数字信号处理实验例题

数字信号处理实验例题（共8篇）

数字信号处理实验例题 篇1

邯 郸 学 院

讲 稿

2010 ～2011 学年 第 一 学期

分院(系、部)： 信息工程学院 教 研 室： 电子信息工程 课 程 名 称： 数字信号处理

授 课 班 级： 07级电子信息工程

主 讲 教 师： 王苗苗 职

称：

助教（研究生）

使 用 教 材： 《数字信号处理》

制 作 系 统：

Word2003

邯郸学院制

实验一..Matlab仿真软件介绍

一、实验目的

熟悉Matlab仿真软件

二、实验设备和元器件

含Matlab仿真软件的计算机

三、实验内容和步骤

1、学习Matlab仿真软件的安装

2、熟悉Matlab仿真软件的操作环境

3、直接在Matlab仿真软件的命令窗口实现数值计算

4、编写M文件

四、实验报告要求

按照《Matlab程序设计》模板提交实验报告

五、预习要求

1、熟悉Matlab仿真软件

2、参阅Matlab及在电子信息类课程中的应用（第2版）唐向宏 电子工业出版社

实验二 离散信号和系统分析的Matlab实现

一、实验目的

1、Matlab实现离散信号和系统分析

2、进一步熟悉Matlab软件操作

二、实验设备和元器件

含Matlab仿真软件的计算机

三、实验内容和步骤

1、利用Matlab产生离散信号

2、利用Matlab计算离散卷积

3、利用Matlab求解离散LTI系统响应

4、利用Matlab计算DTFT

5、利用Matlab实现部分分式法

6、利用Matlab计算系统的零极点

7、利用Matlab进行简单数字滤波器设计

四、实验报告要求

按照《Matlab程序设计》模板提交实验报告

五、预习要求

预习课本上的相关内容

实验三 利用Matlab实现信号DFT的计算

一、实验目的

1、Matlab实现信号DFT的计算

2、进一步熟悉Matlab软件操作

二、实验设备和元器件

含Matlab仿真软件的计算机

三、实验内容和步骤

1、利用Matlab计算信号的DFT

2、利用Matlab实现由DFT计算线性卷积

四、实验报告要求

按照《Matlab程序设计》模板提交实验报告

五、预习要求

预习课本上的相关内容

实验四 利用Matlab实现滤波器设计

一、实验目的

1、Matlab实现实现滤波器设计

2、进一步熟悉Matlab软件操作

二、实验设备和元器件

含Matlab仿真软件的计算机

三、实验内容和步骤

1、利用Matlab实现模拟低通滤波器的设计

2、利用Matlab实现模拟域频率变换

3、利用Matlab实现脉冲响应不变法

4、利用Matlab实现双线性变换法

5、利用Matlab实现数字滤波器设计

四、实验报告要求

按照《Matlab程序设计》模板提交实验报告

五、预习要求

预习课本上的相关内容

实验五 利用Matlab实现FIR滤波器设计

一、实验目的

1、Matlab实现实现滤波器设计

2、进一步熟悉Matlab软件操作

二、实验设备和元器件

含Matlab仿真软件的计算机

三、实验内容和步骤

1、利用Matlab实现窗函数法

2、利用Matlab实现频率取样法

3、利用Matlab实现优化设计

四、实验报告要求

按照《Matlab程序设计》模板提交实验报告

五、预习要求

预习课本上的相关内容

实验六..随机信号功率谱估计的Matlab实现

一、实验目的

1、Matlab实现实现滤波器设计

2、进一步熟悉Matlab软件操作

二、实验设备和元器件

含Matlab仿真软件的计算机

三、实验内容和步骤

1、利用Matlab实现随机序列

2、利用Matlab计算相关函数的估计

3、利用Matlab进行非参数功率谱估计

4、利用Matlab进行AR模型功率谱估计

四、实验报告要求

按照《Matlab程序设计》模板提交实验报告

五、预习要求

预习课本上的相关内容

实验七..数字滤波器结构的Matlab实现

一、实验目的

1、Matlab实现实现滤波器设计

2、进一步熟悉Matlab软件操作

二、实验设备和元器件

含Matlab仿真软件的计算机

三、实验内容和步骤

1、利用Matlab实现数字滤波器直接型设计

2、利用Matlab实现数字滤波器级联设计

3、利用Matlab实现数字滤波器并联型设计

4、利用Matlab实现数字滤波器格型设计

四、实验报告要求

按照《Matlab程序设计》模板提交实验报告

五、预习要求

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实验八....利用Matlab实现信号小波分析

一、实验目的

1、Matlab实现实现滤波器设计

2、进一步熟悉Matlab软件操作

二、实验设备和元器件

含Matlab仿真软件的计算机

三、实验内容和步骤

1、小波测试信号

2、分解与重构滤波器组

3、离散小波变换

4、离散小波反变换

5、基于小波的信号去噪

6、基于小波的信号压缩

四、实验报告要求

按照《Matlab程序设计》模板提交实验报告

五、预习要求

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数字信号处理实验例题 篇2

1. 实验教学改革指导思想

我通过分析《数字信号处理》实验教学的存在问题及原因, 并结合教学大纲要求、实验学时安排和学生知识结构, 提出了实验教学改革的指导思想。

(1) 教学过程体现理论联系实际。教学过程理论联系实际, 学生可以更好地学会理论联系实际。通过案例演示、案例分析、案例模仿创新把理论教学、实验教学、工程案例教学结合起来, 通过课堂演示实验, 可以辅助理论教学, 使学生加深理解, 直观感受实验效果。

(2) 以工程案例提炼的实验锻炼未来工程师。工科学生是未来的工程师, 实验内容不能局限于教材中用于理论推导的正弦信号、指数信号等, 而需以工程案例提炼实验, 尽早揭开工程实践的面纱, 激发学生的兴趣和创新潜能。由于工程问题考虑的因素较多, 综合程度大, 适当提炼后可以作为案例让学生分析和模仿, 给学生提供有效的学习方法和途径。

