥膨胀等优点, 被广泛应用在我国现有的需脱氮除磷的城市污水厂中。

1 材料与方法

1.1 实验装置

实验装置由一个厌氧池, 缺氧池和一个好氧池以及沉淀池组成, 其中厌氧池为厌氧折流板反应器 (ABR) , 与缺氧池为容积相等的玻璃装置, 好氧池和二沉池为自制容器。厌氧池和缺氧池的体积为9L, 好氧池的体积为4L。

1.2 试验水质

实验所用生活污水取自某生活污水处理厂, 原水水质见表1。

1.3 实验方法

本实验在采样前一周选取生活污水处理厂二沉池的回流污泥采用采用一次闷曝连续进水, 全面培养即正常进出水并持续曝气。开始小负荷连续进水, 并运转沉淀池, 不排泥且控制污泥回流, 以保证并进一步提高反应器的活性污泥浓度。反应温度为20℃左右, 厌氧区和缺氧区仅搅拌不曝气, 好氧区曝气DO控制在3mg/L左右。控制系统的HRT、混合液回流比和污泥龄, 考察不同条件下对实验效果的影响。

2 结果与讨论

2.1 不同HRT对处理效果的影响

2.1.1 不同HRT对COD去除率的影响

不同HRT条件下, COD的去除效果见图1。当HRT为28h时, 平均去除率为75.9%, 出水水质比较稳定。当系统HRT为24h时, 平均去除率为70.0%, COD的去除效果有些下降, 但总体上仍能保持较好效果。当HRT继续缩短为18h时, COD的平均去除率均大幅度降低。COD的平均去除率比HRT为28h时降低了近15个百分点, 处理效果不理想。

2.2 不同混合液回流比对处理效果的影响

2.2.1 回流比R对系统COD处理效果的影响

在HRT=24h, 无外加碳源情况下, 改变沉淀池上清液至缺氧池的回流比R, 系统对COD的去除情况的变化见图2。由图可以看出, COD去除率随回流比的增大先增后减。当R分别为100%、150%和200%时, COD的去除率达到60.9%, 70.0%, 63.9%。原因可能是当混合液回流比为150%时, 在合适的混合液回流比下, 缺氧区中反硝化细菌能充分利用回流液中的硝酸盐作为电子受体且利用, 硝酸盐中的氧进行呼吸, 氧化有机物。

2.3 污泥龄对处理效果的影响

不同污泥龄对各指标去除率的影响见图3。由图可知, 在污泥龄从8d逐渐增至14d的过程中, COD的去除率>70%, 且随污泥龄变化的波动不大, 但TN、TP的去除率随污泥龄的增加发生了急剧的变化, TN的去除率从51.2% (SRT=8) 增至66.2% (SRT=12) , 随后又降至62.3%, TP的去除率从82.9% (SRT=8) 降到62.9% (SRT=14) , 这说明污泥龄对系统氮磷的去除具有较大影响。因此, 在泥龄参数选择时应充分考虑对TN、TP去除率的影响。综合考虑有机物去除、脱氮和除磷效果, 本文采用SRT为12d进行试验。

结论

要达到较好的有机物和氨氮处理效果, 系统HRT至少要保持24h以上, 此时的COD和氨氮的平均去除率分别可保持在75.9%和79.8%。混合液回流比R为150%时, COD和总氮的平均去除率达到70.0%和74.4%污泥龄对COD的去除影响不大, 但对系统氮磷的去除具有较大影响。综合考虑有机物去除、脱氮和除磷效果, 本文取SRT为12d条件下进行试验。

参考文献

[1]周爱娇, 等.A-A2/O工艺处理低碳源城市污水的除磷脱氮效果[J].环境科学与技术, 2008, 31 (12) :150-152.

[2]何恭哲, 张飞雁, 曹洪涛, 等.A2/O工艺升级改造工程的实施效果与问题分析.给水排水[J].2010, 7 (36) :34-37.

[3]刘学军.混合液回流比对组合式A2/O工艺处理污染河水的影响, 环境保护工程[J].2011, 3 (29) :100-102.

