第一篇：南邮交换技术实验报告成品
实验一
脉冲与双音多频信号的接收实验
（实验指导书中“实验五”）
一、实验目的
1、了解脉冲信号与双音多频信号在程控交换系统中的发送和接
受方法。
2、熟悉该电路的组成及工作过程。
二、实验仪器
1、程控交换实验箱 一台
2、电话单机 两台
三、实验内容与步骤
1、实验准备：连接电话单机；检查实验箱与 PC机的串口连线。
2、打开实验箱电源，电源指示灯亮，正常状态下，CPU工作指示灯间歇闪动，＋5V、－5V、－48V开关电源灯亮，25Hz信号灯闪亮，L11－L14 灯亮，串行通信指示灯亮，四路话机处于待机状态。之后启动 PC 机，选择进入实验界面。
3、脉冲信号发号收号实验
1）设置话机拨号方式“P”。
2）主叫取机，PC 上显示出主叫号码。
19-1 3）主叫听到拨号音后，拨被叫号码。拨号同时观察 PC界面上脉冲拨号波形，当有键按下时可看到拨号脉冲波形。拨号完毕后 PC界面上显示被叫号码（只认前两位拨号）
4、DTMF 信号的发送、接收、编/解码实验
1）设置话机拨号方式“T”。
2）主叫取机，PC 上显示出主叫号码。
3）主叫听到拨号音后，拨被叫号码。
4）拨号同时观察 PC 界面上的双音频信号波形并记录： DTMF 状态： DTMF 状态检测点。当有键按下时，该点为高电平；DTMF信号消失后，该点则为低电平。收号中断： DTMF 发号中断检测点。当无键按下时，该点为低电平； 有键按下时是高电平，同时DTMFIN灯亮。DTMF 输入： DTMF 拨号检测点。当有键按下时有双音频信号；无键按下时无信号。
19-2
4）
按键同时观察发光二极管 L11－L14 与所按键值的关系（BCD 码）。数码管同步显示电话拨号。
19-3
看是否满足表 5－4 所述的对应关系。拨号完毕后，实验界面上显示被叫号码。
四、心得体会
第一个实验相对比较简单，在了解仪器的基础上很容易就能做出实验结果。实验过程相对来说比较简单，在仪器充足的情况下并不难实现。这次的实验让我对交换技术这门课有了更多的了解，只是实验课的时间相对别的学科而言比较少。
19-4
实验二
本局及局间通话实验
（实验指导书中“实验十、十二”）
一、实验目的
1、了解局间信令
2、熟悉局间通话的接续过程。
3、掌握一次呼叫的整个过程。
4、熟悉全过程中的各种信号音及其波形。
二、实验仪器
1、程控交换实验箱 两台
2、电话单机 两台
3、程控交换实验箱 一台
4、电话单机 至少两台 5、20HMz 示波器 一台
三、实验内容与步骤
1、实验准备：连接电话单机；检查实验箱与 PC的串口连线
1、打开实验箱电源，电源指示灯亮，正常状态下，CPU工作指灯间歇闪动，＋5V、－5V、－48V 开关电源灯亮，25Hz 信灯闪亮，L11－L14 灯亮，串行通信指示灯亮，四路话机处待机状态。之后启动 PC 机，选择进入实验界面。
19-5
2、连接局间中继线，局间通信指示灯亮。
3、出/入局呼叫控制实验
1）甲方实验箱用户摘机后，听到拨号音，先拨中继码“0”，再拨乙方实验箱局号和被叫用户号码。
2）被叫摘机，双方通话。
3）主、被叫挂机后互换身份，再拨号进行通话实验。
实验十二实验内容
1、实验准备：连接电话单机；检查实验箱与 PC的串口连线。
2、打开实验箱电源，电源指示灯亮，正常状态下，CPU工作指示灯间歇闪动，＋5V、－5V、－48V 开关电源灯亮，25Hz 信号灯闪，L11－L14 灯亮，串行通信指示灯亮，四路话机处于待机状态。之后启动 PC 机，选择进入实验界面。
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3、通话实验。
1)主叫取机、拨号，被叫振铃、取机。
2)双方通话，在 PC 界面可同步观测交换机通信状态
3)结束通话，观察界面上通信状况变化。
4）选择不同的被叫对象，重复本实验。
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4、外线通信实验。
A、外线呼出实验
1）连接外线，“外线使用” 指示灯亮。
2）主叫取机，听到拨号音后先拨“9”，再拨被叫号码。被叫取 机、通话。
B、外线呼入实验
1）连接外线，“外线使用”指示灯亮。
2）外线拨打本实验箱，用户 1 振铃。
3）用户 1 取机通话。
4）主、被叫挂机。
5）用户 1 取机。
6）外线再次拨打本实验箱，用户 2 振铃。（若用户 2 此时也非待机状态，则用户 3 振铃，以此类推。）7）用户 2 取机通话 8）主、被叫挂机。
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四、心得体会
这个实验需要两台实验仪器一起才能完成。实验室的器材并不是很完善，在实验的过程中也遇到实验仪器损坏而不能实验的现象。这两个实验要比第一个实验相对难度大点。通过同学之间的相互合作，最终实验结果也相继出来了。这次的实验让我对交换技术这门课有了更多的了解，只是实验课的时间相对别的学科而言比较少。
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实验三
交换机维护实验
（实验指导书中“实验十四”）
一、实验目的
1、了解程控交换机的配号工作过程。
2、了解程控交换机的升位工作过程。
3、了解程控交换机的改局号工作过程。
二、实验仪器
1、程控交换实验箱 两台
2、PC 机 一台
三、实验内容与步骤
1、实验准备：连接电话单机；检查实验箱与 PC的串口连线。
2、打开实验箱电源，电源指示灯亮，正常状态下，CPU工作指示灯间歇闪动，＋5V、－5V、－48V开关电源灯亮，25Hz信号灯闪亮，L11－L14 灯亮，串行通信指示灯亮，四路话机处于待机状态。之后启动 PC 机，选择进入实验界面。
3、程控交换机号码修改实验。
1)在实验界面中，修改用户号码，并确认。
2)改号后的话机进行通话测试。实验界面显示主、被叫号码。双方通话，测试后挂机。
19-11
4、程控交换机升位实验
1)在实验界面中，为所有的用户号码进行升位。
2)用户进行通话测试。实验界面显示升位后的主、被叫号码双方通话，测试后挂机。
5、程控交换机改局号实验
1)在实验界面中，修改局号，并确认。
2)用户进行通话测试。主叫先拨“0”，再拨修改后的和被叫号码。双方通话，测试后挂
19-12 机。
四、心得体会
这个实验同样需要两台仪器一起完成，在了解仪器的基础上做出实验结果也并不是十分困难。实验过程相对来说比较简单，在仪器充足的情况下并不难实现。这次的实验让我对交换技术这门课有了更多的了解，只是实验课的时间相对别的学科而言比较少
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实验四
程控交换新业务
（实验指导书中“实验十六”）
一、实验目的
1、了解程控交换机的新业务。2、体验新业务的使用。
二、实验仪器
1、程控交换实验箱 一台
2、电话单机 三台
三、实验内容与步骤
1、实验准备：连接电话单机；检查实验箱与 PC的串口连线。
2、打开实验箱电源，电源指示灯亮，正常状态下，CPU工作指示灯间歇闪动，＋5V、－5V、－48V 开关电源灯亮，25Hz 信号灯闪亮，L11－L14灯亮，串行通信指示灯亮，四路话机处于待机状态。之后启动 PC 机，选择进入实验界面。
3、呼叫转移实验。
（1）
用户取机，界面上显示用户号码。
（2）
用户设置服务。用户按键“*” +“ 57”
+“*”＋目的话机号码+“#”。（例如,设置拨打本机用户的呼叫转移至 12，则按键“*57*12#”）成功后，用户听到催挂音，界面上显示呼叫转移设置成功，用户挂机。若不成功用户则听到空号音，界面显 示设置失败，可以重新设置。
19-14（3）
进行测试。取第三路话机拨打已设置转移服务的话机。测试完毕后挂机。
（4）
取消呼叫转移。已设置呼叫转移的用户按键“#57#”。界面显示呼叫转移取消成功，用户挂机。
19-15
4、免打扰实验。
（1）
用户取机，界面上显示用户号码。
（2）
用户设置服务。用户按键“*56#”。成功后，用户听到催挂音，界面上显示免打扰服务设置成功，用户挂机。若不成功用户则听到空号音，界面显示设置失败，可以重 新设置。
（3）
进行测试。另取一路话机拨打设置免打扰服务的话机，可以听到忙音。测试完毕后挂机。
（4）
取消免打扰服务。已设置免打扰服务的用户按键“#56#”。界面显示免打扰服务取消成功，用户挂机。
19-16
5、闹钟实验。
（1）
用户取机，界面上显示用户号码。
（2）
用户设置服务。用户按键“*” +“ 55” +“*” +闹钟时间（24计时制）+“#”。成功后，用户听到催挂音，界面上显示闹钟服务设置成功，用户挂机。若不成功用户则听到空号音，界面显示设置失败，可以重新设置。
（3）
等待闹铃。预设时间到后话机振铃，摘机则闹铃停。若此时话机处于摘机状态，则取消闹铃服务。
（4）
取消闹钟服务。已设置闹钟的用户按键“#55#”。界面显示闹钟扰服务取消成功，用户挂机。
19-17
19-18
四、心得体会
这个实验的难度也不是很大，在了解仪器的基础上很容易就能做出实验结果。实验过程相对来说比较简单，在仪器充足的情况下并不难实现。这次的实验让我对交换技术这门课有了更多的了解，只是实验课的时间相对别的学科而言比较少。希望以后能有更多实验课的时间，这样能让我们对所学的学科有更进一步的了解。
19-19
第二篇：南邮宽带交换技术期末总结
ATM
1.ATM信令是随路信令还是共路信令？共路
2.画图说明ATM参考模型控制面的结构，并说明与用户面的结构有什么不同。
（1）在信令适配层，用户面可以用AAL1，AAL2，AAL3/4,AAL
5协议； 控制面只能使用AAL5协议。（2）在高层：用户面高层协议为TCP等；
控制面采用Q.2931或B-ISUP等协议。3.元信令的主要任务是什么？
