第一篇：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
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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。 实验一、控制系统的时域分析 实验二、线性系统的根轨迹研究 实验三、系统的频率响应和稳定性研究 实验四、连续系统串联校正 课程名称： 自动控制原理 仿真实验一：控制系统的时域分析 一、实验目的：． 观察控制系统的时域响应； 2 ． 记录单位阶跃响应曲线； 3 ． 掌握时间响应分析的一般方法； 4 ． 初步了解控制系统的调节过程。 二、 实验步骤：． 开机进入 Matlab 运行界面。． Matlab 指令窗：“Command Window”，运行相关指令。依次完成实验内容。． 本次实验的相关 Matlab 函数（参考材 教材 P74： ： 控制系统模型描述）： G=tf([num],[den])可输入一传递函数。 step(G,t)在时间范围 t 秒内，画出单位阶跃响应图。 impulse(G,t)在时间范围 t 秒内，画出单位脉冲响应图。 三、 实验结果 1.观察一阶系统1()1sTs 数 的时域响应：取不同的时间常数 T，分别观察该系统的脉冲响应、阶跃响应、斜坡响应以及单位加速度响应。 脉冲响应： T=1s T=3S 阶跃响应: T=1s T=7s 斜坡响应: T=1s T=3s 单位加速度 响应: T=1s T=7s 2、、二阶系统的时域性能分析：观测 二阶系统22 2()2nn nss 的单位 阶跃响应。 （（1）） 令 1n ，0, 0.5, 2 分别取，结合单位 阶跃 响应图，观察阻尼比对阶跃响应的影响。 阻尼比 =0 ： >> G=tf([1],[1,0,1]) Transfer function: 1 ------- s^2 + 1 >> step(G,18) 阻尼比 =0.5 ： >> G=tf([1],[1,1,1]) Transfer function:1 ----------- s^2 + s + 1 >> step(G,18) 阻尼比 =2 ： >> G=tf([1],[1,2,1]) Transfer function:1 ------------- s^2 + 2 s + 1 >> step(G,18) 结论： 当阻尼比取 0 0 时，其振荡频率为 1 1，即为无阻尼振荡；当阻尼比大于 0 0 小于 1 1 时，二阶系统 为欠阻尼二阶系统，其单位阶跃响应为衰减振荡；当阻尼于 比大于 1 1 时，二阶系统为过阻尼二阶系统，其单位阶跃响应为是非振荡的。 （2 2） 令 0.5 ，1, 2, 5n 分别取 ，结合单位阶跃响应图，观察自然频率对阶跃响应的影响。 自然频率 =1 ： >> G=tf([1],[1,1,1]) Transfer function:1 ----------- s^2 + s + 1 >> step(G,18) 自然频率 =2 ： >> G=tf([4],[1,2,4]) Trans fer function:2 ------------- s^2 + 2 s + 2 >> step(G,18) 自然频率 =5 ： >> G=tf([25],[1,5,25]) Transfer function:5 ------------- s^2 + 5 s + 5 >> step(G,18) 结论： 自然频率越小，阻尼比越小，系统的阶跃响应幅值越大。 （（3）） 调节自然频率与阻尼比，要求： Tr<0.56s Tp<1.29s Ts<5.46 超调不大于 于 5 ％.记录下满足上述要求的自然频率与阻尼比。 G=tf([45],[1,10,45])G = 45 --------------- s^2 + 10 s + 45 Continuous-time transfer function.