可預(yù)置報(bào)警器設(shè)計(jì).doc

唐 山 學(xué) 院 數(shù)字電子技術(shù) 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目 可預(yù)置報(bào)警器設(shè)計(jì) 系 (部) 信息工程系 班 級(jí) 11電信本1 姓 名 孫甲秀 學(xué) 號(hào) 4110215132 指導(dǎo)教師 馬軍爽 樊艷 2013 年 7 月 1 日 至 7 月 5 日 共 1 周2013年 7 月 5 日課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表出勤情況出勤天數(shù) 缺勤天數(shù)成績(jī)?cè)u(píng)定出勤情況及設(shè)計(jì)過(guò)程表現(xiàn)（20分）課設(shè)答辯（20分）說(shuō)明書(shū)（20分）設(shè)計(jì)成果（40分）總成績(jī)（100分）提問(wèn)（答辯）問(wèn)題情況綜合評(píng)定 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日目 錄1 引言12 matlab簡(jiǎn)介23 設(shè)計(jì)思路33.1 總體框圖33.2 總體思路34 基于matlab的fft運(yùn)算規(guī)律及編程思想44.1 圖片的采集44.2 dit-fft算法的基本原理44.3 dit-fft算法的運(yùn)算規(guī)律及編程思想55 matlab程序的實(shí)現(xiàn)86 系統(tǒng)人機(jī)對(duì)話(huà)界面106.1 gui界面106.2 界面設(shè)計(jì)106.3 運(yùn)行調(diào)試127 總結(jié)13參考文獻(xiàn)14附錄115附錄218課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1 引言隨著信息時(shí)代的到來(lái)，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)成為一門(mén)極其重要的學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域。以dsp為核心芯片的處理系統(tǒng)日益變成了數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的主流。對(duì)于有限長(zhǎng)序列x(n)，若要求其n點(diǎn)的傅里葉變換(dft)需要經(jīng)過(guò)次復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和n*(n-1)次復(fù)數(shù)加法運(yùn)算。隨著n的增加，運(yùn)算量將急劇增加，而在實(shí)際問(wèn)題中，n往往是較大的，如當(dāng)n=1024時(shí)，完成復(fù)數(shù)乘法和復(fù)數(shù)加法的次數(shù)分別為百萬(wàn)以上，無(wú)論是用通用計(jì)算機(jī)還是用dsp芯片，都需要消耗大量的時(shí)間和機(jī)器內(nèi)存，不能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)的要求。因此，dft的這種運(yùn)算只能進(jìn)行理論上的計(jì)算，不適合對(duì)實(shí)時(shí)處理要求高的場(chǎng)合。因此，研究作為dsp的快速算法的fft是相當(dāng)必要的，快速傅里葉變換(fft)是為提高dft運(yùn)算速度而采用的一種算法，快速算法的種類(lèi)很多，而且目前仍在改進(jìn)和提高，它是根據(jù)離散傅里葉變換的奇、偶、虛、實(shí)等特性，對(duì)離散傅立葉變換的算法進(jìn)行改進(jìn)獲得的?；诒緦W(xué)期所學(xué)的dit-fft的運(yùn)算規(guī)律和編程思想以及matlab的學(xué)習(xí)和使用，本課設(shè)要求在matlab環(huán)境下編寫(xiě)基2 dit-fft算法實(shí)現(xiàn)對(duì)離散信號(hào)的快速傅里葉變換，再與matlab軟件自帶的fft函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)離散信號(hào)的傅里葉變換進(jìn)行比較，如果得到的頻譜相同，那么我們編寫(xiě)的程序就是正確的。我們通過(guò)這次課設(shè)任務(wù)，應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，提高了獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，了解并掌握matlab的一般使用方法。進(jìn)一步提高綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力，與人合作的能力，不斷創(chuàng)新的能力，在設(shè)計(jì)中不斷發(fā)現(xiàn)弱點(diǎn)，并總結(jié)提高。