主要任务是建立，维护和释放用户网络接口处的信令链路svc 4.元信令位于ATM参考模型哪个面中的哪一层？管理面的ATM层
5.ATM参考模型中控制平面的适配层采用哪个AAL？（ATM 信令适配层SAAL（Signaling ATM Adaptation Layer）采用哪个AAL？）AAL5 7.SAAL中SSCF在UNI接口和NNI接口的功能相同吗？ 不同对，UNI接口使用Q.2130 协议完成Q.2931 与SSCOP 格式的映射；对NNI 接口使用Q.2140 协议完成B-ISUP的消息传递部分MTP 3与SSCOP 格式的映射。8.CAC的基本思想是什么？执行CAC时依次有哪些步骤？
在呼叫建立阶段，用户需要把自己的业务流特性和参数以及它所要求的服务质量（QOS）告知网络，网络根据其资源被占用的情况和用户提供的信息来决定是否接纳这个呼叫。用户首先发起一个呼叫，并向网络申报有关的业务量参数；
（1）用户首先发起一个呼叫，并向网络申报其有关的业务量参数。
（2）网络根据网络特性和运行状态与用户协商，形成一个连接业务描述器，该描述器交由UPC负责监控。（3）当网络资源不足时，则拒绝接受这个新的连接；（4）对已经接受的连接，网络应分配给它合适的网络资源。
9.采用令牌桶算法后，对一致/不一致信元的处理有哪些方法？
（1）直接丢弃不一致的信元
（2）对不一致的信元打上标记，进入网络。
（3）缓冲不一致的信元
（4）缓冲器溢出后，对不一致的信元打上标记，进入网络。
10.你学了哪些ATM网络的业务量控制方法？
CAC、UPC／NPC、优先级控制、网络拥塞控制、选择性信元丢弃、流量整形
11.选择性信元丢弃常用的方法有哪些？说明其原理。push out（缓冲器完全共享）和门限法（缓冲器部分共享）。
push out：高、低优先级信元在全利用度上共享同一缓冲器。如果节点缓冲器不满，则高、低优先级信元都能得到服务。当缓冲器满时，新到达的低优先级信元被丢弃；对新到达的高优先级信元，要查看一下此时缓冲器中有无低优先级的信元在排队；如果有，则把某一低优先级信元拉出缓冲器，腾出的空间让给高优先级信元。如果队列中没有低优先级信元，则新到达的高优先级信元同样被丢弃。
门限法：缓冲器部分共享法是让高、低优先级信元部分地共享同一缓冲器的逻辑区，在这段被共享的存储器区内，允许高、低优先级信元平等进入、平等服务。但是一旦排队的信元数超过了某一门限，只允许高优先级的信元进入缓冲器排队，而丢弃到达来的低优先级信元
MPLS
1.MPLS技术结合了ATM第2层的交换技术和IP第3层的什么技术？ 路由技术
2.MPLS中如何防止标记绑定报文（label mapping）循环？
（1）TTL法（跳数计数法）（2）路径向量法
3.说明MPLS的标记域的结构。
Label：20比特，标记值
字段，用于转发的指针
Exp：3比特，保留，通常用做CoS S：1比特，栈底标识
TTL：8比特，该字段指定IP包被路由器丢弃之前允许通过的最大网段数量.FEC是什么？LDP是什么协议。
FEC——转发等价类LDP——标记分发协议
5.LSR和LER的设备包括了哪两个平面？数据面和控制面
标记转发信息表位于哪个平面？数据面 对比LSR和LER结构和功能的异同。数据面不同，控制面相同。
LSR是MPLS的核心交换机，它负责标记交换和标记分
发功能，主要转发标记分组和信元。LER位于MPLS的网络边缘，进入到MPLS网络的流量由入口LER分为不同的FEC并请求相应的标记。入口LER提供流量分类和标记映射，出口LER负责去除标记。6.LSP的建立有哪两种方式？什么是显式路由？（对比逐跳的hop-by-hop路由）（1）逐跳建立（2）显示路由
逐跳路由是每一节点独立地为每一个FEC选择下一跳路由器。而显示路由是入口LSR指定好分组在网络中的路由，即规定好部分或全部的路由。
7.LSP的建立方向是？标记请求消息（lable request)的方向？
LSP建立方向：从下游到上游。请求消息：从上游到下游。
8.什么是LDP对等体？LDP协议消息分为哪几类？LDP协议工作分为哪几个阶段？说明这几个阶段的工作过程。
LDP对等实体是指在其间存在着LDP会话，使用LDP来交换标记和FEC映射信息的两个LSR/LER。发现消息，会话消息，通知消息，公告消息。（1）发现阶段
（2）LDP会话建立与维护阶段。
（3）LSP建立维护阶段。（4）LDP会话撤销阶段。
9.LDP标签分发处理过程规定，标签分配模式有哪些？标签控制模式有哪些？标签保留方式有哪些？ 分配：下游按需分配和下游自主分配。控制：有序方式控制和独立方式控制 保留：保守方式和自由方式
10.说明一个IP报文从入口LER到出口LER，MPLS网络中各路由器对该报文的处理过程。
入口LSR进行标记映射并在IP报文上添加标记，之后的LSR进行标记交换，出口LER去除标记。
11.VPN结构中，CE、PE、P的中英文含义分别是什么？BGP MPLS VPN中，RD的作用是什么？RT的作用是什么？
CE(custom edge router):客户边缘路由器PE(provider edge router):运营商边缘路由器
P(provider router):运营商核心路由器。
路由区别，区别来自不同的VRF路由消息。
路由目标：实现vrf之间的路由发布和交互，表达每个vrf发出和接受路由的喜好。
12.简述MPLS/BGP VPN报文的转发过程。
CE路由器将一个VPN分组发给入口PE路由器后； 入口PE路由器查找对应的VRF表，从VRF表中得到VPN标签、初始外层标签以及到出口PE路由器的输出接口。VPN分组被入口PE路由器打上两层标签之后，发送到
相应LSP上的第一个P路由器。
骨干网中P路由器根据外层标签逐跳转发VPN分组，直至最后一个P路由器弹出外层标签，将只含有VPN标签的分组转发给出口PE路由器。
出口PE路由器根据VPN标签，查找MPLS路由表得到对应的输出接口，在弹出VPN标签后通过该接口将VPN分组发送给正确的CE路由器，从而实现了整个数据转发过程。
13.什么是倒数第二跳弹出？
在倒数第二个路由器就将标签弹出，直接将IP报文转发给最后一跳路由器。
14.填标记转发信息表，完成标签交换路径LSP形成。15.LSR、LER是什么设备？能够处理不带标签IP报文的是哪个？
标记交换路由器LSR标记边缘路由器LER是LER
SS:
1.绘图：直联情况下一次消息流程。INVITE 100TRYING 180RINGING 200 OK ACK BYE 200OK 2.概念：终端、关联域。H.248几个消息、各消息方向。终端：能够发送或接收一条或多条媒体流的逻辑实体。关联域：表示一组终端之间的联系。
ADD：MGC→MG增加一个终端到一个关联域中
Modify：MGC→MG修改一个终端的属性、事件和信号参数
Subtract：MGC→MG从一个关联域中删除一个终端 Move:MGC→MG将一个终端从一个关联域中移到另一个关联域中
Auditvalue: MGC→MG获取有关终端的当前特性，事件、信号和统计信息
Auditcapability:MGC→MG获取一个媒体网关的容量性能指标
Notify:MG→MGC MG将检测到的事件通知给MGC，如摘机事件 Servicechange:【双向】MG向MGC报告一个或者一组终端将要退出或者进入服务，或者MGC报告MG即将开始或者已经完成重启
3.MGC/MG/SG功能；H.248/SIGTRAN/SIP使用的接口、涉及到的功能实体。
MGC：软交换机是一种功能实体，为下一代网络具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫和控制的核心。
MG：媒体网关，分为中继网关，接入网关和综合接入设备。实现媒体流的互通。SG（信令网关）：完成SCN和IP网络的信令互通。提供SS7信令点和IP网络内呼叫控制实体的双向信令接口，实现SCN信令信息的中继，转换或终结处理。MGC－MGC SIP MGC－MGW H.248 MGC－SG SIGTRAN 4.SIP网络中的几个服务器的功能。
UA：UAS用于接收请求／UAC用于发起请求
PS：代理服务器为其他客户端提供请求的转发服务。Registrar：登记服务器接受登记请求的服务器
LS：定位服务器用来给SIP转发或者代理服务器确定被叫方位置使用的。
Redirect Server：重定向服务器产生3XX应答，指示客户端连接别的URI。
5.简述以软交换为中心的下一代网络的分层结构和各层的主要功能。
接入层利用各种接入设备实现不同用户的接入，并实现不同信息格式之间的转换。
传送层完成数据流（信令流和媒体流）的传送。
控制层完成呼叫控制功能，提供基本业务和补充业务。业务层提供业务能力上的支持。
6.简述软交换与传统程控电话交换的不同之处。
传统的电路交换机的各个功能模块通过交换机内部交换网络连接成一个整体。
而软交换网络将各个功能模块独立开来，用不同的物理实体实现不同的功能，同时进行了一定的功能扩展。并通过统一的IP网络将各物理实体连接起来，构成了软交换网络。
7.说明软交换网络的业务提供方式。（1）由软交换设备直接提供（2）通过连接智能网SCP提供（3）通过SIP应用服务器提供（4）通过PARLAY应用服务器提供
8.SIGTRAN协议包括哪几层? 绘图：画出SIGTRAN协议栈结构。说明SCTP协议的主要功能.分为IP协议层、信令传输层、信令传输适配层和信令应用层 功能：偶联的启动与关闭、流内顺序传递、用户数据分段、证实和避免拥塞、数据块捆绑、分组的有效性验证、通路管理
9.简要说明我国运营商在建设软交换网络时的步骤。（1）实现长途网的优化改造。分流长途语音业务，并
逐步
将长途业务转向软交换网
（2）替换和新建本地网功能。（3）提供新型增值业务。