2. 基于案例的实验教学方法

基于案例的实验教学方法包含案例设计、案例演示、案例分析和案例模仿创新四个过程。首先根据专业培养目标, 在难度适中且符合教学大纲的前提下, 提炼重点突出、覆盖面广的案例, 案例设计的合理性将决定最终教学效果;其次在理论课上进行同步的实验演示, 简单明了地表现理论知识的实际应用方法;再次在实验课上进行详细的案例剖析, 在编程方法和解决实际问题方面有完整的借鉴作用;最后由学生分散进行模仿创新, 教师给出一个解决方法, 学生在模仿中创新性地找到解决方法。为了保证方案的可行性, 基于案例的实验教学改革方案在教学内容和形式等方面配合实施, 表1给出了基于MATLAB的音频信号处理的案例教学方法。

根据上述案例式实验教学方法, 设计了5个综合性的实验案例:

(1) 音频信号:音频信号x (n) 的采集、降采样、回声、数字电子琴、频谱分析、声效处理和滤波处理等;扩音器避免产生哨叫声的条件及系统设计方法。

(2) 医学信号:MIT-BIH ECG数据库心电信号进行频谱分析, 工频干扰消除等。

(3) 通信信号:数字调制信号仿真分析, 包括AM, FM, PM调制等。

(4) 振动信号:凯斯西储大学轴承数据中心滚动轴承振动信号故障特征提取和诊断。

(5) 图像信号:图像信号的重采样、卷积、高斯低通滤波、梯度和水印处理等。

3. 改革的具体实施及效果

在2011—2012年度的《数字信号处理》教学过程中, 面向南昌航空大学通信工程专业和电子信息专业本科三年级学生, 进行了改革试验。具体实施情况:我承担2个班理论教学和实验教学, 进行案例式实验教学改革试验, 同时承担另外2个班的实验教学, 采用传统实验教学方法。课程结束后采用实验考核和问卷调查的方式, 对教学效果进行对比分析。实验考核题为小型设计题, 比如利用MATLAB设计滤波器, 对所给信号中的高斯噪声和脉冲噪声进行滤波。问卷调查项包括:是否有助于理论学习、是否容易上手、能否激发兴趣、能否激发独立思考、是否提高了工程实践能力和综合评价能力等多个方面。

从考核和调查结果看:从总体上讲, 学生克服了不知从何下手的畏难心理, 减少了抄袭现象, 激发了学生兴趣, 扩展了知识面, 提高了编程能力, 增强了就业自信。这些实验既奠定了基础, 又突出了实践, 具有很强的可操作性。

参考文献

[1]曹清华.《数字信号处理》在不同学位教育中的教学方法[J].考试周刊, 2010 (47) :150-151.

[2]李红莲等.《数字信号处理》电子习题库的设计与开发[J].中国科教创新导刊, 2007 (451) :57.

[3]马月红, 王雷飞, 等.数字信号处理网络课程建设探析[J].中国科教创新导刊, 2012 (2) :184.

数字图像处理实验平台的设计 篇3

关键词： 数字图像处理    实验平台    Matlab    GUI

数字图像处理是信息科学中一个发展迅速的研究方向，是模式识别、计算机视觉、图像通讯、多媒体技术等学科的基础，是一门涉及多领域的交叉学科，具有很强的理论性和实践性[1]。该课程的主要任务是通过对数字图像处理基本概念、理论和算法的学习，培养学生对数字图像的实践编程处理能力，为学生从事图像处理工程师工作奠定基础。该课程涉及内容比较宽广，课程起点高，难度系数较大，如何在教学过程中提高学生的学习兴趣和后续实践能力一直是该课程研究的重点[2]。

为促使学生更深入地学习数字图像处理课程，在学习过程中更熟练地掌握数字图像处理的基本理论和基本方法，并有效提高学生的实践动手能力和创新能力。本文利用Matlab的图形用户界面环境（GUI）设计了一个数字图像处理实验平台。该实验平台采用模块化设计的方式，通过对窗口及控件的控制函数的设计，较好地实现数字图像处理算法一体化集成的功能。通过该平台可以实现助教、助学、实践创新及考核等功能，帮助学生理解和掌握数字图像处理的基本技能。

1.数字图像处理实验平台的总体设计

数字图像处理实验平台总体设计如图1所示，在该实验平台上主要集中了数字图像处理中常用的基本操作及算法，通过该平台的窗口界面对象操作就能够实现相应的数字图像处理功能，主要操作包括文件对象操作、图像格式转换、直方图修正、图像转置、图像旋转、空间域图像滤波、灰度图像二值化处理、图像边缘检测、图像变换操作、图像代数运算、亮度对比度调节、图像缩放操作和形态学操作等。该平台可以操作者提供了一个方便快捷的数字图像处理实践环境，适合实现对数字图像进行基本处理[3]。

2.实验平台界面的设计

在数字图像处理系统实验平台的设计过程中，主要利用Matlab提供的GUI向导设计控件而完成，图形用户界面包含的图形对象有图形窗口、菜单、控件、文本等，本文设计改变传统的菜单式设计，将所有的图像处理操作采用窗口或控件的方式直接放于平台窗口界面上。设计时在GUIDE开发环境中设计好GUI后会自动生成相应的FIG文件和M文件，其中在FIG文件中实现数字图像处理窗口界面，包括有图像界面窗口和静态界面中所有序列化的图形对象[4][5]。根据数字图像处理系统的系统框图，将要实现的功能全部集中体现在界面上，进行合理布局，界面设计结果如图2所示：

3.实验平台的模块功能实现

在各平台模块功能实现中，我们主要通过对界面上的相应控件对象编写回调函数，激活相应控件以实现图像处理功能，在GUIDE开发环境中自动生成的M文件中包括界面窗口中自动生成的函数框架、控制函数及自定义图形对象的回调函数。例如在文件操作模块中，设计了载入图像、保存图像、撤销、退出的触控按钮。在设计时，载入图像时采用对话框的方式，uigetfile函数显示一个对话框用选择图像，当前路径下的文件和目录将在带对话框内显示[8];保存图像触控按钮的实现主要应用uiputfile（）标准写盘处理对话框实现，将处理后的图像写入相应路径下的磁盘中;撤销操作是指对当前对象的上一步操作的取消，图像的处理后显示区显示的是原始图像;退出即退出当前操作界面;其他模块的设计方式类似。

如图3所示，我们对输入的lena图像进行了边缘检测，采用的边缘检测算子为canny算子，在图形输出窗口直接看到的输出结果，如果想要改变算子就可以直接点击不同的算子按钮即可实现图像处理。通过验证该实验平台的控件选择方式比菜单式的数字图像处理平台更直观、方便，可以实现教学演示、实训练习等，帮助学生更深入理解和掌握数字图像处理课程的基本知识。

4.结语

本文基于MatlabGUI实现了一个数字图像处理实验平台，该平台将数字图像处理基本算法集成于一个界面中，所有功能实现通过点击界面中相应的控件完成，部分操作还可以自定义参数，经处理的图像能够直观、形象地展示在数字图像处理实验平台上。该平台使得数字图像处理的教学过程更方便、直观，对学生学习了解数字图像处理具有一定的辅助作用，同时也可将该平台应用于学生实践创新能力的培养。

参考文献：

[1]史彩娟，刘利平，李志刚.“数字图像处理”课程多层次实践教学体系研究[J].中国电力教育，2014，（307）：133-134.