>> step(G,6) 自然频率=16.9538rad/sec 阻尼比=0.73578 实验二线性系统的根轨迹研究 2.1 实验目的（（1）） 考察闭环系统根轨迹的一般形成规律。 （（2）） 观察和理解引进零极点对闭环根轨迹的影响。 （（3）） 观察、理解根轨迹与系统时域响应之间的联系。 （（4）） 初步掌握利用产生根轨迹的基本指令和方法。 2.2 实验内容 根轨迹绘制的指令法、交互界面法；复平面极点分布和系统响应的关系。 已知单位负反馈系统的开环传递函数为2)^ 5 4()2()(2 s ss Ks G，实验要求： （（1）） 用 试用 MATLAB 的 的 rlocus 指令，绘制闭环系统根轨迹。（要求写出指令，并绘出图形。） 指令： ：G=tf([1 2],[1 8 26 40 25]) rlocus(G) （（2）） 用 利用 MATLAB 的 的 rlocfind 指令，确定根轨迹的分离点、根轨迹与虚轴的交点。（要求写出指令，并给出结果。） 指令： ：rlocfind(G)分离点：-2.0095 + 1.0186i K=0.0017 与 虚轴的 交点： ：-0.0000 + 3.6025i K=65.8411 （（3）） 用 利用 MATLAB 的 的 rlocfind 指令, 求出系统临界稳定增益, 并用指令验证系统的稳定性。 系统 临 界稳定增益： ：65.8411 由于系统 无右半平面的开环极点，且 奈奎斯特曲线不 包围（（-1，j0）点。 系统稳定。 （（4）） 用 利用 SISOTOOL 交互界面，获取和记录根轨迹分离点、根轨迹与虚轴的交点处的关键参数，并与前面所得的结果进行校对验证。（要） 求写出记录值，并给出说明。） 指令： ：SISOTOOL(G) 原值： ：K=0.00017 校正值： ：K=0.000169 原值：K=65.8411 校正值：K=71.8（（5）） 在 在 SISOTOOL 界面上，打开闭环的阶跃响应界面，然后用鼠标使闭环极点（小红方块）从开环极点开始沿根轨迹不断移动，在观察三个闭环极点运动趋向的同时，注意观察系统阶跃响应的变化。根据观察，（A）写出响应中出现衰减振荡分量时的 的 K 的取值范围，（B）写出该响应曲线呈现“欠阻尼”振荡型时的 K。的取值范围。 （A A） 0< K<71.8 （B B） 0 实验三系统的频率响应和稳定性研究 3.1 实验目的(1)绘制并观察典型开环系统的 Nyquist 围线。 (2)绘制并观察典型开环系统的 Bode 图。 (3)运用 Nyquist 准则判断闭环系统的稳定性。 (4)初步掌握相关 MATLAB 指令的使用方法。 3.2 实验内容 一、（必做内容）使用 sisotool 交互界面研究典型开环系统的频率特性曲线，并进行闭环系统稳定性讨论。 以下各小题的要求： （A)根据所给开环传递函数的结构形式，绘制相应的幅相频率曲线和对数幅相频率曲线。 (B)显示出曲线对应的开环传递函数具体表达式。 (C)假如 MATLAB 指令绘制的幅相频率曲线不封闭，或用文字说明所缺部分曲线的走向，或在图上加以添加所缺曲线；曲线与(-1,j0)点的几何关系应足够清晰，能支持判断结论的导出。 (D)对该开环函数构成的单位负反馈系统的稳定性作出判断，说明理由；假如闭环不稳定，则应指出不稳定极点的数目。 (1))1)(1(2 11 s T s TKG，其中 K , T 1, T 2 可取大于 0 的任意数。 取 K=1，T1=1，T2=2； 指令如下： G=tf([1],[2 3 1])Transfer function: 2 s^2 + 3 s + 1 margin(G)nyquist(G) P=0,R=0,Z=0 系统稳定 (2))1)(1)(1(3 2 12 s T s T s TKG，其中 K , T 1, T 2, T 3 可取大于 0 的任意 取 K=1，T1=1，T2=2，T3=3； 指令如下： G=tf([1],[6 11 6 1])Transfer function:------------------------6 s^3 + 11 s^2 + 6 s + 1 margin(G) nyquist(G) P=0,R=0,Z=0 系统稳定 (3))1(14s T sKG，其中 K , T 1 可取大于 0 的任意数。 