13.数字信号处理心得体会 篇十三

教学老师是彭启琮老师，20XX年获“首届高校教学名师奖”，主持的电子科技大学“数字信号处理”课程被评为“20XX年度国家精晶课程”。

其中难重点教学设计部分重点分析了“数字信号处理”课程的发展，及其在科学技术中的重要地位和广泛应用，数字信号处理方法的工程实现—DSP技术，如何上好以实验为主的课程德等内容的教学设计。

广义来说，数字信号处理是研究用数字方法对信号进行分析、变换、滤波、检测、调制、解调以及快速算法的一门技术学科。在各行业中有着非常广泛的应用。

本人长期从事电站锅炉声学信号检测，这门课对自身的科研水平有着一定帮助。在利用采集到的声波信号，进行滤波等处理，再利用相关的算法得到炉内的温度信息。同时，在本人今后的教学过程中也有一定的启发。打算有机会开设一门研究生课程，主讲关于信号测量和处理，包括压力信号，温度信号等模拟量，将其转化为数字信号后，如何提取特征量和进行算法分析，得到有用的信息，将会十分实用。

14.java实验报告实验2答案 篇十四

实验二 熟悉Applet，GUI编程

实验目的：

本实验旨在巩固同学们对上课所讲Applet，异常处理，java的控制加深理解，图形用户界面基本组件窗口、按钮、文本框、选择框、滚动条等的使用方法，对java的语法和编程有一个更加深入的理解，为同学们以后的能够用Java进行独立地编写桌面程序打下一定的基础。了解如何使用布局管理器对组件进行管理，以及如何使用Java的事件处理机制。

实验内容：

 创建一个java项目，命名为experiment2。（如何创建项目参考《实验一》的项目创建方法。）

（一）创建图形用户界面

图形用户界面（Graphic User Interface，简称GUI）是为方便用户使用设计的窗口界面，在图形用户界面中用户可以看到什么就操作什么，取代了在字符方式下知道是什么后才能操作什么的方式。组件（Component）是构成GUI的基本要素，通过对不同事件的响应来完成和用户的交互或组件之间的交互。组件一般作为一个对象放置在容器（Container）内，容器是能容纳和排列组件的对象，如Applet、Panel（面板）、Frame（窗口）等。通过容器的add方法把组件加入到容器中。

1． 在Applet中添加标签、按钮并使用网格布局（1）程序功能

在Applet 容器中添加组件标签、按钮，并使用网格布局管理器排列组件在容器中的位置。（2）编写LX6_1.java 程序文件，源代码如下：

import java.awt.*;import java.applet.Applet;public class LX6_1 extends Applet { Label l1;Button b1, b2, b3, b4, b5, b6;public void init(){

互联网软件应用与开发实验指导书

setLayout(new GridLayout(3,3));// 设置网格布局（3 行3 列共9 个网格）l1=new Label(“标签1”);b1 = new Button(“按钮1”);b2 = new Button(“按钮2”);b3 = new Button(“按钮3”);b4 = new Button(“按钮4”);add(l1);add(b1);add(b2);add(b3);add(new Label());add(b4);add(new Button(“按钮5”));add(new Button(“按钮6”));add(new Label(“标签2”));} }（3）编译程序LX6_1.java。

（4）编写显示Applet 的页面文件LX6_1.html，在浏览器显示结果如图2.1 所示。

图2.1

2． 在面板中添加组件

（1）程序功能：在Applet 中添加面板容器，并分别在Applet、面板容器中添加组件并使用不同的布局管理方式。

（2）编写LX6_2.java 程序文件，源代码如下。

import java.awt.*;import java.awt.Color;import java.applet.Applet;public class LX6_2 extends Applet { public void init()