此次課設(shè)使我們進(jìn)一步了解了實(shí)踐，把知識(shí)用到了實(shí)踐中，為我們以后畢業(yè)設(shè)計(jì)、工作需要提供了必須的基礎(chǔ)。2 matlab簡(jiǎn)介matlab是矩陣實(shí)驗(yàn)室(matrix laboratory)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是美國(guó)mathworks公司出品的商數(shù)學(xué)軟件，用于算法開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境，主要包括matlab和simulink兩大部分。matlab的應(yīng)用范圍非常廣，包括信號(hào)和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測(cè)試和測(cè)量、財(cái)務(wù)建模和分析以及計(jì)算生物學(xué)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。附加的工具箱(單獨(dú)提供的專(zhuān)用 matlab函數(shù)集)擴(kuò)展了matlab環(huán)境，以解決這些應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)特定類(lèi)型的問(wèn)題。它以矩陣運(yùn)算為基礎(chǔ)，把計(jì)算、可視化、程序設(shè)計(jì)融合在一個(gè)簡(jiǎn)單易用的交互式工作環(huán)境中，是一款數(shù)據(jù)分析和處理功能都非常強(qiáng)大的工程適用軟件。它可以將聲音文件變換為離散的數(shù)據(jù)文件，然后利用其強(qiáng)大的矩陣運(yùn)算能力處理數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)濾波、傅立葉變換、時(shí)域和頻域分析、聲音回放以及各種圖的呈現(xiàn)等，它的信號(hào)處理與分析工具箱位語(yǔ)音信號(hào)分析提供了十分豐富的功能函數(shù)，利用這些功能函數(shù)可以快捷而又方便的完成語(yǔ)音信號(hào)的處理和分析以及信號(hào)的可視化。數(shù)字信號(hào)處理是matlab重要應(yīng)用的領(lǐng)域之一。matlab既是一種直觀(guān)、高效的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言,同時(shí)又是一個(gè)科學(xué)計(jì)算平臺(tái)。它為數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)可視化、算法和應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)提供了最核心的數(shù)學(xué)和高級(jí)圖形工具。操作界面如下圖所示：圖2-1 matlab操作界面3設(shè)計(jì)思路3.1總體框圖 系統(tǒng)總體流程圖如圖3-1所示。圖像信號(hào)采集完成信號(hào)時(shí)域圖完成信號(hào)頻率響應(yīng)編寫(xiě)fft程序，畫(huà)出信號(hào)頻譜圖實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)的倒序?qū)崿F(xiàn)一級(jí)中不同種蝶形算運(yùn)實(shí)現(xiàn)一級(jí)中相同種蝶形運(yùn)算與matlab自帶的fft比較圖3-1系統(tǒng)總體框圖3.2總體思路本設(shè)計(jì)要求選定一個(gè)圖片，在matlab環(huán)境下編寫(xiě)基2dit-fft算法；利用自己編寫(xiě)的算法對(duì)已采集的圖像進(jìn)行頻譜分析，并畫(huà)出圖像信號(hào)的時(shí)域與頻譜圖，并與matlab數(shù)字信號(hào)處理工具箱中的fft函數(shù)進(jìn)行對(duì)比研究，驗(yàn)證自編算法的正確性。4基于matlab的fft運(yùn)算規(guī)律及編程思想4.1圖片的采集保存一張圖片，格式為bmp，jpg或者是gif中的任何一種。x=imread(a.jpg) 實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖片的讀取。if ndims(x)=3 x=rgb2gray(x);end這些代碼實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖片進(jìn)行灰度變換，可以將原來(lái)是彩色的圖片變換成黑白色，目的是為了取點(diǎn)時(shí)方便簡(jiǎn)單，而且速度更快，節(jié)省時(shí)間 。