取 K=1，T1=1； 指令如下： G=tf([1],[1 1 0])Transfer function:-------s^2 + s margin(G) nyquist(G) P=0,R=0,Z=0 系统稳定(4))1)(1()1(2 16 s T s T ss T KGa，其中。 K 可取大于 0 的任意数。 K=1，Ta=1，T1=1，T2=2； 指令如下： G=tf([1 1],[2 3 1 0])Transfer function: s + 1-----------------2 s^3 + 3 s^2 + s margin(G)nyquist(G) P=0,R=0,Z=0 系统稳定(5))1(127s T sKG，其中 K , T 1 可取大于 0 的任意数。 K=1，T1=1； 临界稳定，指令如下： G=tf([1],[1 1 0 0])Transfer function: 1---------s^3 + s^2 margin(G) nyquist(G) (6)1128,)1()1(T Ts T ss T KGaa，其中 K 可取大于 0 的任意数。 K=1，Ta=2，T1=1； 指令如下： G=tf([2 1],[1 1 0 0])Transfer function:s + 1---------s^3 + s^2 margin(G)nyquist(G) 临界稳定(7)1129,)1()1(T Ts T ss T KGaa，其中 K 可取大于 0 的任意数。 K=1，Ta=1，T1=2； 临界稳定，指令如下： G=tf([1 1],[2 1 0 0])Transfer function: s + 1-----------2 s^3 + s^2 margin(G)nyquist(G) (8)210)1)(1(ss T s T KGb a ，其中 K , T a,T b 可取大于 0 的任意数。 时间常数 T 与 K 给出具体数值仿真 取 K=1，Ta=1，Tb=2 指令如下： G=tf([2,3,1],[1,0,0])G =s^2 + 3 s + 1 --------------- s^2 Continuous-time transfer function.>> margin(G)>> nyquist(G) 临界稳定 实验四 连续系统串联校正 一、实验目的 1.加深理解串联校正装置对系统动态性能的校正作用。 2.对给定系统进行串联校正设计，并通过模拟实验检验设计的正确性。 二、实验仪器 1．EL-AT-III 型自动控制系统实验箱一台 2．计算机一台 三、实验内容 1．串联超前校正（1）系统模拟电路图如图 5-1，图中开关 S 断开对应未校情况，接通对应超前校正。 图 图 5 5--1 1 超前校正电路图 （2）系统结构图如图 5-2 图 图 5 5--2 2 超前校正系统结构图 图中 Gc1（s）=2 2（0.055s+1） Gc2（s）= 0.005s+1 2．串联滞后校正（1） 模拟电路图如图 5-3，开关 s 断开对应未校状态，接通对应滞后校正。 图 图 5 5--3 滞后校正模拟电路图 （2）系统结构图示如图 5-4 图 图 5 5--4 滞后系统结构图 图中 Gc1(s）=10 10（s+1） Gc2（s）= 11s+1 3．串联超前—滞后校正（1） 模拟电路图如图 5-5，双刀开关断开对应未校状态，接通对应超前—滞后校正。 图 图 5 5--5 超前 — 滞后校正模拟电路图 （2） 系统结构图示如图 5-6。 图 图 5 5--6 6 超前 — 滞后校正系统结构图 图中 Gc1（s）=6 6（1.2s+1）（0.15s+1） Gc2（s）= （6s+1）（0.05s+1） 四、实验步骤 1.启动计算机，在桌面双击图标 [自动控制实验系统] 运行软件。 2.测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。 超前校正： 3.