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{ //设置最底层的 Applet 容器为顺序布局 setFont(new Font(“Arial”,Font.PLAIN,20));Label l=new Label(“这是最底层的 Applet 容器中的标签”,Label.CENTER);add(l);Panel panel1=new Panel();add(panel1);panel1.setBackground(Color.blue);panel1.setForeground(Color.red);panel1.setLayout(new BorderLayout());//设置边界布局 panel1.add(“North”, new Button(“北”));panel1.add(“South”, new Button(“南”));panel1.add(“East”, new Button(“东”));panel1.add(“West”, new Button(“西”));panel1.add(“Center”, new Label(“这是在 Panel1 面板 中部添加的标签”));Panel panel2=new Panel();add(panel2);panel2.setLayout(new GridLayout(3,1));//设置网格布局 Choice c=new Choice();//创建下拉式列表 c.addItem(“北京”);c.addItem(“上海”);c.addItem(“天津”);Label l1=new Label(“这是在 Panel2 面板中的标签”);Button b1=new Button(“Panel2 中的按钮”);panel2.setBackground(Color.green);panel2.add(l1);panel2.add(b1);panel2.add(c);} }（3）编译程序LX6_2.java。

（4）编写显示Applet 的页面文件LX6_2.html，在浏览器显示结果如图6.2 所示。

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图2.2

3、编写程序实现下图功能。

（二）了解事件处理机制

在图形用户界面中，程序和用户的交互是通过组件响应各种事件来实现的。例如，用户单击了一个按钮，意味着发生了按钮的单击事件；选中下拉框中的一个选项，意味着发生了一个选项事件。在Java中能产生事件的组件叫做事件源，如按钮。如果希望对单击按钮事件进行处理，可给事件源（按钮）注册一个事件监听器（如包含按钮的容器），如同签订了一个委托合同，当事件源发生事件时，事件监听器就代替事件源对发生的事件进行处理，这就是所谓的委托事件处理机制。

1．单击按钮的事件处理程序

（1）程序功能：使用手工布局设置组件标签、按钮的位置，为按钮编写单击事件处理方法。当用户用鼠标单击按钮时，会听到一声响声。

（2）编写LX6_3.java程序文件，源代码如下。

import java.awt.*;import java.awt.event.*;import java.applet.Applet;public class LX6_3 extends Applet implements ActionListener { // 实现动作事件监听接口

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public void init(){ setLayout(null);//关闭默认的顺序管理布局

Label l=new Label(“按一下按钮可听到响声！”, Label.CENTER);add(l);l.setBounds(40,10,150,30);Button b=new Button(“按钮”);add(b);b.setBounds(60,50,60,40);b.addActionListener(this);// 注册事件源的动作监听者 } public void actionPerformed(ActionEvent e){ //实现单击事件接口的方法

Toolkit.getDefaultToolkit().beep();//单击事件发生时作出的反应 } }（3）编译程序LX6_3.java。

(4)编写显示Applet的页面文件LX6_3.html，在浏览器显示结果如图3.3所示。

图2.3 2.选择复选框和单选框按钮的事件处理程序

（1）程序功能：在Applte 上创建复选框、单选框、文本区域、单行文本框等组件，并实现根据用户输入的10进制数，选择不同选项可转换为2、8、16进制数。（2）编写LX6_4.java 程序文件，源代码如下。

import java.applet.Applet;import java.awt.*;import java.awt.event.*;public class LX6_4 extends Applet implements ItemListener { TextArea area=new TextArea(6,30);//创建文本区

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String Item[]={“2 进制”,“8 进制”,“16 进制”,“10 进制”};Checkbox cb[]=new Checkbox[5];Checkbox radio[]=new Checkbox[5];Label l=new Label(“输入10 进制数”);TextField TF=new TextField(6);//创建单行文本框 public void init(){ add(l);add(TF);add(area);add(new Label(“ 请选择进制：”));for(int i=0;i<4;i++){ cb[i]=new Checkbox(Item[i]);add(cb[i]);cb[i].addItemListener(this);} CheckboxGroup cbGroup=new CheckboxGroup();//创建单选框 add(new Label(“请选择进制：”));for(int i=0;i<4;i++){ radio[i]=new Checkbox(Item[i],cbGroup,false);add(radio[i]);radio[i].addItemListener(this);} } public void itemStateChanged(ItemEvent e){ int x=Integer.parseInt(TF.getText());if(e.getItem()==“2 进制”)area.append(“你选择的是”+e.getItem()+ Integer.toBinaryString(x)+“n”);if(e.getItem()==“8 进制”)area.append(“你选择的是”+e.getItem()+ Integer.toOctalString(x)+“n”);if(e.getItem()==“16 进制”)area.append(“你选择的是”+e.getItem()+Integer.toHexString(x)+“n”);if(e.getItem()==“10 进制”)area.append(“你选择的是”+e.getItem()+x+“n”);} }（3）编译程序LX6_4.java。