4.2 dit-fft算法的基本原理有限長(zhǎng)序列x(n)的n點(diǎn)的dft定義為：基2fft算法基本思想是把原始的n點(diǎn)序列依次分解成一系列短序列，充分利用旋轉(zhuǎn)因子的周期性和對(duì)稱(chēng)性，分別求出這些短序列對(duì)應(yīng)的dft，再進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，得到原n點(diǎn)序列的dft，最終達(dá)到減少運(yùn)算次數(shù)，提高運(yùn)算速度的目的。fft算法基本上可分為按時(shí)間抽取的fft算法(dit-fft)和按頻率抽取的fft算法(dif-fft)。旋轉(zhuǎn)因子的性質(zhì)：(1)周期性(2)共軛對(duì)稱(chēng)性(3)可約性按時(shí)間下標(biāo)的奇偶將n點(diǎn)x(n)分別抽取組成兩個(gè)n/2點(diǎn)序列，分別記為x1(n)和x2(n)，將x(n)的dft轉(zhuǎn)化為x1(n)和x2(n)的dft的計(jì)算，求出與之對(duì)應(yīng)的x1(k)和x2(k)，然后利用圖4-1所示的運(yùn)算流程進(jìn)行蝶形運(yùn)算，得到原n點(diǎn)序列的dft。只要n是2的整數(shù)次冪，這種分解就可一直進(jìn)行下去直到其dft就是本身的1點(diǎn)時(shí)域序列。用蝶形運(yùn)算可表示為如圖4-1所示：圖4-1 dit-fft蝶形運(yùn)算流圖符號(hào)當(dāng)采用m次fft時(shí)，由n=2m求得m=logn，運(yùn)算流圖有m級(jí)蝶形，每一級(jí)都由n/2個(gè)蝶形運(yùn)算構(gòu)成，這樣每一級(jí)蝶形運(yùn)算都需要n/2次復(fù)數(shù)乘法和n次復(fù)數(shù)加法。m級(jí)運(yùn)算共需要復(fù)數(shù)乘法次數(shù)為c=n/2*m,復(fù)數(shù)加法次數(shù)為c=n*m。一個(gè)完整的8點(diǎn)dit-fft運(yùn)算流程如下圖所示。圖4-2 8點(diǎn)dit-fft運(yùn)算流程當(dāng)n值較大時(shí)，fft減少運(yùn)算量的特點(diǎn)表現(xiàn)的越明顯。4.3 dit-fft算法的運(yùn)算規(guī)律及編程思想為了編寫(xiě)dit-fft算法的運(yùn)算程序，首先要分析其運(yùn)算規(guī)律，總結(jié)編程思想并繪出程序框圖。1. 原位計(jì)算對(duì)點(diǎn)的fft共進(jìn)行m級(jí)運(yùn)算，每級(jí)由n/2個(gè)蝶形運(yùn)算組成。在同一級(jí)中，每個(gè)蝶的輸入數(shù)據(jù)只對(duì)本蝶有用，且輸出節(jié)點(diǎn)與輸入節(jié)點(diǎn)在同一水平線(xiàn)上，這就意味著每算完一個(gè)蝶后，所得數(shù)據(jù)可立即存入原輸入數(shù)據(jù)所占用的數(shù)組元素（存儲(chǔ)單元），這種原位（址）計(jì)算的方法可節(jié)省大量?jī)?nèi)存。2. 蝶形運(yùn)算實(shí)現(xiàn)fft運(yùn)算的核心是蝶形運(yùn)算，找出蝶形運(yùn)算的規(guī)律是編程的基礎(chǔ)。蝶形運(yùn)算是分級(jí)進(jìn)行的；每級(jí)的蝶形運(yùn)算可以按旋轉(zhuǎn)因子的指數(shù)大小排序進(jìn)行；如果指數(shù)大小一樣則可從上往下依次蝶算。對(duì)點(diǎn)的fft共有m級(jí)運(yùn)算，用l表示從左到右的運(yùn)算級(jí)數(shù)(l=1，2，m )。第l級(jí)共有個(gè)不同指數(shù)的旋轉(zhuǎn)因子，用r表示這些不同指數(shù)旋轉(zhuǎn)因子從上到下的順序(r=0，1，b-1)。第r個(gè)旋轉(zhuǎn)因子的指數(shù)，旋轉(zhuǎn)因子指數(shù)為p的第一個(gè)蝶的第一節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)k從r開(kāi)始，由于本級(jí)中旋轉(zhuǎn)因子指數(shù)相同的蝶共有個(gè)，且這些蝶的相鄰間距為，故旋轉(zhuǎn)因子指數(shù)為p的最后一個(gè)蝶的第一節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)k為：，本級(jí)中各蝶的第二個(gè)節(jié)點(diǎn)與第一個(gè)節(jié)點(diǎn)都相距b點(diǎn)。應(yīng)用原位計(jì)算，蝶形運(yùn)算可表示成如下形式： (j)= (j)+ (j+b)* (j+b)= (j)-(j+b)* 總結(jié)上述運(yùn)算規(guī)律，可采用如下運(yùn)算方法進(jìn)行dit-fft運(yùn)算。首先讀入數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度確定運(yùn)算級(jí)數(shù)m，運(yùn)算總點(diǎn)數(shù)，不足補(bǔ)0處理。