[2]杨淑莹，张桦."数字图像处理"教学软件的开发设计[J].天津师范大学学报，2009，（4）：76-80.

[3]梁原.基于MATLAB的数字图像处理系统研究[D].长春理工大学.2008.

[4]陈超等编著.MATLAB应用实例精讲-图像处理与GUI设计篇[M].北京：电子工业出版社，2011.

[5]邢文博，蒋敬.基于Matlab开发数字图像处理GUI[J]，电气电子教学学报，2013，35（6）：107-108.

数字信号处理实验例题 篇4

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．

数字信号处理实验例题 篇5

41一、单项选择题 1．机关或组织的法定地位赋予其在职权范围内（制定和处理公文的权力）

2.盖文章，经国之大业，不朽之盛事”，语出（《典论·论文》）3．公文的文体、表达方式及其在格式上的安排称之为（公文体式）4．机关之间的一般性关系又称为（不相隶属关系）5．首次将“议案”列为国家行政机关法定公文文种是在（1993年）6．民国时期，国民政府和解放区政府用于公布事项的文种有三种，即（公告、通告、布告）7．《中国人民银行关于国家货币出入境限额的公告》属于（涉及法定事项的公告）8．将报告分为综合报告和专题报告的依据是（报告内容的结构）9．守则最突出的特点是（简洁易记）

10．闭幕词的开头主要是（概括总结大会的主要成果）

11．公文处理的每一个具体环节都应体现（规范性）

12．在以下公文办理程序中，收文和发文都要经过的程序是（审核）13．公文处理工作的最后一道程序是（整理(立卷)）

14．准确、鲜明、生动、符合语法和逻辑，是公文写作的（文字表达要求）

15．没有领导与指导关系的机关之间（只能使用平行文）

16．将“报告”与“请示”分开的规定，始见于（1957年）

17．必须以法律、法规为依据来制定的文书是（实施细则）

18．如实记载会议基本情况和主要内容的文书是（会议记录）

19．公文处理工作的特点除政治性、时限性、规范性外，还具有（机要性）

20．机关文书部门收到下级机关上报的需要办理的公文应当先（审核）

二、多项选择题 21．在以下公文办理程序中，属收文办理的程序有（BCD）B．分办C．拟办D．查办

22．计划类文书的特点有（BD）B．目标的前瞻性D．操作的预想性 23．以下机关之间的公文往来应使用平行文的有（ABD）A．甲省民政厅与甲省人事厅 B．××大学与××市公安局D．甲省财政厅与乙市园林局

24．闭幕词是在大会结束时，由主要领导人向大会宣读的书面文稿，其作用往往具有（CDE）C．总结性D．激励性E．评估性

25．在我国古代，类似报告的陈述性公文ABCDE）A．书B．表C．奏D．状E．呈

26．公文写作的一般步骤是（ABCDE）A．明确发文主旨B．收集有关材料C．拟出写作提纲D．认真起草正文E．反复检查修改

三、判断说明题27．建议类文书在内容上应当具有建议性。答：正确。建议类文书应对工作提出合理化建议，以利改进工作，推动事业的发展。只对事物发表评论不是建议，还必须提出应该如何办理的具体建议。

28．规章类文书具有强制执行的特点。答：正确。其强制表现在，规章制度一经确定并公布实施，有关人员就必须遵守，不得随意解释或变通，如果违反规章制度，将受到处罚。29．行文关系是根据机关级别确定的文件授受关系。答：错误。行文关系是根据机关的隶属关系和职权范围所确定的机关之间的文件授肥关系，与机关级别高低没有必然联系。

30．公文处理必须注重时效。答：正确。任何一项工作都应注重时效。公文处理讲究迅速、及时，反对拖拉和迟缓，这是提高机关办事效率的基本要求

31．在我国，各级机关组织在提请会议审议事项时，都可以使用“议案”这一文种。答;错误。议案是有议案提出权的机构或人民代表，向同级人民代表大会或其常务委员会，提请审议事项的特定公文。32．公文形成的条件是行使职权和实施管理。答：正确。具有法定地位的机关与组织都有自己系统、领导关系和职权范围，有自己主管的事务和办事意图。它们在行使职权和实施管理的过程中，必然产生体现自身意志的文件材料，它是公文形成的必要条件。

四、简答题33．为什么说公文有特定现实效用？答:

33、公文的现实效用是制发机关的法定地位赋予。任何一份公文都是为了说明一定的事实，反映一定的现象，解决一定的问题产生和形成的，为特定机关工作服务。公文具有特定现实效用是公文的基本特征之一。

34．简述条例和规定的异同。答:、规定在性质上和条例一样，属于规范工作、活动、行为的规章类文种。但条例规范的范围大，制定和发布条例的机构级别高，而规定规范的范围较小，能够制定和发布规定的机构的级别可高可低，可以是中央一级的党政领导机关，也可以是各级机关的职能部门和社会团体、企事业单位。从使用范围来说，规定比条例广，很多局部的、具体的工作，都可以用“规定”来规范，而“条例”规范的工作一般带有全局性，不涉及过于具体的工作。35．简述公告、通告的共同特点。答:公告、通告是性质相近而有一定差别的文种，它们的共同特点是，都具有（1）发布的公开性；（2）事项的重要性；（3）操作的严肃性。

36．简述决定的含义及其特点。答:决定是党政机关对重要事项或重大行动作出决策和安排的指导性公文。决定的主要特点有：（1）内容重要；（2）政策性强；（3）有约束力。

37．简述建立公文催办制度的必要性。答：建立公文催办制度，旨在避免公文处理工作中办事拖沓，致使文件积压，克服官僚主义，加速文件运转，它是提高机关办事效率的重要措施。38．试述公文的表达方式及其应用。

