石家庄铁道大学实习报告信号处理系统设计报告Signal processing system design report2009级信息科学与技术学院专业信息工程学号20092550学生姓名张鹏飞指导教师刘晨晨完成日期2011年7月11日实习设计任务书一、利用GUIDE建立一个Matlab GUI 软件,实现语音信号的读入,显示,快放,慢放,加噪,并使用基本的去噪算法进行滤波,并使用信噪比参数进行去噪结果的分析。
要求:界面美观,功能齐备,具有各种处理后波形的显示功能。
(使用图形显示控件、按钮、单选框、编辑框等控件)二、利用GUIDE建立一个Matlab GUI 软件,实现图像的读入,显示,使用基本的图像边缘提取算子提取图像的边缘,进行图像的DCT及其分块DCT变换,并使用基本的统计方法进行图像DCT分解的系数统计分析。
(涉及的原理有:图像的边缘提取算法、图像的DCT变换、统计工具箱,使用控件如一所示)要求:撰写报告,说明使用的信号,图像处理理论,及软件设计思路(写作方式参照提供的论文)。
提交源代码,软件使用说明书。
设计完成后要进行演示。
摘要在当今社会,随着科技的发展,信号占据了越来越重要的地位,我们自从进入21世纪以来,我们已经逐渐步入了一个信息化的社会,在国内国际诸多领域上也都开始了一股信息化淂热潮,越来越多的设备安装了信号处理设备,越来越多的工程使用了计算机自动处理信号,信号处理系统在我们的生活中也扮演了愈来愈重要的地位。
信号处理系统主要是基于一些信号录入的硬件设备以及信号处理软件,对外部录入的信号进行基本的处理,再次主要讨论对声音信号和图像信号的处理,对于声音信号,主要包括以下几点:(1)从外部利用媒体输入设备得到声音信号,然后可以绘制其波形。
(2)能够做到对所录入的声音信号进行相应倍数的快放,慢放处理。
(3)能够利用简单的算法对录入的声音信号进行加噪处理,并且绘制加噪波形。
(4)能够利用简单滤波算法对加噪后的信号进行滤波去噪,并且绘制去噪波形。
对于图像信号的处理,主要包括以下几点:(1)能够从本地计算机读取简单的图像文件,并且能够显示出来。
(2)能够对图像进行边缘提取处理。
(3)能够对图像进行DCT变换并且能够应用分块DCT对图片进行压缩。
在2011年暑假期间,我参加了学院组织的小学期实习,有幸在刘晨晨老师指点下一同学习了基本的信号处理系统,在学习工程中,我不断发现错误,并且努力改正错误,积极同老师同学讨论,经过自己的自主学习,成功做成了了一个简单的基本信号处理系统,达到了对一些基本的声音,图像信号的处理。
关键词:信号处理图像处理边缘化加噪滤波单通道AbstractIn today's society, with the development of science and technology, signal occupy anincreasingly important position, since we entered since twenty-first Century we have gradually entered a society of information technology in the domestic and international areas also began an information on upsurge, more and more equipment is provided with a signal processing device, more and more engineering use computer automatic processing of signal, signal processing system in our lives also play a more and more important position.Signal processing system is mainly based on the number of signal input hardware equipment as well as the signal processing software, to the external input signal is the basic processing, again mainly discuss on sound signal and image signal processing for acoustic signals, including the following:(1) from external use media input device obtained acoustic signals, and then can draw their waveforms.(2) can do on the input sound signal corresponding to multiple fast, slow down.(3)can use a simple algorithm of input voice signal noise, and draw the noisewaveform.(4)can use simple filtering algorithm for noised signal denoising, and drawing the de-noising waveform.for image signal processing, including the following:(1)can from a local computer to read simple image file, and can be displayed.(2)can image edge extraction.(3)Able to image DCT transform and application of block DCT of image compression.in 2011 during the summer vacation, I attended college organized small semester, had the privilege of teacher under the guidance of Liu Chenchen to learn the basic signal processing system in learning project, I continue to find errors, and try to correct the mistake, and actively with the teacher students, through their own independent study, made a success a simple signal processing system, up to some of the basic sound, image signalprocessing.Key words :signal processing image processing edge noise filtering of single channel目录第1章绪论 (1)第2章系统开发工具介绍 (2)2.1 MATLAB基本介绍 (4)2.2 MATLAB7.0简介 (4)2.3 MATLAB中GUI的基本介绍 (6)2.3.1 图形用户界面概述 (6)2.3.2 GUI按钮基本介绍 (7)2.3.3 GUI常见的参数传递 (8)第3章系统总体介绍 (9)第4章声音信号处理系统 (11)4.1 系统基本介绍及设计思想 (11)4.2 系统功能介绍 (12)4.3 系统基本操作演示 (12)第5章图像信号处理系统 (17)5.1 系统基本介绍及设计思想 (17)5.2 系统功能介绍 (18)5.3 系统基本操作演示 (18)第6章总结 (24)第1章绪论随着科技的发展,社会的进步,我们逐渐步入了信息化社会,在我们的生活工作学习中,也出现了越来越多的信号处理方面的问题,信号处理系统也在工程项目,日常生活中扮演起越来越重要的地位,而作为信息工程专业的学生,就更加要求掌握基本的信号处理系统的构成,设计以及应用。
2011年6月27日至7月11日,为了进一步强化对信号处理系统的认识,我有幸参加了学校组织的小学期实习,在刘晨晨老师的带领下学习了信号处理系统方面的知识,并最终基于MATLAB设计出了一个简单的,可以对声音,图像信号进行基本处理的信号处理系统。
学习到了很多关于信号处理方面的知识,可谓受益匪浅。
第2章系统开发工具基本介绍2.1 MATLAB基本介绍该系统是基于MATLAB7.0产生的的一个基本信号处理系统,MATLAB是一种高效的工程计算语言,它将计算、可视化和编程等功能集于一个易于使用的环境。
在MATLAB环境描述问题及编制求解问题的程序是,用户可以按照符合人们科学思维方式和数学表达习惯的语言形式来书写程序。
其典型应用主要包括以下几个方面:(1)数学计算;(2)算法开发;(3)数据采集;(4)系统建模和仿真;(5)数据分析和可视化;(6)科学和工程绘图;(7)应用软件开发(包括用户界面)。
MATLAB是一个交互式系统(写程序和执行命令同步),其基本的数据元素是没有维数限制的阵列。
这使得用户可以解决许多工程技术上的问题,特别是包含了矩阵和响亮的公式的计算。
采用MATLAB编制解决上述问题的程序比只采用支持标量和非交互式的变成语言(如C语言和Fortan语言)更加方便。
MATLAB这个词代表“矩阵实验室”(matrix laboratory),它是一线性代数软件包LINPACK和特征值计算包EISPACK中的子程序为基础开发起来的一种开放型程序设计语言。
20世纪80年代初期,Cleve和John Little采用C语言改写了MATLAB 内核,不久他们便成立了Mathwrks软件开发公司,并将MATLAB正式推向市场。
历经十几年的发展和竞争,MATLAB成为国际认可的最优化科技应用软件。
在大学里,它是用于初等和高等数学、自然科学和工程学的标准教学工具;在工业界,它是一个高效的眼睛、开发和分析的工具。
随着科技的发展,许多优秀的工程师不断对MATLAB进行了完善,使其从一个简单的矩阵分析软件逐渐发展成为一个具有极高通用性,并带有众多实用工具的运算操作平台。
MATLAB版本的发展:(1)992年,支持Windows 3.x的MATLAB 4.0版本推出,增加了Simulink,Control,Neural Network,Signal Processing等专用工具箱。