然后對(duì)讀入數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)倒序操作。數(shù)據(jù)倒序后從第1級(jí)開(kāi)始逐級(jí)進(jìn)行，共進(jìn)行m級(jí)運(yùn)算。在進(jìn)行第l級(jí)運(yùn)算時(shí)，先算出該級(jí)不同旋轉(zhuǎn)因子的個(gè)數(shù)（也是該級(jí)中各個(gè)蝶形運(yùn)算兩輸入數(shù)據(jù)的間距），再?gòu)膔=0開(kāi)始按序計(jì)算，直到r=b-1結(jié)束。每個(gè)r對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)因子指數(shù)，旋轉(zhuǎn)因子指數(shù)相同的蝶從上往下依次逐個(gè)運(yùn)算，各個(gè)蝶的第一節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)k都是從r開(kāi)始，以為步長(zhǎng)，到(可簡(jiǎn)取極值n-2)結(jié)束。整個(gè)蝶形運(yùn)算流程圖如圖4-2所示。圖4-2 整個(gè)蝶形運(yùn)算流程圖考慮到蝶形運(yùn)算有兩個(gè)輸出，且都要用到本級(jí)的兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)，故第一個(gè)輸出計(jì)算完畢后，輸出數(shù)據(jù)不能立即存入輸入地址，要等到第二個(gè)輸出計(jì)算調(diào)用輸入數(shù)據(jù)完畢后才能覆蓋。這樣數(shù)據(jù)倒序后的運(yùn)算可用三重循環(huán)程序?qū)崿F(xiàn)。3. 序列倒序?yàn)榱吮ＷC運(yùn)算輸出的x(k)按順序排列，要求序列x(n)倒序輸入，即在運(yùn)算前要先對(duì)輸入的序列進(jìn)行位序顛倒。如果總點(diǎn)數(shù)為的x(n)的順序數(shù)是用m位二進(jìn)制數(shù)表示，則倒序數(shù)只需將順序數(shù)的二進(jìn)制位倒置即可，按照這一規(guī)律用硬件電路和匯編語(yǔ)言很容易產(chǎn)生倒序數(shù)。但用matlab等高級(jí)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)倒序時(shí)，直接倒置二進(jìn)制數(shù)位的方法不可取，還須找出產(chǎn)生倒序的十進(jìn)制規(guī)律。圖4-2中數(shù)據(jù)倒序的程序流程圖如圖4-3所示。圖4-3倒序的程序流程圖將十進(jìn)制順序數(shù)用i表示，與之對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)用ib表示。十進(jìn)制倒序數(shù)用j表示，與之對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)用jb表示。jb是ib的位倒置結(jié)果，十進(jìn)制順序數(shù)i增加1，相當(dāng)于ib最低位加1且逢2向高位進(jìn)1，即相當(dāng)于jb最高位加1且逢2向低位進(jìn)1。jb的變化規(guī)律反映到j(luò)的變化分二種情況：如果jb的最高位是0 (j=n/2)，則直接由加1 (j=n/2)，則要先將最高位變0 (j=j-n/2)，再在次高位加1 (j=j+n/4)。但次高位加1時(shí)，同樣要判斷0、1值，如果是0 (jn/4)，則直接加1 (j=j+n/4)，否則要先將次高位變0 (j=j-n/4)，再判斷下一位。依此類(lèi)推，直到完成最高位加1，逢2向右進(jìn)位的運(yùn)算。利用這一算法可按順序數(shù)i的遞增順序，依次求得與之對(duì)應(yīng)的倒序數(shù)j。為了節(jié)省內(nèi)存，數(shù)據(jù)倒序可原址進(jìn)行，當(dāng)i = j時(shí)不需要交換，當(dāng)i j時(shí)需要交換數(shù)據(jù)。另外，為了避免再次調(diào)換前面已經(jīng)調(diào)換過(guò)的一對(duì)數(shù)據(jù)，只對(duì)ij的情況進(jìn)行數(shù)據(jù)交換即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)倒序操作。5 matlab程序?qū)崿F(xiàn)matlab提供的fft函數(shù)是一個(gè)計(jì)算dft的智能程序，能自動(dòng)選擇快速算法進(jìn)行dft運(yùn)算。用a.jpg作為例子，運(yùn)行調(diào)試程序。1. 程序運(yùn)行開(kāi)始時(shí)，首先點(diǎn)擊filenewm-file,出現(xiàn)一個(gè)名為editor-untitled的對(duì)話(huà)框，然后輸入程序代碼,。2. 