答：表达方式是指在写作中运用语言的方法和手段，是辨别文章体裁的重要因素，公文写作兼用说明、叙述、议论，且以说明为主，作为机关工作工具的公文一般不使用描写和抒情。公文写作运用说明、叙述、议论的表达方式各有其特点，分述如下：关于说明。说明是公文写作中最常用、最主要的表达方式。不仅法规性文件、商品说明书主要采用说明的方式，其他文件如命令、批复、指示、通知等大都直接陈述领导机关的意图、要求与措施，多以说明为主；公告、通告旨在公布要求与措施，也说明为主；报告、请示中的条款行文也离不开说明。此外，说明还常与叙述、议论等方法结合起来使用，如为叙述所涉及到的人和事作必要的介绍，为议论作必要的解说与阐释，或作为论据的主要表达方式等。关于叙述，叙述是对人物经历和事件的发展变化所作的叙说与交代，包括写“人”

和写“事”两个方面。在公文写作中，一般不专门写人、而是以叙事为主，除计划性、法规性文件一般不采用叙事和指令性文件较少采用叙事外，其他文件如通知、通报、请示、报告、总结、会议纪要等都必须以叙事为基础。关于议论。议论就是议事说理，是公文作者对客观事物或问题进行分析评述，提出看法或处理措施，表明观点和态度，证明或反驳某一观点的表达方法。在公文写作中（就大多数文种而言），议论不是贯通全文的主要表达方式，它从属于叙述和说明。

数字信号处理习题解答1 篇6

3.判断下面的序列是否周期的(1).x(n)Acos(3n),A是常数78j(1n)(2).x(n)e85.试判断系统是否为线性时不变的（5）y(n)=x2(n)(7)y(n)=x(n)sin(n)6.试判断系统是否为因果稳定系统（4）y(n)=x(n-n)0x(n)(5)y(n)e第二章

1.求下列序列的傅里叶变换（7）x(2n)DTFT[x(2n)]=x(2n)e-jnn=-令m=2n，于是DTFT[x(2n)]==1212m=-，m为偶数x(m)e-jm/2mm=-[x(m)(1)-jm/2m=-x(m)]e-jm/2[x(m)e12[X(ej12m=-j(1)2e)]jmx(m)e-jm/2])X(e14.求出下列序列的z变换及收敛域(1)2-nu(n)X(z)n2znnu(n)zn

n2n11,|(2z)|111(2z)z,|z|121z2-3z-117.已知X(z)=,分别求：-1-22-5z+2z（1）收敛域0.5< | z | < 2对应的原序列x(n)(2)收敛域 | z | > 2对应的原序列x(n)解：X(z)=11--11-11-2z-12z

收敛域0.5< | z | < 2时：nx(n)=2nu(-n-1)+(1)u(n)2收敛域 | z | > 2时：nnx(n)=(1)u(n)-2u(n)221.已知线性因果网络用下面差分方程表示： y(n)=0.9y(n-1)+x(n)+0.9x(n-1)(1)求网络的系统函数及单位脉冲响应h(n)(2)写出网络频率响应函数H(ej)的表达式，并定性画出其幅频特性曲线解：1+0.9z-1(1)H(z)=,|z|>0.9-11-0.9z-1n-11+0.9z令F(z)=H(z)z=zn-1-11-0.9z当n1时，有极点z=0.9h(n)=Res[F(z),0.9]1+0.9z-1n-1=z(z-0.9)|z=0.91-0.9z-1=20.9n因为系统是因果系统，所以有h(n)=0,n<0当n=0时，有极点z1=0,z2=0.9h(n)=Res[F(z),0]+Res[F(z),0.9]1+0.9z-1-11+0.9z-1-1=zz|z=0+z(z-0.9)|z=0.91-0.9z-11-0.9z-1=-1+2=1h(n)=20.9nu(n-1)+(n)ej+0.9(2)H(e)=je-0.9(3)y(n)=h(n)*x(n)j=h(m)x(n-m)m=00n-m）=h(m)ej（m=0

=h(m)ej0ne-j0mm=0=ej0nH(ej0)=ej0nej0+0.9ej0-0.9

第三章

6.设下列x(n)长度为N，求下列x(n)的DFT(1)x(n)(n)(2)x(n)(nn0)0n0N

1(3)x(n)an(5)x(6)(4)x(n)ej0nRNn

ncos0nRNn

xnsin0nRNn(7)xnnRNn

100kN1

其他0kN1

其他解：(1)X(k)kn0j2Ne

(2)X(k)0kn0N1j2N1aNe2jk

(3)X(k)n0N1ae00kN1其他2knNj(02k)nN

(4)X(k)x(n)Wn0N1nkNen0N1j0neje

(5)x(n)cos(0n)RN(n)1j0n(eej0n)RN(n)211ej0N1ej0NX(k)j0kk21eWN1ej0WN

kk1ej0N1ej0WN11ej0N1ej0WN j0j0kk21eWN1eWNk1cos0Ncos0N1cos0WNk2k12cos0WNWN

(6)

1x(n)sin(0n)RN(n)(ej0nej0n)RN(n)

211ej0N1ej0NX(k)j0kk2j1eWN1ej0WNjNjkk1ej0N1ej0WN11e01e0WN

 kk2j1ej0WN1ej0WNsin0N1sin0WNksin0Nk2k12cos0WNWN1zN

(7)设x1(n)RN(n)，则X1(z)

1z1d1zN

x(n)nx1(n)，则X(z)z1dz1z 

X(z)zNzN11z1z21zNX(k)X(z)zWkN1zNW1WW1W12kNNkNkNk2NNz1zz1z

1z1WN

N11N12kNNkWN1kNkN

因为WN1，WN10

N1n0X(k)k0n123(N1)N(N1)221.(1)模拟数据以10.24KHz速率取样，若已知1024个取样的离散傅立叶变换。求频谱取样之间的频率间隔。

(2)以上数字数据经处理以后又进行了离散傅立叶反变换，求离散傅立叶反变换后抽样点的间隔为多少？整个1024点的时宽为多少？

10240Hz10Hz

10241s97.66s（2）抽样点的间隔

T10.24103整个1024点的时宽

T97.661024ms100ms 解：（1）频率间隔

F第四章

1.如果一台通用计算机的速度为平均每次复数乘法需要50us，每次复数加法需要5us。用它来计算N=512点DFT，问直接计算需要多少时间，用FFT计算需要多少时间？照这样计算，用FFT进行快速卷积对信号进行处理时，估算可实现实时处理的信号最高频率。解：