IMS---IP多媒体子系统技术
1.3GPP R5版本定位于提供IP实时多媒体业务，核心网在PS基础上增加了IMS。对
2.IMS中，S-CSCF到AS的业务触发是基于iFC进行的。（）对
3.IMS网络架构中，属于会话控制层的网元有哪些？I/S/P－CSCF MGCF MRFC
4.IMS网络体系结构的应用层中有几类应用服务器？说明IMS网络的业务提供功能。SIP AS、OSA AS、IM－SSF
业务提供方式：
在IMS系统中，实现了业务与控制的完全分离，所有的业务都是通过应用服务器来提供的，业务逻辑驻留于应用服务器中，用户数据统一存储在HSS，如图2所示。图中的应用服务器包括三类：SIP应用服务器，OSA应用服务器及 IM-SSF。SIP应用服务器(SIP AS)用于实现基于SIP的增值应用；SIP/OSA应用服务器(SIP/OSA AS)通过OSA业务能力服务器（OSA SCS）与IMS核心网进行交互；而 IM-SSF用于支持IMS用户使用现有智能网的能力。目前IM-SSF支持使用CAMEL的业务能力，为考虑固定网络的智能网业务，IM-SSF的功能可以扩展到对INAP的支持。
IMS触发机制
IMS 的业务触发机制是基于iFC(Initial Filter Criteria)实现的。业务的触发在 S-CSCF 中完成，业务数据在注册阶段从HSS中下载到 S-CSCF 中，包括 Initial Filter Criteria。在收到用户会话请求后，S-CSCF 首先检查Initial Filter Criteria 中的触发标准是否满足，然后再进行到用户的路由和呼叫控制。如果满足则通过ISC 接口的SIP 消息，将业务触发到对应的业务平台。业务平台然后根据业务的既定逻辑流程，通过SIP 消息对S-CSCF 中的业务进行后续控制。
5.说明P-CSCF、S-CSCF和I-CSCF的功能；说明HSS、SLF的功能。
P-CSCF提供代理（Proxy）功能 S-CSCF处于核心的控制地位，负责注册鉴权和会话控制，执行基本会话路由功能，并根据IMS触发规则，进行到AS的增值业务路由触发及业务控制交互
I-CSCF提供本域用户服务节点分配、路由查询以及IMS域间拓朴隐藏功能
HSS归属用户服务器集中存放用户信息的数据库 SLF签约位置功能为用户定位相应的HSS
6.简述用户注册流程
15.你认为未来网络会有什么特点？（1）多种带宽和具有QOS能力（2）业务和底层技术相分离（3）自由接入（4）通用移动性
（5）实现用户对业务使用的一致性。
7.中英文解释:P-CSCF/I-CSCF/S-CSCF、MRFP/MRFC、BGCF。
CSCF(Call Session Control Function):呼叫会话控制功能 p:代理 I:查询 s:服务
MRFC(Multimedia Resource Function Controller,多媒体资源功能控制器)MRFP(Multimedia Resource Function Processor,多媒体资源功能处理器)BGCF(Breakout Gateway Control Function)出口网关控制功能
8.IMS网络中，SIP使用在哪些接口？
NNI接口: P/I/S-CSCF之间,CSCF与BGCF/MGCF/MRFC等实体间，BGCF与BGCF/MGCF之间 UNI接口:UE和P-CSCF之间 ISC接口:S-CSCF与IMS AS之间
9.IMS的入口点IP地址对应的网元是（P-CSCF）10.从HSS下载用户信息和与业务相关数据的功能实体是（S-CSCF）
11.IMS网络中，不同的CSCF之间的接口采用（SIP）协议。MGCF与IMS-MGW之间的接口采用（H.248）协议。
12.IMS系统中，（私有）标识主要用于鉴权和认证；（公有）标识主要用于在业务呼叫时作为对外可寻址的标识；（公有标识、私有标识）13.DNS、ENUM的功能？
DNS(Domain Name System)服务器负责URL地址到IP地址的解析
ENUM(E.164 Number URI Mapping)服务器负责电话号码到URL的转换
14.请根据你的理解，IMS网络比传统PSTN、智能网具有哪些优势，对运营商和最终用户带来的好处有哪些？（1）快捷提供多媒体业务（2）提高用户体验（3）提高用户忠诚度（4）增加运营商收益
第三篇：南邮通信技术实验报告实验一
南京邮电大学通达学院
课程实验报告
题 目： IP网络中的TCP-UDP通信实验
学 院 通达学院 学 生 姓 名 王伟慧 班 级 学 号 10005002 指 导 教 师 王珺 开 课 学 院 通信与信息工程学院 日 期 2013.5
一，实验目的
了解局域网TCP消息通信过程的机制；
1，了解局域网UDP消息通信过程的特点； 2，熟悉最简单的Socket类的操作和使用；
3，实现字符串通信、文件（ASCII文件）传输、Socket局域网电话的实现；
二 实验设备及软件环境
答：一台或两台装有VC++的带有网卡的PC机（或工控机）。
以太网TCP通信UDP通信服务器端10.10.9.1客户端10.10.9.210.10.9.3710.10.9.15
三 实验步骤
内容一：基于TCP协议的Socket消息发送和接收
说明：事例程序包括“TCP聊天服务器” 与“TCP聊天客户端”。1，运行示例程序“TCP聊天服务器”设置端口号：1001，2，点击“服务器开启服务”
3，运行示例程序“TCP聊天客户端”，设置端口号一定要与“TCP聊天服务器”设置的一致。如果在同一台机器上运行，输入服务器IP地址：127.0.0.1，如果不在同一台机器上，输入局域网上服务器所在机器的IP地址（当然首先确保局域网通畅）4，点击“连接”
在客户端输入文字消息，可以看到服务器端能显示出客户机的名称、IP地址、以及通过Socket消息发送过来的文字内容。内容二，基于UDP的SOCKET消息 1，（必须是在两台机器上，说明书上示意为10.10.9.37和10.10.9.15两个IP地址）均运行程序“UDP客户端”，运行界面如图1.5，注意此时已经没有明确的“服务器”“客户端”之说，“服务器名”输入对端IP地址，端口号必须一致。2，分别点击“打开端口”，连接上服务器后，可以互发消息
四．实验内容及实验结果
TCP通信
UDP通信
五．实验体会
实验过程中，虽然有很多的困难，但经过老师和同学的知道，最终都顺利解决了，实验之后，对TCP、UDP的通信连接有了更加深刻的认识，增长了有关通信技术方面的知识，对以后的学习生活，都会有很大的帮助。
六．思考题
3，如果现在要传送一个TXT文本，应如何实现，写出编程思路？(1)打开文本 将内容读入 缓冲区(2)与 另一台机器建立 socket连接(3)发送
(4)另一台机器 保存接收到的内容
5，TCP本机通信时可以使用哪些IP地址来进行访问？ 答：1.本机设定的IP 2.环回地址，以127.开头的IP地址如127.0.0.1 6.TCP通信时如果服务器一方改变端口号，客户端应做怎样的处理？
答：因为客户端一般情况下不设置端口号，因此在调用SOCKET()创建套接口后,直接调用CONNECT()函数连接到目标主机,这中情况下客户端的端口是系统分配的,如果你想自己指定客户端的端口,那么就象服务端一样,在SOCKET()创建套接口后,调用一下BIND()函数绑定本机端口,然后再调用CONNECT()函数。
第四篇：现代交换技术实验报告
实验一 C&C08交换机系统介绍
一．实验目的
通过本实验，让学生了解程控交换机单元所具备的最基本的功能。二．实验器材
程控交换机一套。三．实验内容
通过现场实物讲解，让学生了解CC08交换机的构造。四．实验步骤
CC08交换机是采用全数字三级控制方式。无阻塞全时分交换系统。语音信号在整个过程中在实现全数字化。同时为满足实验方对模拟信号认识的要求，也可以根据用户需要配置模拟中继板。
实验维护终端通过局域网（LAN）方式和交换机BAM后管理服务器通信，完成对程控交换机的设置、数据修改、监视等来达到用户管理的目的。
1.实验平台数字程控交换系统总体配置如图1所示：
图1
2.C&C08的硬件层次结构
C&C08在硬件上具有模块化的层次结构,整个硬件系统可分为以下4个等级：(1)单板
单板是C&C08数字程控交换系统的硬件基础，是实现交换系统功能的基本组成单元。
(2)功能机框
当安装有特定母板的机框插入多种功能单板时就构成了功能机框，如SM中的主控框、用户框、中继框等。
(3)模块
单个功能机框或多个功能机框的组合就构成了不同类别的模块，如交换模块SM由主控框、用户框（或中继框）等构成。
(4)交换系统
不同的模块按需要组合在一起就构成了具有丰富功能和接口的交换系统。
交换系统交换系统USM/TSM/UTM+AM/CM C&C08模块模块模块用户框+主控框 USM 功能机框功能机框功能机框ASL+DRV+TSS+PWX+母板SLB 用户框单板单板单板
C&C08的硬件结构示意图
这种模块化的层次结构具有以下优点：
（1)便于系统的安装、扩容和新设备的增加。
（2)通过更换或增加功能单板，可灵活适应不同信令系统的要求，处理多种网上协议。
（3)通过增加功能机框或功能模块，可方便地引入新功能、新技术，扩展系统的应用领域。
3.程控交换实验平台配置，外形结构如图2所示:
中继框------
时钟框------用户框
主控框---
BAM后管理服务器---
图2
五．实验报告要求
1.画出CC08交换机硬件结构示意图
答：CC08交换机硬件结构示意图如图3所示： 交换系统交换系统USM/TSM/UTM+AM/CM C&C08模块模块模块用户框+主控框 USM 功能机框功能机框功能机框ASL+DRV+TSS+PWX+母板SLB 用户框单板单板单板
图3
2.解释下列单板的名称和用途
答：各单板名称和用途如下所示：