輸入等程序代碼在fft.m文件中，如5-1所示。圖5-1 代碼輸入窗口3. 運(yùn)行后就會(huì)出現(xiàn)如圖5-2所示的窗口。圖5-2 matlab界面對(duì)圖片進(jìn)行進(jìn)行fft變換，經(jīng)觀(guān)察，編寫(xiě)fft程序得到的圖片與matlab中自帶的fft函數(shù)得到的圖總是基本一致，但是有細(xì)微差別，這是因?yàn)榫帉?xiě)的快速傅里葉變換計(jì)算信號(hào)的n點(diǎn)傅里葉變換要求n為2 的整數(shù)次冪，不夠的話(huà)信號(hào)將會(huì)被補(bǔ)零后運(yùn)算，即參與運(yùn)算的信號(hào)已經(jīng)不同(差別很小)，所以fft運(yùn)算后的結(jié)果也不盡相同，所示圖自然有細(xì)微的差別。由用matlab自帶fft函數(shù)實(shí)現(xiàn)的頻譜圖與用matlab編寫(xiě)的fft程序?qū)崿F(xiàn)的頻譜圖相比較，可知，兩個(gè)算法計(jì)算后的結(jié)果幾乎相同，驗(yàn)證了自編算法的正確性。6 系統(tǒng)人機(jī)對(duì)話(huà)界面6.1 gui簡(jiǎn)介圖形用戶(hù)界面(gui)，是一種提供人機(jī)交互的工具和方法。gui是包含圖形對(duì)象，如窗口、圖標(biāo)、菜單和文本等圖文并茂的用戶(hù)界面。6.2 界面設(shè)計(jì)用matlab圖形用戶(hù)界面開(kāi)發(fā)環(huán)境設(shè)計(jì)gui點(diǎn)的一般步驟是：1.進(jìn)行界面設(shè)計(jì)。2.設(shè)計(jì)控件屬性。3.進(jìn)行m語(yǔ)言編程。以本設(shè)計(jì)要求為例介紹：首先運(yùn)行matlab軟件，輸入guide，出現(xiàn)一個(gè)窗口，如圖6-1所示。圖6-1 新建gui窗口第一步，該選擇本圖形用戶(hù)界面需要的控件：點(diǎn)擊ok，就會(huì)出現(xiàn)gui的設(shè)計(jì)界面。按照設(shè)計(jì)思路，用七個(gè)推按鈕(push button)，六個(gè)軸對(duì)象(axes)，擺好每個(gè)空間的位置，并設(shè)計(jì)數(shù)值水平對(duì)齊，看起來(lái)更美觀(guān)。設(shè)計(jì)界面如圖6-2所示。圖6-2 設(shè)計(jì)界面第二步，設(shè)置控件屬性：雙擊組件可以設(shè)置文本框，推按鈕的屬性，如顯示大小，名稱(chēng)和字體等。雙擊控件，出現(xiàn)屬性菜單。設(shè)置好屬性后就保存，系統(tǒng)自動(dòng)生成一個(gè).m文件。第三步，編寫(xiě)回調(diào)函數(shù)：組件事件的發(fā)生是通過(guò)回調(diào)函數(shù)進(jìn)行工作的?？丶O(shè)置完成后保存，然后運(yùn)行g(shù)ui(操作為ctrl+t)，就會(huì)進(jìn)入editor窗口，加入各個(gè)控件功能的函數(shù)代碼。完成后保存即可，具體代碼見(jiàn)附錄。第四步，運(yùn)行g(shù)ui：運(yùn)行editor窗口的程序后，會(huì)彈出已經(jīng)激活的人機(jī)對(duì)話(huà)界面。系統(tǒng)人機(jī)對(duì)話(huà)界面如圖6-3所示。圖6-3 系統(tǒng)人機(jī)對(duì)話(huà)界面6.3 運(yùn)行調(diào)試運(yùn)行g(shù)ui，已經(jīng)彈出圖6-3所示的系統(tǒng)人機(jī)對(duì)話(huà)界面，然后點(diǎn)擊各推按鈕就會(huì)得到本設(shè)計(jì)的要求。運(yùn)行結(jié)果如圖6-4所示。如果運(yùn)行結(jié)束，可以通過(guò)點(diǎn)擊“退出”推按鈕退出該人機(jī)對(duì)話(huà)界面，返回matlab。圖6-4 運(yùn)行結(jié)果7 總結(jié)為期兩周的課程設(shè)計(jì)在緊張的節(jié)奏中接近尾聲，時(shí)間雖然不是很長(zhǎng)，但是這短時(shí)間的課設(shè)對(duì)我有很大的幫助，通過(guò)這次課設(shè)我發(fā)現(xiàn)了許多我應(yīng)該注意的問(wèn)題同時(shí)也學(xué)會(huì)了很多器件的用法。從通過(guò)設(shè)計(jì)任務(wù)的分析到功能的劃分再到確定總體的設(shè)計(jì)方案，再到最后的每個(gè)功能部分的具體實(shí)現(xiàn)，整個(gè)過(guò)程都需要我們組的人充分利用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行思考借鑒?？梢哉f(shuō)，本次課程設(shè)計(jì)是針對(duì)前面所學(xué)的知識(shí)的一次綜合的檢測(cè)?？偟膩?lái)說(shuō)，這次課設(shè)雖然很累，但非常充實(shí)。