(1)512点直接DFT计算的时间： 复数乘法：N=512x512x50us=13.1072s 复数加法：N（N-1）=512x511x5us=1.308s 512点直接DFT计算的时间=13.1072s+1.308s=14.4152s(2)用FFT计算的时间：

复数乘法：N0.5x512x9x50us=0.1152s 2log2N=复数加法：Nlog2N=512x9x5us =0.023s 用FFT计算的时间=0.1152s+0.023s=0.1382s(3)用FFT进行快速卷积对信号处理时间： 假设IFFT也用FFT程序计算，则在实时计算中使用的时间是两次FFT时间（h(n)的FFT计算按照事先计算好存储备用），外加一次512点的复数乘法：

用FFT进行快速卷积对信号处理时间=2 x 0.1382s +512x50us = 0.302s 实时处理时，信号采样的最高采样频率：210.302512=1695.36Hz 信号的最高频率=1695.36/2=847.68Hz 7.某运算流图如图所示，问：

（1）图示是按时间还是按频率抽取的FFT？（2）把图示中未完成的系数和线条补充完整。解：

（1）分析图示的流图结构，发现其中基本的蝶形运算单元是先加减后乘系数的，因此是按频率抽取的基2FFT x(0)x(2)-1 x(1)

-1 x(3)-1（2）第五章

6.用脉冲响应不变法及双线性变换法将模拟传递函数HasX(0)X(1)

W04

WW04

X(2)

W14

-1 04

X(3)

3s1s3转变为数字传递函数H(z)，采样周期T0.5。

解：Ha(s)3113();ha(s)(ete3t)u(t)2s1s323h(n)T(enTe3nT)u(n),代入T0.523(en2e3n2)u(n)43113(1e32z1)(1e12z1)H(z)()12132141ez4(1e12z1)(1e32z1)1ez3(e12e32)z10.2876z1123212241(ee)zez10.829z10.135z2(2)双线性变换H（z）Ha(s)T1z121z1s3s24s3s41z11z131z121z116()163111z1z3(12z1z2)36z13z21632z116z21616z236z13z23526z13z20.08750.1714z10.0857z210.7429z10.0857z2MATLAB程序及运算结果如下：%脉冲不变法、双线性变换法；b[003];a[143];3(1z1)216(1z1)216(1z1)(1z1)3(1z1)2

[bz1az1]impinvar(b,a,2)%脉冲不变法bz1分子系数az1分母系数；[bz2az2]bilinear(b,a,2)%s双线性变换法bz2分子系数az2分母系数；结果：

bz1=0

0.2876

0

az1=1.0000

-0.8297

0.1353

bz2=0.0857

0.1714

0.0857

az2=1.0000

-0.7429

0.0857 7.用脉冲响应不变法及双线性变换法将模拟传递函数Has3转变为数字传递函数H(z)，采样周期2ss1T2。

解：（1）脉冲响应不变法Ha(s)111s2s1(s12)234(s12)2(32)2A1s12j(32)1s12j(32)*s12j(32)A2s12j(32)1j31j3T(12j(32)T1A1j3j3)将T2代入A2A1H(z)1s12j(32)j31e(T(12j(32)Ts12j(32)1ez22e1sin3z10.8386z1121122312ecos3zez10.1181z0..135z其中：sin3sin3180./0.987cos3cos3180./0.1606(2)双线性变换H（z）Ha(s)11z11z1z1s1s2s1s1z11z11z121z1()1111z1z(12z1z2)12z1z21221212zz1z12zz3z20.33330.6667z10.3333z210.3333z2(1z1)2(1z1)2(1z1)(1z1)(1z1)2

MATLAB程序及运算结果如下：%脉冲不变法、双线性变换法；b[001];a[111];[bz1az1]impinvar(b,a,0.5)%脉冲不变法bz1分子系数az1分母系数；[bz2az2]bilinear(b,a,0.5)%s双线性变换法bz2分子系数az2分母系数；

结果：

bz1=0

0.8386

0

az1=1.0000

0.1181

0.1353

ba2=0.3333

0.6667

0.3333 az2=1.0000

0

0.3333 10.设有一模拟滤波器Ha(s)

1，采样周期T2，用双线性变换法将其转换为数字系统函数H(z)。

s2s1解

由变化公式

1z1

sc 11z及c2,T2,可得 T1z1

s

1z1所以

H(z)Ha(s)1z11z1

s

=

11z121z1()()1111z1z

(1z1)2

=

3z218.用双线性变换法设计巴特沃兹数字高通滤波器，要求通带边界频率为0.8rad，通带最大衰减为3dB，阻带边界频率为0.5rad，阻带最小衰减为18dB。

解：已知p0.8rad,s0.5rad,p3dB,s18dB

（1）将数字高通滤波器的边界频率转换为相应的模拟高通滤波器Ha(s)的边界频率。（令T=2）

phtanp2tan0.80.50.006981,shtanstan0.004363 222（2）将Ha(s)的指数转换为模拟低通归一化原型滤波器G（p）的指标

p1,p3dB;sphsh1.6,s18dB

设计程序：

% 调用函数buttord,butter,lp2hp和bilinear用双线性变换法设计巴特沃思数字高通滤波器程序： ex623.m

wp=1;ws=1.6;rp=3;as=18;

[N,wc]=buttord(wp,ws,rp,as,’s’);[Bap,Aap]=butter(N,wc,’s’);[BHP,AHP]=lp2hp(Bap,Aap,1.6);[Bz,Az]=bilinear(BHP,AHP,0.5);% N,Bz,Az为所设计巴特沃思数字高通滤波器的阶数和系统函数； 运行结果：

N=5

Bz=[0.0165-0.0824 0.1648-0.1648 0.0824-0.0165]

Az=[1.0000 1.2604 1.1914 0.5375 0.1505 0.0166]

19.设计巴特沃兹数字带通滤波器，要求通带范围为0.25rad0.45rad，通带最大衰减为3dB，阻带范围为00.15rad和0.55radrad，阻带最小衰减为15dB。解：(1)确定数字带通滤波器性能