A32：32路模拟用户板，提供32路电话接口； DTM：中继接口板，提供2个PCM电路接口；
MPU：主控板，交换机的核心控制部件，控制整个交换机的运行； NOD：主节点板，每板4个节点，用于MPU和用户/中继之间的通信； CKS：时钟板，为交换机提供3级标准时钟； SIG：信号音板，为交换机提供信号音；
BNET：交换网络板，为交换机提供话音信息交换功能； LAP：多协议处理板，提供4条NO7号链路；
MFC：多频互控板，提供NO1中继的多频计发器信号； PWC：二次电源板，为主控框、中继续框、时钟框供电； PWX：二次电源板，为用户框供电。
六．思考题
1.如何理解CC08程控交换机的三级控制结构？
答：C&C08的时钟系统采用三级控制结构，如图4所示：
图4
操作维护台与交换机主处理机之间通过HDLC链路通信，交换机主处理机与通信节点之间通过总线通信，通信节点与SLT板或CKS板之间通过RS-422串口通信。
2.CC08交换机中BAM起的作用是什么？
答：维护终端可以与BAM后管理服务器通信，完成对程控交换机的设置、数据修改、监视等来达到用户管理的目的。
七．实验小结
通过本次实验，我对CC08交换机有了一个初步的认识,大概了解了其硬件结构，并结合老师平时上课所讲的知识进行了相应的思考。起初对老师所讲的一些内容不是太理解，通过在机房实践，才知道这些知识所涉及到的相关应用。最后熟悉了一下e-bridge系统的相关操作，为下一次实验做准备，本次实验收获还是挺大的。
实验二
本局调试实验
一．实验目的
1.加深对交换机系统功能结构的理解，熟悉掌握B模块局配置数据、字冠、用户数据的设置。
2.通过配置交换机数据，要求实现本局用户基本呼叫。二．实验器材
1.C&C08交换机独立模块（具体板件见下图）、BAM。2.实验用维护终端。3.电话机。三．实验内容
学生只要配置与本局用户通话有关的数据，实现本局基本呼叫即可。中继部分可以不配。
交换机板位如下图所示：
B独主控柜 假设的数据如下：
本局信令点（按实验终端编号进行区分，每台终端设定的局数据不同）： AAAA01～AAAA28。
本局号段为8XX0000～8XX0063,对应物理端口号是:0~63,电话号码为8XX0000~8XX0063。
四．实验步骤
1.学生在自己PC中桌面上双击“Ebridge Client”图标，输入服务器地址，进入Ebridge登陆操作平台。
2.点击【确定】键进入EB界面模式。
3.双击【综合通信试验平台】中的【程控CC08】，进入CC08实验模式。4.点击【业务操作终端】出现登陆窗口，用户名：cc08，密码：cc08，局名选LOCAL，点击【确定】键。
5.在维护输出窗口会显示登陆成功的相关信息，并自动执行几条系统查询命令。
6.单击窗口左侧下面的【MML命令】，再点击左上侧的系统栏，保存命令文件，然后开始进行各种数据配置，如增加局、增加呼叫源、增加字冠、增加号段、增加计费情况、修改计费模式、增加计费情况索引、增加用户。
7.在数据配置完成之后，单击【清空数据】，提示是否进行数据清空，单击【确定】。
8.点击【系统】－》【执行批命令】，或按CTRL+R。9.选择已调试好的命令文件脚本，点击打开。10.在e-bridge系统中点击【开始程控实验】，屏幕上方会显示当前占用服务器席位的客户端，你申请席位的客户端排在第几位，剩余多长时间。然后单击【申请加载数据】－》【确定】，同时数据开始加载。
五．附件
命令文件内容如下： 硬件配置部分：
ADD SGLMDU: CKTP=NET, WR=FALSE, NO7=TRUE, SHR=FALSE, PE=TRUE, DE=TRUE, DW=TRUE, PW=TRUE,CONFIRM=Y;ADD CFB: MN=1, F=0, LN=0, PNM=“eight”, PN=0, ROW=0, COL=0,CONFIRM=Y;ADD DTFB: MN=1, F=4, LN=0, PNM=“eight”, PN=0, ROW=0, COL=0, BT=BP1, N1=0, N4=255, HW1=90, HW7=255,CONFIRM=Y;ADD USF32: MN=1, F=5, LN=0, PNM=“eight”, PN=0, ROW=0, COL=0, TSN=5, N1=18, N2=19, HW1=4, HW5=255, BRDTP=ASL32,CONFIRM=Y;
RMV BRD: MN=1, F=5, S=4,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=5,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=6,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=7,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=8,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=9,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=10,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=11,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=13,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=14,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=15,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=16,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=17,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=18,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=19,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=20,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=21,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=22,CONFIRM=Y;
RMV BRD: MN=1, F=1, S=4,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=1, S=5,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=1, S=7,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=1, S=19,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=1, S=20,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=1, S=21,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=1, S=22,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=1, S=23,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=1, S=17,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=1, S=18,CONFIRM=Y;
RMV BRD: MN=1, F=0, S=2,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=3,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=4,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=5,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=6,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=17,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=18,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=19,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=20,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=21,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=22,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=8,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=10,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=14,CONFIRM=Y;