本次實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容是通過(guò)用matlab實(shí)現(xiàn)fft的設(shè)計(jì),把自己編寫(xiě)的fft算法與matlab自帶fft算法進(jìn)行比較。通過(guò)本課程設(shè)計(jì)使學(xué)生了解數(shù)字圖像的基本概念，掌握數(shù)字圖像處理的基本內(nèi)容，fft基本原理和matlab實(shí)現(xiàn)方法。讓我掌握了如何學(xué)習(xí)一門(mén)語(yǔ)言，如何進(jìn)行資料查閱搜集，如何自己解決問(wèn)題等方法，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。本次課程設(shè)計(jì)使我還明白了怎樣使用matlab軟件和gui界面，如何正確的編寫(xiě)代碼，如何合理的進(jìn)行設(shè)計(jì)與運(yùn)行。程序運(yùn)行調(diào)試初期，曾經(jīng)多次出現(xiàn)錯(cuò)誤、不能產(chǎn)生圖形等問(wèn)題，但在我翻閱資料認(rèn)真改正及老師同學(xué)的幫助下基本功能還是完成了，經(jīng)過(guò)1個(gè)星期的上機(jī)實(shí)習(xí)，程序已得到一些完善，能完成基本的要求的功能。最后經(jīng)過(guò)努力，又深入學(xué)習(xí)了圖形用戶(hù)界面（gui），完成了選做要求的人機(jī)對(duì)話(huà)界面。但在設(shè)計(jì)中還有很多不足之處，如果把所設(shè)計(jì)的應(yīng)用到實(shí)踐中，由于設(shè)計(jì)的時(shí)候設(shè)想的情況并不是很全面，所以還是需要提高的。不過(guò)這都是我今后實(shí)踐和學(xué)習(xí)的寶貴經(jīng)驗(yàn)，以上的不足之處我一定會(huì)克服，爭(zhēng)取在今后的實(shí)踐中不再出現(xiàn)上述的情況。我做完了課程設(shè)計(jì)學(xué)到了很多的知識(shí)與技能，從書(shū)本上學(xué)到的是我做課設(shè)的基礎(chǔ)，是我學(xué)習(xí)的進(jìn)一步的應(yīng)用。通過(guò)這次課設(shè)我學(xué)會(huì)了，綜合運(yùn)用課程中所學(xué)到的理論知識(shí)去獨(dú)立完成一個(gè)設(shè)計(jì)課題，通過(guò)查閱手冊(cè)和文獻(xiàn)資料，培養(yǎng)了我獨(dú)立分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。這次課設(shè)雖然困難重重但是我感覺(jué)我收獲很大。因?yàn)檎麄€(gè)過(guò)程都需要充分利用自己所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行思考借鑒，而且還需要額外補(bǔ)充很多知識(shí)?？梢哉f(shuō)，本次課程設(shè)計(jì)是針對(duì)前面所學(xué)的知識(shí)的一次比較綜合的檢測(cè)，又是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)補(bǔ)充。參考文獻(xiàn)1 范壽康.dsp技術(shù)與dsp芯片.北京電子工業(yè)出版社，20082 程佩青.數(shù)字信號(hào)處理教程.北京清華大學(xué)出版社出版，20013 高西全，丁玉美等.數(shù)字信號(hào)處理.北京電子工業(yè)出版社，20094 余成波，陶紅艷.數(shù)字信號(hào)處理及matlab 實(shí)現(xiàn).北京清華大學(xué)出版社，2008 5 曹弋，趙陽(yáng).matlab實(shí)用教程.北京電子工業(yè)出版社，2007 6 奧本海姆.離散時(shí)間信號(hào)處理.科學(xué)出版社，20007 宗孔德，胡廣書(shū).數(shù)字信號(hào)處理.清華大學(xué)出版社，1997附錄1matlab源程序：function image_process_fft()x=imread(a.jpg); scrsz=get(0,screensize);figure(position,0 0 scrsz(3)-1 scrsz(4);set(gcf,name,快速傅里葉變換);subplot(2,3,1);imshow(x);title(原始圖像);if ndims(x)=3 x=rgb2gray(x);endsubplot(2,3,4);imshow(x);title(灰度圖像);r,c=size(x);array=x;t=log2(r);t1=floor(t);t2=ceil(t);if t1=t2 array(2t2,c)=0;endr1,c1=size(array);t=log2(c1);t3=floor(t);t4=ceil(t);if t3=t4 array(r1,2t4)=0;endr1,c1=size(array);n=r1/2;data_col=zeros(1,n,double);for m=1:n