，10.25rad，s20.55rad，s10.15rad u0.45rad通带内最大衰减p3dB，阻带内最小衰减s15dB(2)确定模拟滤波器性能。若T＝2s

u2tanutan0.2250.854r1ad/s T2

12tan1tan0.1250.414r2ad/s T2

s22tans2tan0.2751.170r8ad/s T2

s12tans1tan0.0750.2401rad/s T2u10.5948rad/s，通带心频率0带宽Bu10.4399将频率对B归一化，得到相应归一化带通边界频率：

uu1.941，6110.9416，s2s22.6615，BBBs10.5458，0u11.3521 B

s1(3)由归一化带通性能确定相应模拟归一化低通性能

s2202

归一化阻带截频率为s1.9746

s2

归一化通带截频率为p1,p3dB,s18dB(4)设计模拟归一化低通G(p)

s10p1100.31

ksp，1.9746 0.1266sp0.1s1.8p101101

N

取N=3.查表得，G(p)0.1lgksplgsplg0.12663.04

lg1.97461p32p22p1

(5)频率变换，将G(p)转换成模拟带通Ha(s)HasG(p)ps202

sBB3s3s2203222s20sB2s20s2B2s3B332

0.08s55432s60.879s81.448s40.707s60.512s40.110s10.0443(6)用双线性变换公式将Ha(s)转换成H(z)H(z)Hass21z1T1z1[0.01811.77641015z10.0543z24.4409z30.0543z42.77561015z50.0181z6][12.272z13.515z23.2685z32.3129z40.9628z50.278z6]1 第七章

7.画出下面系统函数的直接型结构图

2.52z10.6z2

H(z)

10.5z10.6z20.5z3解：

8.用级联方式画出下面系统的结构图

2(z1)(z21.414z1)

H(z)

(z0.3)(z20.9z0.81)21z111.414z1z2解：Hz

10.3z110.9z10.81z2

6.已知FIR的系统函数为

H(z)1(10.9z12.1z20.3z32.2z40.3z52.1z60.9z7z8)15

画出该系统的直接型结构。解：

9.已知FIR系统的16个频率采样值为：

H(0)12，H(1)3j3，H(2)1j，H(3)H(4)......H(13)0，H(2)1j,H(1)3j3，试画出其频率采样结构图，如果取r=0.95,画出其修正的采用实系数乘法的频率采样结构图。

1zN解：HzNHk,k1k01WNzN1N16

取修正半径r=0.95，将上式中互为复共轭得并联支路合并，得

1r16z16Hz16Hk11610.4401zk116k01rW16z15H010.95z1H110.95W1z116

H15H2H14 1512114110.95W16z10.95W16z10.95W16z110.4401z16

数字信号处理实验例题 篇7

1《数字图像处理》实验现状

《数字图像处理》课程内容繁杂,难度偏大,并且实践性很强,由于教学时间有限,难以将全部内容一一讲透,传统教学模式中多以基本理论讲解为主,配以实验结果演示及学生对基本理论的验证性实验强化教学效果。虽然学生能够感受到抽象理论的具体用途,但忽视理论实现步骤,造成学生在一些繁杂的数学推导面前望而却步,也难以掌握算法设计细节,当面对新的图像处理问题时仍然找不到合适的解决思路,从而逐渐丧失学习兴趣。这种现状不利于提高学生的学习积极性,也不利于通过自主学习和研究型学习等方法强化学生的学习技能。

由于图像处理算法最终要通过计算机或其它硬件实现,课程教学应结合课堂理论讲述配以相应的实验环节,使学生通过实验消化和掌握图像处理的原理和用途。但由于内容庞杂、学时少、难度大等因素,现阶段还没有形成完善的实验教学体系,学生实验时多以验证性实验为主,在一定程度上影响了教学质量。探索一种适合《数字图像处理》实验教学的新模式,引导学生通过课堂听讲、查阅资料、编程实验等学习方式掌握教学内容,解决课时少、内容多、难度大的实验教学矛盾,进一步提高教学质量就显得尤为迫切。因此,借鉴国内外高校的教学思想,在教改过程中我们想到以课题为主线来驱动整个实验教学,以学生为主体,通过模拟科学研究的过程,培养学生的积极主动性,加强对学生分析和解决实际问题的训练。

2《数字图像处理》课题驱动式实验教学的探索

课题驱动实验教学根据建构主义学习理论原理,强调学习过程不是学习者被动地接受知识,而是积极地建构知识,学生的实验活动必须与任务或问题相结合,以探索问题的解决方法来驱动和维持学习兴趣和动机。这种有别于传统教学的新型教学方法的主要特点是:以课题为主线、教师为主导、学生为主体、注重实践。为此我们在课题设计、组织实施及实验效果评价方面进行了如下探索。

2.1 实验课题选择

《数字图像处理》课题驱动式实验部分要求学生围绕数个课题,在“课题驱动”下模拟科研活动的大致流程展开实验。课题是整个教学环节的关键所在,课题设计的水平高低直接影响到学生学习的效果。经过对课堂及实验教学的多届次讨论,我们确立了以下选题原则:

1)与理论知识紧密结合,涵盖关键知识点,让学生通过实验训练加深对课程的基础知识的理解。

2)难度适宜,以课本为基础而稍高于课本,让学生通过刻苦努力能够解决;避免因实验任务过于饱满,学生产生“反正许多同学也不会”等畏难与松懈思想而放弃努力的现象。

3)实验顺序安排上注意循序渐进的原则,每次实验中均包含部分课堂未讲解但要求自学的知识点,最大程度激发学生自主学习的兴趣。

4)允许参考,杜绝拿来主义,由于MATLAB等开发平台中有现成的图像处理模块,实验存在直接调用系统函数的可能,这不利于增强学生的动手能力,在实验教学中应允许学生参考系统函数,但要求自己重新编写相关函数。

根据以上原则,选取的课题内容包括图像统计特征分析及几何变换、图像时频域增强、图像恢复、图像压缩、图像分割等,每一部分包括2～3个题目。可结合科研课题进行设计,但需注意课题的独立性与可视性。学生选择课题时允许有所侧重,但均需形成文献综述、算法设计、编程实践的完整性模块。