ADD BRD: MN=1, F=1, S=17, BT=LPN7,CONFIRM=Y;ADD BRD: MN=1, F=1, S=18, BT=MFC,CONFIRM=Y;
本局业务数据配置部分： SET OFI: LOT=CMPX, NN=TRUE, NNC=“293794”, NNS=SP24, LAC=K'027, LNC=K'86,CONFIRM=Y;（增加局）
ADD CHGANA: CHA=0,CONFIRM=Y;（增加计费情况）MOD CHGMODE: CHA=0, DAT=NORMAL, TS1=“00&00”, TA1=180, PA1=1, TB1=10, PB1=2,CONFIRM=Y;（修改计费制式）
ADD CHGIDX: CHSC=0, RCHS=0, LOAD=ACA, CHA=0,CONFIRM=Y;（增加计费情况索引）
ADD CALLSRC: CSC=0,CONFIRM=Y;（增加呼叫源）
ADD CNACLD: PFX=K'829, MIDL=7, MADL=7,CONFIRM=Y;（增加字冠）
ADD DNSEG: P=0, BEG=K'8290000, END=K'8290063,CONFIRM=Y;（增加号段）ADB ST: SD=K'8290000, ED=K'8290063, DS=0, MN=1, RCHS=0,CONFIRM=Y;（增加用户）
六．实验小结
本次实验是在老师的一步步指导下完成的，我设置的本局号段为8290000～8290063,对应物理端口号是:0~63,电话号码为8290000~8290063（因为我自己的班序号为29），最后程控实验的结果是申请席位成功，但最开始由于电话本身有点小问题，拨号没有成功，后来在别人拨号成功的机子上实验，拨号成功，说明数据配置没有什么问题。通过本次实验，我对程控交换技术有了更加深刻的认识，原来平时家里用的座机就是这样配置的，顿时增加了对现代交换技术的兴趣，本次实验收获还是挺大的，只有将理论与实践相结合，才能发挥出理论知识的真正价值。
第五篇：南邮08级图像实验报告
通信与信息工程学院
2011/2012学年第一学期
实 验 报 告
实验课程名称 数字图像处理与图像通信实验
专
业
电子信息工程
学 生 学 号
B08020425
学 生 姓 名
席与曦
指 导 教 师
刘
瑜
指 导 单 位
图像与广播电视系
日 期： 2011 年9 月 6 日
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实验名称：图像的锐化处理
一、实验目的：
学习用锐化处理技术来加强图像的目标边界和图像细节。对图像进行梯度算子、Roberts算子、Sobel算子边缘检测处理和Laplace算子边缘增强处理，是图像的某些特征(如边缘、轮廓等)得以进一步的增强及突出。
二、实验内容：
(1)编写梯度算子和Roberts算子滤波函数。
(2)编写Sobel算子滤波函数。
(3)编写拉普拉斯边缘增强滤波函数。
三、实验方法及编程：
在实验中，我们对于这三种算子的算法，都有其各自对应的模板，根据这个模板我们可以方便地编写出程序的主体结构。指导书中也有对应的流程框图可供参考，以下是程序的主体部分：
function newbuf=RobFilter(oldbuf,M,N);% ************************************************************************ % 函数名称： % RobFilter()% 说明： % ‘Robert梯度’滤波算法。% ************************************************************************ for i=1:M-1 for j=1:N-1 newbuf(i,j)=abs(oldbuf(i,j)-oldbuf(i+1,j+1))+abs(oldbuf(i+1,j)-oldbuf(i,j+1));end end %-----------function newbuf=SobFilter(oldbuf,M,N);% ************************************************************************ % 函数名称： % SobFilter()% 说明： % ‘Sobel’滤波算法。% ************************************************************************ for i=2:M-1 for j=2:N-1 sx=oldbuf(i+1,j-1)+2*oldbuf(i+1,j)+oldbuf(i+1,j+1)-oldbuf(i-1,j-1)-2*oldbuf(i-1,j)-oldbuf(i-1,j+1);sy=oldbuf(i-1,j+1)+2*oldbuf(i,j+1)+oldbuf(i+1,j+1)-oldbuf(i-1,j-1)-2*oldbuf(i,j-1)-oldbuf(i+1,j-1);newbuf(i,j)=abs(sx)+abs(sy);end end %-----------function newbuf=LapFilter(oldbuf,M,N);% ************************************************************************ % 函数名称： % LapFilter()% 说明： % ‘Laplace’滤波算法。% ************************************************************************ for i=2:M-1 for j=2:N-1 newbuf(i,j)=5*oldbuf(i,j)-oldbuf(i-1,j)-oldbuf(i+1,j)-oldbuf(i,j-1)-oldbuf(i,j+1);end end %-----------
四、实验结果及分析：（原图像和处理后的图像比较及分析）
从上面的图像可以看出：
Robert梯度算子得出的图像能够得出原图的大部分边缘细节，灰度差别越大的地方结果越大，所以显示时较为明亮。一些边缘由于灰度差值较小，在得出的结果图像中不容易分辨出来。
Sobel算子得出的图像则显得明亮而粗壮。所有的边缘细节均被显示出来，特别是人物面部。由于其结果粗壮，面部细节显得非常密集。
Laplace算子则用以将图像的边缘、细节增强，通过结果结果可以看出，图像的细节明显比原来突出。但是这个方法存在的弊端是，在背景区域，结果图像中有一些噪声的图样也被加强了。
日 期： 2011 年9 月 13 日
================================
实验名称：图像信号的数字化
一、实验目的：
通过本实验了解图像的数字化参数取样频率(像素个数)、量化级数与图像质量的关系。
二、实验内容：
(1)编写并调试图像数字化程序。要求参数k，N可调。其中，k为亚抽样比例，N为量化比特数。
(2)可选任意图像进行处理，在显示器上观察各种数字化参数组合下的图像效果。
三、实验方法及编程：
在数字系统中进行处理、传输和存储图像，必须把代表图像的连续信号转变为离散信号，这种变换过程称为图像信号的数字化。它包括采样和量化两种处理。本实验对数字图像进行再采样和再量化，以考察人眼对数字图像的分辨率和灰度级的敏感程度。
function newbuf=Sample_Quant(oldbuf,k,n)% % ************************************************************************ % 函数名称： % Sample_Quant()图像数字化算法函数 % 参数： % oldbuf 原图像数组 % M N 原图像尺寸 % k 取样间隔 % n 量化比特值 % newbuf 存放处理后的图像二维数组 % 说明： % 在水平和垂直方向作1:k取样，得到新的取样图像，再根据量化公式对每个像 % 素分别取n 比特量化，为了观察显示的需要，再按k:1的比例将再取样的图像还原 % 为原图像尺寸。最后放入新的图像数组中并返回该数组。% ************************************************************************ [M,N]=size(oldbuf);oldbuf=double(oldbuf);x=1;y=1;while x
四、实验结果及分析：（原图像和处理后的图像比较及分析）
由实验结果可以看出，亚抽样比例k和量化比特数N对都会使图像变得模糊，但两者的影响是不相同的。
亚抽样比例k的大小决定了数字化图像的方块效应是否明显。当k较大时，数字化图像会有较为明显的块状出现，对于图像的视觉效果影响很大。
量化比特数N则决定了图像的灰度级，量化比特数为N时，图像有个2N灰度级。所以当N较小时，图像会出现不规则的区域有着相同的灰度值的情况，但是这些区域在原图像中却有着差别较小的不同的灰度值。特别是在原图的灰度渐变的区域，这种效应会变得尤为明显。
日 期： 2011 年9 月 20 日
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实验名称：图像灰度级修正
一、实验目的：
掌握常用的图像灰度级修正方法，即图像的灰度变换法和直方图均衡化法，加深对灰度直方图的理解。
二、实验内容：
(1)编程实现图像的灰度变换。改变图像输入、输出映射的灰度参数范围(拉伸和反比)，观看图像处理结果。