data_col(m)=exp(-1i*2*pi*(m-1)/r1);endn=c1/2;data_row=zeros(1,n,double);for m=1:n data_row(m)=exp(-1i*2*pi*(m-1)/r1);endarray=transform_fft2(array);ft=fftshift(array);s1=log(1+abs(ft);subplot(2,3,2);imshow(s1,);title(自建fft2函數(shù)結(jié)果);array=transform_ifft2(array);array=abs(array);array=array(1:r,1:c);subplot(2,3,3);imshow(array,);title(自建ifft2函數(shù)結(jié)果);f=fft2(x);fc=fftshift(f);s=log(1+abs(fc);subplot(2,3,5)imshow(s,);title(內(nèi)置fft2函數(shù)結(jié)果);array=ifft2(f);array=round(abs(array);subplot(2,3,6);imshow(array,);title(內(nèi)置ifft2函數(shù)結(jié)果);returnfunction array=transform_fft2(array)array=double(array);r1 c1=size(array);for j=1:r1 array(j,:)=transform_fft(array(j,:);endfor j=1:c1 array(:,j)=transform_fft(array(:,j);endfunction array1=transform_fft(array)n=length(array);n=n/2;w=zeros(1,n,double); for m=1:n w(m)=exp(-1i*2*pi*(m-1)/n);end p=log2(n);array1=zeros(1,n,double);for q=1:p t1=2(q-1); t2=2(p-1); for k=0:(t2/t1-1) for j=0:(t1-1) if mod(q,2)=1 data1=array(k*t1+j+1); data2=array(k*t1+j+t2+1); array1(k*t1*2+j+1)=data1+data2; array1(k*t1*2+j+t1+1)=(data1-data2)*w(k*t1+1); else data1=array1(k*t1+j+1); data2=array1(k*t1+j+t2+1); array(k*t1*2+j+1)=data1+data2; array(k*t1*2+j+t1+1)=(data1-data2)*w(k*t1+1); end end endendif mod(p,2)=1 return else array1=array; returnendfunction array=transform_ifft2(array) array=conj(array);r1,c1=size(array);for i=1:r1 array(i,:)=transform_fft(array(i,:);endfor i=1:c1 array(:,i)=transform_fft(array(:,i);endarray=array/(r1*c1);附錄2gui源程序：function varargout = untitled(varargin)gui_singleton = 1;gui_state = struct(gui_name, mfilename, . gui_singleton, gui_singleton, . gui_openingfcn, untitled_openingfcn, . gui_outputfcn, untitled_outputfcn, . gui_layoutfcn, , . gui_callback, );if nargin & ischar(varargin1) gui_state.gui_callback = str2func(varargin1);endif nargout varargout1:nargout = gui_mainfcn(gui_state, varargin:);else gui_mainfcn(gui_state, varargin:);endfunction untitled_openingfcn(hobject, eventdata, handles, varargin)handles.output = hobject;guidata(hobject, handles);function varargout = untitled_outputfcn(hobject, eventdata, handles)varargout1 = handles.output;function pushbutton1_callback(hobject, eventdata, handles)axes(handles.axes1);x=imread(a.jpg); imshow(x);title(原圖);function