2.2 组织实施

课题确立之后,学生以小组为单位(3人/组,为避免学生找借口,中途不允许更换),在教师引导下,根据给定课题涵盖的知识点,模仿科研方法,在图1所示的流程下开展实验。在课题调研阶段,首先通过钻研教材、笔记、参考书籍上的相关内容巩固基础知识,然后查阅数字图书馆中的相关期刊论文,资料、网络信息来深化知识内涵,拓宽知识面。在文献综述阶段,每人根据所搜集的资料进行分析整理,在小组内展开讨论,最终形成明确观点,撰写综述报告。在上机实验阶段,小组根据综述内容,设计实验方案和步骤、编程验证。在实验答辩阶段,小组同学协助完成综述报告、实验方案及算法验证,并通过PPT报告实验工作,接受老师和同学的质疑和评价,小组成员根据学生和教师提的意见修正文献综述报告、实验方案设计及研究论文,教师和学生根据平时表现、汇报结果共同打分作为学生实验成绩。若实验学时所限,为充分锻炼同学,每组可选一位同学报告其中一个部分。由于课题作为有机整体,每一同学对各部分都必须熟悉,能够避免搭便车的偷懒行为,此外由于课题的相似性,不同组之间可交叉评价,辅助老师起到监督作用。

值得注意的是,尽管实验课题强调学生组独立完成,但并非意味着教师对学生的放任自流。相反,教师的作用要明显大于单一验证性实验中的作用。除了课题拟定阶段的工作,教师在各阶段均有明确的角色分配。在课题调研阶段,教师的角色是任务安排者,应当限定学生查阅范围。在文献综述阶段,教师的角色是智库人员,应当采用“启发但不代替”的指导原则,提供综述报告格式,并预防学生文献综述过偏过泛现象发生。在上机实验阶段,教师的角色是评价者,应当遵照“评价但不解答”的原则,检查学生文档及算法的正确性与完整性。在实验课题答辩阶段,教师的角色是评判员与汇总员,应进行总结性的点评、纠正、补充、阐发、归纳等工作,帮助学生形成明确、系统、深刻的认识。总体而言,为取得较好的课题驱动式实验效果,教师应当拥有“放而不散”的心理准备和指导原则。

3 教学效果

3.1 激发了学生的积极性

参与课题驱动式实验教学的学生从被动的授课对象及单一的实验验证者转变为自主学习与探索的主体,学习积极性被调用起来,学习兴趣大为提高,“等靠要”的思想被彻底摒弃,自始至终都保持着极大热情,不同小组之间存在竞争,每一小组都认真开展实验,组内每人都尽其所能提高课题质量。他们充分利用课堂及业余时间,查找搜集和整理资料,热烈讨论并编程实践。最后制作PPT展示自己的成果,从内容到形式,都经过精心准备。从课堂上汇报者的专注程度及讨论热烈程度可以看出,学生对待每次课题都是认真投入的,不少学生反映,像这样全程必须亲自动手的实验并不多见,劳动量也很大,开始存在无法完成的心理压力,但全程下来,觉得特别充实,收获很大。

3.2 培养了学生的创造性

在每一课题中,均有课堂上未讲授的知识,并且不少知识存在内在的逻辑关系。学生必须通过查阅文献或创新思路来优化自己的项目,不仅要了解知识,而且要掌握知识点的内涵。学生主动性的去探求知识,有目的的进行学习,在实践中,加深了对基本知识和概念的掌握,通过协作和互助,学生在交流探索的同时加深了对知识的理解,同时在答辩中将自己的劳动成果展示出来和大家一起探讨,对比其他组的成果,取人之长补己之短,反复加深印象,从而巩固了相关理论知识。

3.3 促进了学生的自主学习能力

学生的学习能力包括通过图书馆和网络获取知识的能力、思维能力、实践能力和论文写作能力等多方面,虽然同学们意识到学习能力培养很重要,但较少接受自主学习能力的系统训练。在课题驱动教学模式下,没有教师灌输,也没有现成答案,学生只能通过自己努力及团队协作查找整理资料。解决课题过程中,能较规范地书写研究报告,梳理相关概念,进行程序设计,总结课题开发过程通过这一系列训练能提高获取知识能力、程序设计能力、文字表达能力和独立解决问题的能力。且学生通过课题答辩能检验自主学习能力的成效,加深对课题及所学知识的理解。

3.4 锻炼和增强了学生的团队精神

团队精神在学生的大学生活中常体现在课余活动之中,学习上则历来强调独立性。在“课题驱动式”实验教学中,学生认识到,知识学习中也需要团队精神,这和独立思考并不相悖。不少同学反映,“两个苹果”的比喻在此体现得尤为形象,学生既能吸收同组及同班同学提供的新知识(即交换别人的苹果),也必须为其它同学提供新知识(即自己也要有苹果)。这种交换通过团队来进行,团队形成的成果往往大于个人所想所做。学生无论是走上工作岗位还是继续深造,均需要依托项目组开展工作。在本科阶段训练学生在学习方面的团队精神,有助于同学更好地适应社会。在课题驱动式实验教学结束时,不少同学认为这一模式是一种很好的实验教学模式,值得推广。

4 结束语

在课题驱动模式的实验教学中,学生在目标约束下“在实践中学习”,并通过实践检验和加强学习效果。这和传统教育体制下将注意力集中在学生基础理论和知识的训练和掌握方面的教学方法存在明显差异。目前国内也有很多高校开始重视这种新颖的教学模式,将越来越多的实践环节引入到高校本科教学中[2,3,4,5]。本文以上述教学模式的改革为背景,在《数字图像处理》课程实验中实施课题驱动模式教学法,较好地解决了课时少、内容多、难度大的实验教学矛盾,是教育理念的更新,也是教学方法的探索。通过教学实践,我们发现该教学模式有助于激发学生学习积极性,提高学生自主学习能力,培养学生的创造性和团队精神,从而提高学生的综合素质,提高教学水平。

参考文献

[1]GONZALEZ R C,WOODS R E.Digital Image Processing[M].北京:电子工业出版社,2002.

[2]金炜,周亚训.“数字图像处理”课程项目驱动教学模式的实践[J].中国电力教育,2010,3(7):82-83.

[3]李熙莹.“数字图像处理”课程设计与学生实践动手能力的培养[J].计算机教育,2008,68(08):17-18.

[4]赵泉华,宋伟东.测绘工程专业《数字图像处理》课程教学探索[J].辽宁工程技术大学学报:社科版,2010,12(4):435-437.