（4）编写显示Applet 的页面文件LX6_4.html，在浏览器显示结果如图3.4 所示。

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图2.4

（三）在Experiment2下创建自己的JApplet.效果类似于下图。

图2.5 下面是实验二的JApplet代码: import javax.swing.*;import java.awt.*;import java.awt.event.*;public class drawpicture extends JApplet implements ActionListener { int x=30,y=30;JButton jb1,jb2;JLabel jl1;JTextField jt1;JPanel jp;

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Container c;public void init(){ c=getContentPane();c.setLayout(new BorderLayout());jb1=new JButton(“点击”);jb2=new JButton(“Reset”);jl1=new JLabel(“增加半径值:”);jp=new JPanel();jt1=new JTextField(“20”);jp.add(jl1);jp.add(jt1);jp.add(jb1);jp.add(jb2);c.add(jp,BorderLayout.SOUTH);jb1.addActionListener(this);jb2.addActionListener(this);setSize(600,600);setVisible(true);} public void actionPerformed(ActionEvent evt){ if(evt.getSource()==jb1){ x=x+Integer.parseInt(jt1.getText());y=y+Integer.parseInt(jt1.getText());repaint();} if(evt.getSource()==jb2){ x=30;y=30;repaint();} } public void paint(Graphics g){ super.paint(g);g.drawOval(x, y, x, y);} }

（四）编辑一个程序，并用异常处理技术来处理它，比如被代码：

import java.awt.*;

0除，数组下标溢出等。

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import java.awt.Color;import java.applet.Applet;public class LX6_5 extends Frame{ Label label1=new Label(“Name :”);TextField txt1=new TextField(20);

Label label2=new Label(“Favourates sports :”);Checkbox box1=new Checkbox(“Cricket”);Checkbox box2=new Checkbox(“Badmiton”);Checkbox box3=new Checkbox(“Golf”);

Label label3=new Label(“Gender”);CheckboxGroup cg=new CheckboxGroup();Checkbox r1=new Checkbox(“Male”,cg,false);Checkbox r2=new Checkbox(“Femal”,cg,false);

Label label4=new Label(“Comments :”);TextField field1=new TextField();

Button b1=new Button(“Submit”);Button b2=new Button(“Reset”);public LX6_5(String s){ super(s);setLayout(new GridLayout(10,1));Panel panel1=new Panel();add(panel1);panel1.setBackground(Color.blue);panel1.add(label1);panel1.add(txt1);Panel panel2=new Panel();add(panel2);panel2.setBackground(Color.red);panel2.add(label2);panel2.add(box1);panel2.add(box2);panel2.add(box3);Panel panel3=new Panel();add(panel3);panel3.setBackground(Color.green);panel3.add(label3);panel3.add(r1);panel3.add(r2);Panel panel4=new Panel();add(panel4);panel4.setBackground(Color.white);panel4.add(label4);panel4.add(field1);Panel panel5=new Panel();add(panel5);panel5.setBackground(Color.black);panel5.add(b1);panel5.add(b2);} public static void main(String args[]){ LX6_5 m=new LX6_5("");m.setSize(500,400);m.show();}

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实验小结

所谓API包就是应用程序接口。通过学习我们知道包是类和接口的集合。利用包我们可以把常用的类或功能相似的类放在一个包中。Java 语言所提供的系统包，其中包含了大量的类，我们可以在编写Java 程序时直接引用它们。API 包—方面提供丰富的类与方法供我们使用，例如画图形、播放声音等，另一方面又负责和系统软硬件打交道，圆满实现用户程序的功能。所有Java API 包都以“java.”开头，以区别用户创建的包。

Java不支持多重继承，接口成功的解决了这个问题，我们可以通过实现多个接口达到与多重继承相同的功能。