(2)修改可选参数gamma值，使其大于1，等于1和小于1，观看图像处理结果。(3)对图像直方图均衡化处理，显示均衡前后的直方图和图像。实验图像选用hor256或vax256。
三、实验方法及编程：
图像增强常用到三种基本方式，分别为1线性2对数3幂次。线性变换的公式可表示为gx,y幂次变换的公式：scxr
function newbuf=GrayTransf(oldbuf)% ************************************************************************ % 函数名称： % GrayTransf()灰度变换函数 % 参数： % oldbuf 原图像数组 % newbuf 存放处理后的图像二维数组 % 说明： % 可以任意指定输入图像需要映射的灰度范围和指定输出图像所在的灰度范围。还可接 % 受一个可选的参数来指定修正因素r。% ************************************************************************ [M,N]=size(oldbuf);newbuf=imadjust(oldbuf,stretchlim(oldbuf),[]);newbuf=uint8(newbuf);%-----------function newbuf=GrayGamma(oldbuf,r)% ************************************************************************ % 函数名称： % GrayGamma()gamma校正函数 % 参数： % r gamma校正值 % oldbuf 原图像数组 % newbuf 存放处理后的图像二维数组 % 说明： % 图像获取、打印和显示的各种装置是根据幂次规律进行响应的。习惯上，幂次等式中 % 的指数是指伽马值.用于修正幂次响应现象的过程称作伽马校正。% imadjust()函数还可接受一个可选的参数来指定修正因素r(也称gamma校正值)。% 根据r值的不同，输入图像与输出图像间的映射可能是非线性的。% ************************************************************************ newbuf=imadjust(oldbuf,stretchlim(oldbuf),[],r);newbuf=uint8(newbuf);%-----------function newbuf=GrayEqualize(oldbuf)% ************************************************************************ % 函数名称： % GrayEqualize()直方图均衡算法函数 dcba[fx,ya]c % 参数： % oldbuf 原图像数组 % newbuf 存放处理后的图像二维数组 % 说明： % 对oldbuf的原图像数据进行灰度统计，然后计算每一个K所对应的S值，求出对照 % 表S（k），最后以原图像灰度值K作为地址，对每一象素进行变换，得出均衡化以后的 % 新图像存放在newbuf中。% ************************************************************************ [M,N]=size(oldbuf);NN=M*N;sk=0;[COUNTS,X]=imhist(oldbuf,256);for i=1:M for j=1:N kk=double(oldbuf(i,j));for k=1:kk sk=sk+COUNTS(k);end sk=sk/NN*256;newbuf(i,j)=sk;end end newbuf=uint8(newbuf);%-----------
四、实验结果及分析：（原图像和处理后的图像比较及分析）
由实验结果可以看出，所选的测试图像的灰度值主要分布于低值的部分。
经过无gamma值的灰度值变换后，直观地看出：分布于低值部分的直方图分散开来，分布于几乎所有的灰度值，但是对映于各个灰度值的像素个数分布仍是不均匀的。变换后的图像比原图显得明亮、清晰。
经过第二第三幅图像可以进一步看出：gamma值的灰度值变换则明显受gamma值的影响：当gamma值大于1时，直方图有向灰度为0的一端压缩的趋势，gamma越大，这种趋势越明显。此时的图像比原图清晰，但是原本偏暗的部分更加偏黑，原本较亮的部分则变得发白，总体而言，图像偏暗的部分较多。当gamma值小于1时，其趋势与gamma值大于1相反，故整个图像显得发白。
直方图均衡后的图像也显得较为清晰、均匀。它能尽量将直方图变得均衡，分布也更为均匀，各个灰度值所对应的像素个数尽可能相同。
日 期： 2011 年9 月 27 日
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实验名称：图像的平滑滤波
一、实验目的：
图像平滑主要目的是减少噪声对图像的影响。噪声有很多种类，不同的噪声有不同的抑制措施。本实验要求用平滑线性滤波和中值滤波两种最典型、最常用的处理算法进行程序设计，学习如何对已被污染的图像进行“净化”。通过平滑处理，对结果图像加以比较，得出自己的实验结论。
二、实验内容：
(1)编写并调试窗口尺寸为m×n的平滑滤波函数。
(2)编写并调试窗口尺寸为m×n的中值滤波函数。
三、实验方法及编程：
在M*N的图像f上，用m*n大小的滤波器模板进行线性滤波由这个公式给出：
gx,yabmanbf(xm,yn)h(m,n)
function newbuf=AverageFilter(oldbuf,M,N,m)% ************************************************************************ % 函数名称： % AverageFilter()均值滤波算法函数 % 参数： % oldbuf 噪声图像数组 % M N 噪声图像尺寸 % m 矩形平滑窗口尺寸 % newbuf 存放处理后的图像二维数组 % 说明： % 用m*m的滤波器模板对oldbuf数组的噪声图像进行线性滤波，即用窗口内m*m个像 % 素的平均灰度值来代替图像每个像素点的值，最后结果存放在newbuf数组中。% ************************************************************************ oldbuf=double(oldbuf);newbuf=zeros(M,N);for i=(m+1)/2:M-(m+1)/2 for j=(m+1)/2:N-(m+1)/2 for x=-(m-1)/2:(m-1)/2;for y=-(m-1)/2:(m-1)/2;newbuf(i,j)=newbuf(i,j)+oldbuf(i+x,j+y)/(m*m);end end end end %-----------
function newbuf=MedianFilter(oldbuf,M,N,m)% ************************************************************************ % 函数名称： % MedianFilter()中值滤波算法函数 % 参数： % oldbuf 原图像数组 % M N 原图像尺度 % m 滑动窗口尺寸 % newbuf 存放处理后的图像数组 % 说明： % 把oldbuf数组m*m窗口内的象素值赋给winbuf，然后调用排队函数SeekMid()，% 把该函数在窗口中找到的中值放到newbuf数组中。% ************************************************************************ for i=(m+1)/2:M-(m+1)/2 for j=(m+1)/2:N-(m+1)/2 k=1;for x=-(m-1)/2:(m-1)/2;for y=-(m-1)/2:(m-1)/2;winbuf(k)=oldbuf(i+x,j+y);k=k+1;end end newbuf(i,j)=SeekMid(winbuf,m);end end %-----------function mid=SeekMid(winbuf,m)% ************************************************************************ % 函数名称： % SeekMid()排序函数 % 参数：
% winbuf 滑动窗口 % m 滑动窗口尺寸 % mid 存放排序后中间位置的像素值 % 说明： % 将winbuf窗口中的m*m个像素进行排序，将排序队列中间的像素值赋给变量mid。% ************************************************************************ winsize=length(winbuf);%取窗口尺寸 for i=1:winsize %编写排序函数 for j=1:winsize-i if(winbuf(i)>winbuf(j+i))t=winbuf(i);winbuf(i)=winbuf(j+i);winbuf(j+i)=t;end end end mid=winbuf(ceil(m*m/2));% ceil函数朝正无穷大方向取整，总能取到中间位置 %-----------
四、实验结果及分析：（原图像和处理后的图像比较及分析）