数字电子技术与数字信号处理 篇8

【关键词】数字电子技术；数字信号处理；逻辑电路

计算能力可以说是人类最重要的能力之一，因为计算能力的需求增强，意味着贸易更加繁荣，人口更加密集，需求也愈发地多，人类最早的一次计算能力的提升是算盘的发明。这是人类利用工具来计算的开始，也是人类计算史上的一次飞跃。而后的很长时间，计算能力一直停留在算盘的层面，直至17世纪，德国数学家查尔斯·巴蓓奇通过大量对于计算的研究，发现通常的计算设备错误百出，于是他开发了自己的一套计算系统，设计出了差分机，差分机虽然只能计算一部分专门的数据，但是其中含有的系统则为以后的计算机的产生提供了思想基础，可以被认为是近代计算机的一个雏形，查尔斯·巴蓓奇也因为他对计算机的产生做出的贡献被认为是“计算机之父”。他设计的理论十分超前，特别是利用卡片输入程序和数据的设计被后人采用。而计算机技术的衍生，使得一个制表机公司悄悄崛起，学习了查尔斯·巴蓓奇的技术，发明了穿孔片计算机，成为了如今的IBM王国，在美国的一次人口普查，原本利用原始的人口普查需要10年的时间，此时IBM大显神威；仅仅利用六个月就完成，大发其财，迅速膨胀。而第二次世界大战的爆发，终于催生了计算机的诞生。因为在战争中需要精确打击对手，发射导弹时就需要知道导弹的飞行时间和落点，其中的计算十分复杂，人工难以实现，亟待一个计算机器的产生帮助计算。于是1946年，第一台真正意义上的计算机产生了，被命名为艾尼阿克，是电子管计算机，被认为是第一代计算机。而后计算机经过了电子管数字计算机，晶体管数字计算机，集成电路数字计算机，大规模集成电路计算机的四个过程，计算机技术逐渐成熟。后来计算机经过了两次的进一步改革，主要是体型大幅度缩小，逐渐进入了企业，家庭的视野，成本也不断降低。在接下来的几十年里，计算机逐渐成了一个集业务，生活，娱乐等多功能于一体的机器，建立了全球服务器系统，使用计算机可以获得许多生活中得不到的资源，充分发挥客户端PC的处理能力，很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器，大大减轻了服务器的压力，进入了Internet时代，整个世界就像一张网一样互通有无，其中数字电子技术就是起主体作用的技术之一。

数字电子技术从17世纪发展到今天，理论体系得到逐步的完善，走入了大学校园，成为了一门重要的课程。在电路中，有两种不同的信号进行着信息传递，一种是模拟信号，他是通过电路中的电学指标来传递信号的，是连续变化的，处理这种信号的电路称为模拟电路。而另一种则是通过不连续变化的脉冲信号来作用的，处理数字信号的电路称为数字电路。

数字电路主要是研究脉冲信号的产生、变换、控制和对数字进行逻辑运算等，因此数字电路又称为逻辑电路。数字电子技术则是一门主要研究各种逻辑门电路，集成器件的功能及其应用，逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计，集成芯片各脚功能，555定时器等。在最开始的时代，模拟电路更占据主要位置，而随着科技的发展，数字电路的优越性愈发地明显，它的信号处理能力更加强大，我们可以将模拟电路转换成数字信号，而后利用数字电路进行信号处理，最后在转换成模拟信号输出，提高了工作效率与工作质量，数字电子技术则为这种方法提供了理论依据与可行性。

首先，模拟电路是使用电信号的变化传递信息的，而电路中各个元件的属性如电阻，电流，电压容易受到外界条件的影响，如温度变化，湿度变化等因素，而且模拟电路的参数修改较为困难，而相比于模拟电路，数字电路采用的是二进制，通过逻辑门电路来处理信号，这样的处理方式首先外界环境变化对电路影响很小，不会因为某些因素轻微变化导致电路逻辑反转，并且逻辑电路参数修改简单了很多，便于控制，稳定性和灵活性兼备。逻辑门电路有很多种，但就如同每个理论体系一样，逻辑门电路也是有最基本的几个逻辑组成的，其中就包括与门，或门，非门。与门表示如果事件Y发生，则需要其发生的多个条件同时满足；或门表示如果事件Y发生，则需要其发生的多个条件只要一个或多个条件发生即可；非门表示如果决定事件Y发生的条件A满足时，Y不能发生，当A满足时，Y反而能发生。这三种基本的门电路通过组合还能形成与或门，与非门，或非门等，进而形成复杂的逻辑函数，这一切的逻辑处理就需要计算机或者专用机器进行处理。数字信号处理就是利用这些逻辑电路，采集信号，对其以数据的形式进行一系列的处理，得到易于使用，读取，转换的信号形式。数字信号处理主要应用多元化的数学手法，以网络，信号，通信等理论为依归进行处理信号。数字信号处理技术的具体操作方式是先经过信息的获取或者数据的采集，转换成原始信号，原始信号如果是连续信号，则需经过抽样过程成为不连续信号，进而进行转换，如果是不连续信号则可以直接转换，最终得到二进制数码，输入逻辑电路。

21世纪是信息时代，是高科技的时代，所以数字信号处理技术在很多领域都要得到应用。在通信领域，信号是最主要的研究对象，所以数字信号处理技术是核心的手法之一，现在的电子设备，通讯设施逐渐向无线化发展，整个世界形成一个无线系统，数字信号显得极为重要，数据加密，可视电话等进步科技的实现都需要数字信号处理技术的支持。在图形图像领域，数字处理技术可以很好地把图像，音频，视频等具体形式转换，而现如今已经广泛地应用在科学研究以及其他各行各业中，比如粒子的运动轨迹，卫星遥感图像的处理，岩石的勘测，生物细胞细微结构的扩放，这些技术也在迅猛发展，不断完善。尤其在生物学方面，数字信号处理技术居功至伟，因为人与动物的身体就是一个巨大的信息系统，通过各种器官，组织，细胞，传递信息，进行生命系统的微调，而神经系统作为调节的中枢，信息传递更加尤为重要，数字信号处理技术可以帮助研究人脑信息处理模型，为生物学的进步作出巨大的贡献。

总而言之，现今的时代是数字时代，是信息时代，数字信号处理技术作为一门实用性极强，应用广泛的科学，必定会大放异彩。

【参考文献】

[1]孙金林.数字信息处理技术的发展与思考[J].赤峰学院学报（科学教育版），2011（5）.

[2]李方慧.数字信号处理技术的新进展[M].北京理工大学出版社，2010：8.