【文章內容簡介】 序數(shù) I 增加 1，相當于 IB最低位加 1 且逢 2 向高位進 1，即相當于 JB最高位加1 且逢 2 向低位進 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，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 向右進位的運算。利用這一算法可按順序數(shù) I 的遞增順序，依次求得與之對應的倒序數(shù) J。為了節(jié)省內存，數(shù)據(jù)倒序可原址進行，當 I = J 時不需要交換，當 I ≠ J時需要交換數(shù)據(jù)。另外，為了避免再次調換前面已經(jīng)調換過的一對數(shù)據(jù)，只對 IJ 的情況進行數(shù)據(jù)交換即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)倒序操作。 課程設計說明書 8 5 Matlab 程序實現(xiàn) Matlab 提供的 FFT 函數(shù)是一個計算 DFT 的智能程序，能自動選擇快速算法進行 DFT 運算。 用 作為例子，運行調試程序。 1. 程序運行開始 時，首先點 擊 File→ New→ MFile, 出現(xiàn)一個名為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. 運行后就會出現(xiàn)如圖 52 所示的窗口。 圖 52 Matlab 界面 對圖片進行進行 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，但是有細微差別，這是因為編寫的快課程設計說明書 9 速傅里葉變換計算信號的 N 點傅里葉變換要求 N 為 2 的整數(shù)次冪，不夠的話信號將會被補零后運算，即參與運算的信號已經(jīng)不同 (差別很小 )，所以 FFT 運算后的結果也不盡相同，所示圖自然有細微的差別。 由用 Matlab 自帶 FFT函數(shù)實現(xiàn)的頻譜圖與用 Matlab 編寫的 FFT程序實現(xiàn)的頻譜圖相比較，可知，兩個算法計算后的結果幾乎相同，驗證了自編算法的正確性。 課程設計說明書 10 6 系統(tǒng)人機對話界面 GUI 簡介 圖形用戶界面 (GUI)，是一種提供人機交互的工具和方法。 GUI 是包含圖形對象，如窗口、圖標、菜單和文本等圖文并茂的用戶界面。 界面設計 用 Matlab 圖形用戶界面開發(fā)環(huán)境設計 GUI 點的一般步驟是： 。 。 M 語言編程。 以本設計要求 為例介紹 ：首先運行 Matlab 軟件，輸入 GUIDE，出現(xiàn)一個窗口，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： 點擊 OK，就會出現(xiàn) GUI 的設計界面。按照設計 思路，用 七 個推按鈕 (Push button)， 六 個軸對象 (axes)，擺好每個空間的位置， 并設計數(shù)值水平對齊，看起來更美觀。設計界面如圖 62 所示。 課程設計說明書 11 圖 62 設計界面 第二步， 設置控件屬性 ： 雙擊組件可以設置文本框，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。設置好屬性后就保存，系統(tǒng)自動生成一個 .m文件。 第三步，編寫回調函數(shù)： 組件事件的發(fā)生是通過回調函數(shù)進行工作的。控件設置完成后保存，然后運行 GUI(操作為 ctrl+T)，就會進入 editor 窗口， 加入各個控件功能的函數(shù)代碼。完成后保存即可，具體代碼見附錄。 第四步，運行 GUI： 運行 editor 窗口的程序后，會彈出已經(jīng)激活的人機對話界面。系統(tǒng)人機對話界面如圖 63 所示。 圖 63 系統(tǒng)人機對話界面 課程設計說明書 12 運行調試 運行 GUI，已經(jīng)彈出圖 63 所示的系統(tǒng)人機對話界面，然后點擊各推按鈕就會得到本設計的要求。運行結果如圖 64 所示。如果運行結束，可以通過點擊“退出”推按鈕退出該人機對話界面，返回 Matlab。 圖 64 運行結果 課程設計說明書 13 7 總結 為期兩周的課程設計在緊張的節(jié)奏中接近尾聲，時間雖然不是很長，但是這短時間的課設對我有很大的幫助，通過這次課設我發(fā)現(xiàn)了許多我應該注意的問題同時也學會了很多器件的用法。從通過設計任務的分析到功能的劃分再到確定總體的設計方案，再到最后的每個功能部分的具體實現(xiàn)，整個過程都需要我們組的人充分利用所學的知識進行思考借鑒。可以說，本次課程設計是針對前面所學的知識的一次綜合的檢測。總的來說，這次課設雖然很累，但非常充實。 本次實習的主要內容是通過用 Matlab 實現(xiàn) FFT的設計 ,把自己編寫的 FFT算法與 Matlab 自帶 FFT 算法進行比較。通過本課程設計使學生了解數(shù)字圖像的基本概念，掌握數(shù)字圖像處理的基本內容， FFT 基本原理和 Matlab 實現(xiàn)方法。讓我掌握了如何學習一門語言，如何進行資料查閱搜集，如何自己解決問題等方法，養(yǎng)成良好的學習習慣。 本次課程設計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，如何合理的進行設計與運行。 程序運行調試初期，曾經(jīng)多次出現(xiàn)錯誤、不能產生圖形等問題，但在我翻閱資料認真改正及老師同學的幫助下基本功能還是完成了， 經(jīng)過 1 個星期的 上機實習 ， 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，又深入學習了圖形用戶界面（ GUI），完成了選做要求的人機對話界面。 但在設計中還有很多不足之處，如果把所設計的應用到實踐中，由于設計的時候設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踐和學習的寶貴經(jīng)驗，以上的不足之處我一定會克服，爭取在今后的實踐中不再出現(xiàn)上述的情況。我做完了課程設計學到了很多的知識與技能，從書本上學到的是我做課設的基礎，是我學習的進一步的應用。通過這次課設我學會了，綜合運用課程中所學到的理論知識去獨立完成一個設計課題，通過查閱手冊和文獻資料，培養(yǎng)了我獨立分析 和解決實際問題的能力。 這次課設雖然困難重重但是我感覺我收獲很大。因為整個過程都需要充分利用自己所學的知識進行思考借鑒，而且還需要額外補充很多知識?？梢哉f，本次課程設計是針對前面所學的知識的一次比較綜合的檢測，又是對所學知識的一個補充。 課程設計說明書 14 參考文獻 [1] 范壽康 .《 DSP 技術與 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 實現(xiàn)》 .北京清華大學出版社， 2020 [5] 曹弋，趙陽 .《 MATLAB 實用教程》 .北京電子工業(yè)出版社， 2020 [6] 奧本海姆 .《 離散時間信號處理 》 .科學出版社， 2020 [7] 宗孔德 ， 胡廣書 .《 數(shù)字信號處理 》 .清華大學出版社， 1997 課程設計說明書 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。快速傅里葉變換 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?；叶葓D像