由实验结果可以看出，对于处理椒盐噪声，中值滤波比均值滤波要好很多。当窗口大小为3×3时，均值滤波能一定程度上降低噪声的污染，但是，仍能看出在噪声点，并没有完全消除噪声，只是将噪声与周围的图像进行了平均，噪声点只是显得模糊了，并没有完全消除。相比之下，中值滤波则效果明显，同为3×3的窗口，几乎能把所有的噪声点消除，效果非常显著。当窗口大小变大时，也能将大部分噪声点消除，但是会带来严重的模糊。
同时我们可以看出，两种方法都使得处理后的图像比原图要模糊，并且随着窗口的变大，图像变得越来越模糊。通过两种方法之间的比较则可以看出，同等窗口下中值滤波带来的模糊比均值滤波要轻一些。
日 期： 2011 年10 月 11 日
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实验名称：图像方块编码(BTC)
一、实验目的：
通过编程实验，掌握方块编码的基本方法及压缩性能。
二、实验内容：
编程实现子块为n×n的方块编码基本方法，分别取n=2,4,8方块尺寸进行方块编码实验，计算编码后的均方误差和压缩比。
三、实验方法及编程： 本实验采用的方案为：
（1）xTxxmi11mi
（2）a0xl1mq1qmmqxi1ii xixT
（3）a1xhximq1 xixT
function outbuf=BtcBlock(inbuf,n)% ************************************************************************ % 函数名称： % btcblock()方块编码算法函数 % 参数： % inbuf 方块数组 % n 方块尺寸 % outbuf 存放处理后的方块图像 % 说明： % 把原图像分成n*n子块，对每个方块的图像数据分别计算xt,a0,a1值，再用分辨率 % 分量(a0,a1)替代方块原来的数据 最后放入方块图像数组中并返回该数组。% ************************************************************************ temp=0;temp0=0;temp1=0;q=0;m=n*n;inbuf=double(inbuf);for i=1:n for j=1:n temp=temp+inbuf(i,j);end end xt=temp/m;for i=1:n for j=1:n if(inbuf(i,j)>=xt)q=q+1;temp1=temp1+inbuf(i,j);else temp0=temp0+inbuf(i,j);end end end if q~=m a0=round(temp0/(m-q));end if q~=0 a1=round(temp1/q);end for i=1:n for j=1:n if(inbuf(i,j) 四、实验结果及分析：（原图像和处理后的图像比较及分析） 由实验结果可以看出，窗口大小较小(如2×2)时，编码图像与原图像比几乎相同，很难察觉出误差。而当窗口较大(如8×8)时，在一些细节较多的部位就能看出有较明显的方块效应。同时，窗口越大，其对码率的压缩效果也越明显。综合考虑，当窗口大于8×8时，方块效应会导致观察上有一定的障碍，故选择2×2或4×4较为合适。 日 期： 2011 年10 月 18 日 ================================ 实验名称：图像线性预测编码(DPCM) 一、实验目的： 通过编程设计，掌握帧内DPCM的编解码方法(预测、量化)及其压缩性能。 二、实验内容： (1)编制一维前值预测DPCM编解码程序，预测系数取(1,0,0,0)。 (2)编制二维前值预测DPCM编解码程序，预测系数取(1/2,1/4,0,1/4)。(3)重建图像f′(i,j)与原图像f(i,j)的误差图像，用绝对值表示如下。 di,jnf(i,j)f(i,j) 式中的n为放大因子，以便观察误差的分布情况。 本实验采用15个量化分层的主观量化器，其量化电平分别取(0,±5,±7,±10,±17,±28,±39,±52,±67)。 实验图像为cla0或cla1。 三、实验方法及编程： 图像的线性预测编码所运用的基本原理是基于二维图像中相邻图像间存在着很强的相关性。 ˆ0表示预测值，则x0的预测值为： 假定当前待编码的像素为x0，ai表示预测系数，并用xˆ0a1x1a2x2a3x3a4x4 x预测误差为： ˆ0 ex0xx0的恢复值为： xˆ0eq（eq为e的量化值）x0function newbuf=Dpcm_code(oldbuf,M,N,dim);% ************************************************************************ % 函数名称： % Dpcm_Code()“线性预测编解码器”算法函数 % 参数： % oldbuf 原图像数组 % M,N 原图像尺度 % dim 选择预测编码维数 % newbuf 存放处理后的图像二维数组 % 说明： % 根据线性预测编解码算法调用各子模块，对原图像进行1D/2D线性预测编码和解码，% 解码后的恢复图像放在newbuf数组中。% ************************************************************************ global newbuf;%定义全局变量 for i=1:M for j=1:N pre_val=Predict_Value(i,j,N,dim);err=oldbuf(i,j)-pre_val;quan_err=Quant_Value(err);res_val=Restor_Value(quan_err,pre_val);newbuf(i,j)=Clip_Value(res_val);end end %-----------function newbuf=Error_Code(M,N,dim);% ************************************************************************ % 函数名称： % Error_Code()“传输误码解码器”算法函数 % 参数： % M,N 原图像尺度 % dim 选择预测编码维数 % newbuf 存放处理后的图像二维数组 % 说明： % 模拟信道传输过程中产生的误码，观察传输误码经解码后对恢复图像的影响，解码 % 后的恢复图像放在newbuf数组中。% ************************************************************************ global newbuf;wrong=zeros(M,N);wrong(100,100)=120;for i=1:M for j=1:N pre_val=Predict_Value(i,j,N,dim);err=wrong(i,j);quan_err=Quant_Value(err);res_val=Restor_Value(quan_err,pre_val);newbuf(i,j)=Clip_Value(res_val);end end %-----------function Pvalue=Predict_Value(row,col,N,dim)% ************************************************************************ % {This function is used to give predicted value as linear predictor.% The prediction formula is as follows: % 1_D DPCM: ^x[i,j]=128 if j=1 % x'[i,j-1] if j>1 % 2_D DPCM: ^x[i,j]=128 if i=1,j=1 % x'[ i,j-1] if i=1,j>1 % x'[i-1,j ] if i>1,j=1 or N % 1/2x'[ i,j-1] if i>1,j>1 % 1/8x'[i-1,j-1](Pirsch's predictor)% 1/4x'[i-1,j ] % 1/8x'[i-1,j+1] % Dim : Dimension of prediction % Row : vertical coordinate of current pixel to be predicted % COL : horizontal coordinate of current pixel to be predicted} % ************************************************************************ global newbuf;switch dim case 1 if col==1 Pvalue=128;else Pvalue=newbuf(row,col-1);end case 2 if(row==1&&col==1)Pvalue=128;end if(row==1&&col>1)Pvalue=newbuf(row,col-1);end if(row>1&&col==1)||(row>1&&col==N)Pvalue=newbuf(row-1,col);end if(row>1&&col>1&&col 四、实验结果及分析：（原图像和处理后的图像比较及分析） 由实验结果可以看出，一维和二维预测编码图像与原图均十分接近，两者的差别难以察觉。而从误码图像中可以看出，当在某一位置出现误码后，一维预测编码会将误差延续至整个行，显得很明显。二维预测编码则与之不同，其将误码延续至其后的斜后方，并且随着距离的增加迅速消失，总体而言，影响要小一些。两相比较，可以体现出二维预测编码的一些优势。 