【文章內(nèi)容簡介】 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 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=J+N/2)得到下一個(gè)倒序值；如果 JB 的最高位是 1 (J=N/2)，則要先將最高位變 0 (J=JN/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=JN/4)，再判斷下一位。依此類推，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)換過的一對數(shù)據(jù)，只對 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。 課程設(shè)計(jì)說明書 8 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，能自動選擇快速算法進(jìn)行 DFT 運(yùn)算。 用 作為例子，運(yùn)行調(diào)試程序。 1. 程序運(yùn)行開始 時(shí)，首先點(diǎn) 擊 File→ New→ MFile, 出現(xiàn)一個(gè)名為EditorUntitled 的對話框，然后輸入程序代碼 ,。 2. 輸入等程序代碼在 ，如 51 所示。 圖 51 代碼輸入窗口 3. 運(yùn)行后就會出現(xiàn)如圖 52 所示的窗口。 圖 52 Matlab 界面 對圖片進(jìn)行進(jìn)行 FFT 變換，經(jīng)觀察，編寫 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)榫帉懙目煺n程設(shè)計(jì)說明書 9 速傅里葉變換計(jì)算信號的 N 點(diǎn)傅里葉變換要求 N 為 2 的整數(shù)次冪，不夠的話信號將會被補(bǔ)零后運(yùn)算，即參與運(yùn)算的信號已經(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。 課程設(shè)計(jì)說明書 10 6 系統(tǒng)人機(jī)對話界面 GUI 簡介 圖形用戶界面 (GUI)，是一種提供人機(jī)交互的工具和方法。 GUI 是包含圖形對象，如窗口、圖標(biāo)、菜單和文本等圖文并茂的用戶界面。 界面設(shè)計(jì) 用 Matlab 圖形用戶界面開發(fā)環(huán)境設(shè)計(jì) GUI 點(diǎn)的一般步驟是： 。 。 M 語言編程。 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 61 所示。 圖 61 新建 GUI 窗口 第一步， 該 選擇本 圖形用戶界面需要 的 控件： 點(diǎn)擊 OK，就會出現(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)軸對象 (axes)，擺好每個(gè)空間的位置， 并設(shè)計(jì)數(shù)值水平對齊，看起來更美觀。設(shè)計(jì)界面如圖 62 所示。 課程設(shè)計(jì)說明書 11 圖 62 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 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)自動生成一個(gè) .m文件。 第三步，編寫回調(diào)函數(shù)： 組件事件的發(fā)生是通過回調(diào)函數(shù)進(jìn)行工作的?？丶O(shè)置完成后保存，然后運(yùn)行 GUI(操作為 ctrl+T)，就會進(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，具體代碼見附錄。 第四步，運(yùn)行 GUI： 運(yùn)行 editor 窗口的程序后，會彈出已經(jīng)激活的人機(jī)對話界面。系統(tǒng)人機(jī)對話界面如圖 63 所示。 圖 63 系統(tǒng)人機(jī)對話界面 課程設(shè)計(jì)說明書 12 運(yùn)行調(diào)試 運(yùn)行 GUI，已經(jīng)彈出圖 63 所示的系統(tǒng)人機(jī)對話界面，然后點(diǎn)擊各推按鈕就會得到本設(shè)計(jì)的要求。運(yùn)行結(jié)果如圖 64 所示。如果運(yùn)行結(jié)束，可以通過點(diǎn)擊“退出”推按鈕退出該人機(jī)對話界面，返回 Matlab。 圖 64 運(yùn)行結(jié)果 課程設(shè)計(jì)說明書 13 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，但是這短時(shí)間的課設(shè)對我有很大的幫助，通過這次課設(shè)我發(fā)現(xiàn)了許多我應(yīng)該注意的問題同時(shí)也學(xué)會了很多器件的用法。從通過設(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)過程都需要我們組的人充分利用所學(xué)的知識進(jìn)行思考借鑒?？梢哉f，本次課程設(shè)計(jì)是針對前面所學(xué)的知識的一次綜合的檢測。總的來說，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)容是通過用 Matlab 實(shí)現(xiàn) FFT的設(shè)計(jì) ,把自己編寫的 FFT算法與 Matlab 自帶 FFT 算法進(jìn)行比較。通過本課程設(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)一門語言，如何進(jìn)行資料查閱搜集，如何自己解決問題等方法，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 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)過努力，又深入學(xué)習(xí)了圖形用戶界面（ GUI），完成了選做要求的人機(jī)對話界面。 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克服，爭取在今后的實(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)到了很多的知識與技能，從書本上學(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。通過這次課設(shè)我學(xué)會了，綜合運(yùn)用課程中所學(xué)到的理論知識去獨(dú)立完成一個(gè)設(shè)計(jì)課題，通過查閱手冊和文獻(xiàn)資料，培養(yǎng)了我獨(dú)立分析 和解決實(shí)際問題的能力。 這次課設(shè)雖然困難重重但是我感覺我收獲很大。因?yàn)檎麄€(gè)過程都需要充分利用自己所學(xué)的知識進(jìn)行思考借鑒，而且還需要額外補(bǔ)充很多知識。可以說，本次課程設(shè)計(jì)是針對前面所學(xué)的知識的一次比較綜合的檢測，又是對所學(xué)知識的一個(gè)補(bǔ)充。 課程設(shè)計(jì)說明書 14 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， 2020 [2] 程佩青 .《數(shù)字信號處理教程》 .北京清華大學(xué)出版社出版， 2020 [3] 高西全，丁玉美等 .《數(shù)字信號處理》 .北京電子工業(yè)出版社， 2020 [4] 余成波，陶紅艷 .《數(shù)字 信號處理及 MATLAB 實(shí)現(xiàn)》 .北京清華大學(xué)出版社， 2020 [5] 曹弋，趙陽 .《 MATLAB 實(shí)用教程》 .北京電子工業(yè)出版社， 2020 [6] 奧本海姆 .《 離散時(shí)間信號處理 》 .科學(xué)出版社， 2020 [7] 宗孔德 ， 胡廣書 .《 數(shù)字信號處理 》 .清華大學(xué)出版社， 1997 課程設(shè)計(jì)說明書 15 附錄 1 Matlab 源程序： function image_process_FFT() x=imread(39。39。)。 scrsz=get(0,39。ScreenSize39。)。 figure(39。position39。,[0 0 scrsz(3)1 scrsz(4)])。 set(gcf,39。Name39。,39?？焖俑道锶~變換 39。)。 subplot(2,3,1)。 imshow(x)。 title(39。原始圖像 39。)。 if ndims(x)==3 x=rgb2gray(x)。 end subplot(2,3,4)。 imshow(x)。 title(39。灰度圖像