pushbutton2_callback(hobject, eventdata, handles)axes(handles.axes2);img=imread(a.jpg);f=rgb2gray(img);f=fft2(f);fs=fftshift(f);s=log(1+abs(fs);imshow(s,);title(內(nèi)置fft圖);function pushbutton3_callback(hobject, eventdata, handles)axes(handles.axes3);img=imread(a.jpg);f=rgb2gray(img);f=fft2(f);fs=fftshift(f); s=log(1+abs(fs);fr=real(ifft2(ifftshift(fs); ret=im2uint8(mat2gray(fr);imshow(ret,);title(內(nèi)置ifft圖);function pushbutton4_callback(hobject, eventdata, handles)axes(handles.axes4);x=imread(a.jpg);f=rgb2gray(x);imshow(f);title(灰度圖);function pushbutton5_callback(hobject, eventdata, handles)axes(handles.axes5);image=imread(a.jpg);if ndims(image)=3 image=rgb2gray(image);endr,c=size(image);array=image;t=log2(r);t1=floor(t);t2=ceil(t);if t1=t2 array(2t2,c)=0;endr1,c1=size(array);t=log2(c1);t3=floor(t);t4=ceil(t);if t3=t4 array(r1,2t4)=0;endr1,c1=size(array);n=r1/2;data_col=zeros(1,n,double);for m=1:n data_col(m)=exp(-1i*2*pi*(m-1)/r1);endn=c1/2;data_row=zeros(1,n,double);for m=1:n data_row(m)=exp(-1i*2*pi*(m-1)/r1);endarray=transform_fft2(array);ft=fftshift(array);s1=log(1+abs(ft);imshow(s1,);title(自建fft圖);function array=transform_fft2(array)array=double(array);r1 c1=size(array); for j=1:r1 array(j,:)=transform_fft(array(j,:);endfor j=1:c1 array(:,j)=transform_fft(array(:,j);endfunction array1=transform_fft(array)n=length(array);n=n/2;w=zeros(1,n,double); for m=1:n w(m)=exp(-1i*2*pi*(m-1)/n);endp=log2(n);array1=zeros(1,n,double);for q=1:p t1=2(q-1); t2=2(p-1); for k=0:(t2/t1-1) for j=0:(t1-1) if mod(q,2)=1 data1=array(k*t1+j+1); data2=array(k*t1+j+t2+1); array1(k*t1*2+j+1)=data1+data2; array1(k*t1*2+j+t1+1)=(data1-data2)*w(k*t1+1); else data1=array1(k*t1+j+1); data2=array1(k*t1+j+t2+1); array(k*t1*2+j+1)=data1+data2; array(k*t1*2+j+t1+1)=(data1-data2)*w(k*t1+1); end end endendif mod(p,2)=1 return else array1=array; returnendfunction pushbutton6_callback(hobject, eventdata, handles)axes(handles.axes6);image=imread(a.jpg);if ndims(image)=3 image=rgb2gray(image);endr,c=size(image);array=image;t=log2(r);t1=floor(t);t2=ceil(t);if t1=t2 array(2t2,c)=0;endr1,c1=size(array);t=log2(c1);t3=floor(t);t4=ceil(t);if t3=t4 array(r1,2t4)=0;endr1,c1=size(array);n=r1/2;data_col=zeros(1,n,double);for m=1:n data_col(