日 期： 2011 年10 月 25 日 ================================ 实验名称：JPEG压缩编码 一、实验目的： (1)掌握n×n子块的DCT图像变换及频谱特点。(2)熟悉JPEG基本系统的图像编解码方法。 二、实验内容： (1)编程实现n×n子块DCT变换的图像频谱显示，8×8子块DCT变换系数按“Z”(Zig-Zag)扫描图像重建，计算图像的均方根误差RMSE，显示误差图像和误差直方图。 (2)编程实现JPEG压缩编码，进行8×8子块的DCT图像变换，JPEG量化矩阵的量化与反量化，8×8子块DCT的图像重建，计算图像的均方根误差RMSE，显示误差图像和误差直方图。 三、实验方法及编程： DCT频谱系数在方块中的分布有如下规律：直流系数位于左上角第一个的位置，且值较大。余下的为交流系数，越向右下角系数的值一般越小，属于高频分量。在细节较多的区域，DCT频谱系数整体显得较亮，而在背景区，除了直流系数和少数低频系数，其余都为0或很小的值，故而显示为黑色。对DCT系数做反DCT变换则可复原出原图。若反变换前对DCT系数进行取舍则可以降低码率，但是，会对图像质量带来一定的影响。JPEG压缩编码的算法主要计算步骤如下： （1）通过前向离散余弦变换减少图像数据相关性。 （2）利用人眼的视觉特性对DCT系数进行量化。 （3）使用差分脉冲编码调制对直流系数进行编码。 （4）对交流系数进行“Z”形扫描，使用行程长度编码对交流系数进行编码。 （5）熵编码器对上述描述符进行熵编码，可以采用霍夫曼编码，也可以采用算数编码。 function newbuf=DctBlock(oldbuf,Block)% ************************************************************************ % 函数名称： % DctBlock()DCT n*n块频谱函数 % % 参数： % oldbuf 原图像数组 % Block DCT n*n当前块选择值 % newbuf 存放处理后的图像二维数组 % % 说明： % 根据Block块的当前选择值，计算原图像的n*n块DCT变换，并转换为可视频谱图，% 有利于频谱的观察。% ************************************************************************ oldbuf=double(oldbuf);H=dctmtx(Block);newbuf=blkproc(oldbuf,[Block Block],'P1*x*P2',H,H');newbuf=log(abs(newbuf));subplot(2,2,2);imshow(newbuf,[]);%-----------function newbuf=DctCode(oldbuf,DCTch)% ************************************************************************ % 函数名称： % DctCode()DCT 8*8 块系数“Z”字扫描图像压缩函数 % % 参数： % oldbuf 原图像数组 % DCTch DCT 8*8 块“Z”扫描当前系数选择值 % newbuf 存放处理后的图像二维数组 % % 说明： % 计算图像的8×8子块DCT变换，按“Z”字扫描顺序，根据DCTch参数，只保留64个 % DCT系数中的前DCTch个系数，对修改后的DCT系数用逆DCT变换重建图像，得到DCT % 变换的压缩图像。计算重建图像的均方根误差RMSE ；显示误差图像和误差直方图。% ************************************************************************ zigzag=[1 2 6 7 15 16 28 29 %设置Z扫描顺序 3 5 8 14 17 27 30 43 4 9 13 18 26 31 42 44 10 12 19 25 32 41 45 54 11 20 24 33 40 46 53 55 21 23 34 39 47 52 56 61 22 35 38 48 51 57 60 62 36 37 49 50 58 59 63 64];tbuf=ones(8);%定义8*8全1数组 maskbuf=tbuf.* zigzag<=DCTch;%根据当前DCTch值得到“Z”字扫描的二值掩模 oldbuf=double(oldbuf);H=dctmtx(8);dctno=blkproc(oldbuf,[8 8],'P1*x*P2',H,H');newbuf=blkproc(dctno,[8 8],'P1*(x.*P2)*P3',H',maskbuf,H);subplot(2,2,2);imshow(newbuf,[]);eimag(oldbuf,newbuf);%-----------function newbuf=JpegCode(oldbuf)% ************************************************************************ % 函数名称： % JpegCode()JPEG近似基准编码 % % 参数： % oldbuf 原图像数组 % newbuf 存放处理后的图像二维数组 % % 说明： % 实现JPEG压缩编码，进行 8×8 子块DCT变换、JPEG量化矩阵的量化与反量化，8×8 %子块DCT的图像重建；计算重建图像的均方根误差RMSE；显示误差图像和误差直方图。% ************************************************************************ z = [16 11 10 16 24 40 51 61 12 12 14 19 26 58 60 55 14 13 16 24 40 57 69 56 14 17 22 29 51 87 80 62 18 22 37 56 68 109 103 77 24 35 55 64 81 104 113 92 49 64 78 87 103 121 120 101 72 92 95 98 112 100 103 99];%标准亮度量化表 oldbuf=double(oldbuf);%原图像数据转换为双精度 H=dctmtx(8);dctno=blkproc(oldbuf,[8 8],'P1*x*P2',H,H');jpegno=blkproc(dctno,[8 8],'round(x./P1)',z);jpegno1=blkproc(jpegno,[8 8],'x.*P1',z);newbuf=blkproc(jpegno1,[8 8],'P1*x*P2',H',H);subplot(2,2,2);imshow(newbuf,[]);eimag(oldbuf,newbuf);%-----------function eimag(oldbuf,newbuf)% ************************************************************************ % 函数名称： % eimag()% 说明： % 计算重建图像的均方根误差RMSE；显示误差图像和误差直方图。% ************************************************************************ e=double(oldbuf)-newbuf;%计算原图像与压缩图像之差 [m,n]=size(e);RMSE=sqrt(sum(e(:).^2)/(m*n));%计算均方根误差 if RMSE %如果有误差，即rmse不为0 emax=max(abs(e(:)));%找图像差最大值 [h,x]=hist(e(:),emax);%用于生成直方图数据 if length(h)>= 1 %如果有数据 s=max(h(:));subplot(2,2,3),bar(x,h/s,'k');%显示图像差值直方图 RMSE=num2str(RMSE);%把数值转换为字符串 strRMSE=strcat('图像差值直方图 均方根误差RMSE= ',RMSE);%把多个串连接成长串 title(strRMSE);e=mat2gray(e,[-emax,emax]);%显示差值图像 subplot(2,2,4),imshow(e);title('原图像与压缩图像的差值图像');%显示结果图像标题 end end %----------- 四、实验结果及分析：（原图像和处理后的图像比较及分析）由实验结果可以看出： 当保留的系数很少时，恢复的图像有着严重的方块效应，对观看造成很大的阻碍。而当保留的系数较多时，恢复的图像和原图十分接近，对于观看基本没有影响。 JPEG是常用的静态图片编码方法，实验时进行了一定的简化。从结果看，其编码的结果较好，对观看影响很小。同时，JPEG对于码率的压缩也是效果很好的。 实验课程小结和思考（包括感想、体会与启示） 本学期所学的图像处理和图像通信编码方面的实验所用到的理论知识在以前的课程中都学习过，但是当运用到实际实验中的时候却显得比较生疏。这次实验课程让我对于理论知识和Matlab软件的应用有了更多的了解，尤其是一些编程函数与之前学习的C或是C++有很大区别，这花费了我一定的时间去学习Matlab的使用。 实验中的内容都是较为基础和简单的，与实际应用还有较大的距离。在今后的工作与学习过程中肯定会遇到复杂的多的难题。但是通过这次实验课程，我从中看到了这些知识的应用方向与方法，对我有很大的帮助。
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