连接被测量典型环节的模拟电路(图 5-1)。电路的输入 U1 接 A/D、D/A 卡的 DA1 输出，电路的输出 U2 接 A/D、D/A 卡的 AD1 输入，将将纯积分电容两端连在模拟开关上。检查无误后接通电源。 4.开关 s 放在断开位置。-5.在实验项目的下拉列表中选择实验五[五、连续系统串联校正]。鼠标单击 按钮，弹出实验课题参数设置对话框。在参数设置对话框中设置相应的实验参数后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果，并记录超调量p 和调节时间 ts。 6.开关 s 接通，重复步骤 5,将两次所测的波形进行比较。并将测量结果记入下表中： 超前校正系统 指标 校正前 校正后 阶跃响应曲线 见图 1.1 见图 1.2 δ% 51.1 11,8 Tp（秒） 166 118 Ts（秒） 1152 154 滞后校正： 7.连接被测量典型环节的模拟电路(图 5-3)。电路的输入 U1 接 A/D、D/A 卡的 DA1 输出，电路的输出 U2 接 A/D、D/A 卡的 AD1 输入，将纯积分电容两端连在模拟开关上。检查无误后接通电源。 8.开关 s 放在断开位置。 9.在实验项目的下拉列表中选择实验五[五、连续系统串联校正]。鼠标单击 按钮，弹出实验课题参数设置对话框，在参数设置对话框中设置相应的实验参数后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果，并记录超调量p 和调节时间 ts。 10.开关 s 接通，重复步骤 9,将两次所测的波形进行比较。并将测量结果记入下表中： 滞后校正系统 指标 校正前 校正后 阶跃响应曲线 见图 2.1 见图 2.2 δ% 67.2 11.53 Tp（秒） 213 439 Ts（秒） 2529 529 五、实验报告 1．计算串联校正装置的传递函数 Gc（s）和校正网络参数。 2．画出校正后系统的对数坐标图，并求出校正后系统的ω′c 及ν′。 3．比较校正前后系统的阶跃响应曲线及性能指标，说明校正装置的作用。 阶跃响应曲线： 串联超前校正前： 串联超前校正后： 图 1.1 图 1.2 串联滞后校正前： 串联滞后校正后： 图 2.1 图 2.2 串联超前校正前： G（s）= Wc=16.7rad/s，V=17 度 串联超前校正后： G（s）= Wc=25rad/s，V=65 度 串联滞后校正前： G（s）= Wc=17.7rad/s V=-14 度 串联滞后校正后： G（s）= Wc=6.83rad/s V=31 度 由以上实验结果，得到校正装置作用：超前校正的是利用超前校正网络的相位超前特性来增大系统的相位裕量，以达到改善系统瞬态响应的目的。为此，要求校正网络最大的相位超前角出现在系统的截止频率（剪切频率）处。由于 RC 组成的超前网络具有衰减特性，因此，应采用带放大器的无源网络电路，或采用运算放大器组成的有源网络。 滞后校正装置即利用校正装置的超前部分来增大系统的相位裕度，以改善其动态性能；利用它的滞后部分来改善系统的静态性能，两者分工明确，相辅相成。 通信与信息工程学院 2016/2017学年 第一学期 信息技术综合实验报告 专 业 广播电视工程 学生班级 B130114 学生学号 B13011413 学生姓名 陈超 实验一 电视节目制作 一、实验目的 学习非线性编辑系统的操作使用，掌握非线性系统节目编辑流程，熟悉编辑软件的功能及应用。了解大洋资源管理器主要功能，掌握故事板文件和项目文件的创建，掌握素材的选中，素材的排序、复制、粘贴、删除、移动、导入、导出，以及素材创建的基本方法。 二、实验内容 1、素材的导入和管理及采集 （1）练习在项目窗口中导入素材文件；（2）熟悉素材的管理；（3）熟悉素材的采集方法。 2、编辑影片 （1）练习在“时间线”窗口中添加、删除素材的方法；（2）练习在“时间线”窗口中处理素材的方法。 三、实验步骤 打开premiere软件，新建项目“1316”。 1、制作倒计时片头 新建一个序列，在视频轨道内添加五个数字的字幕，将每个数字时间设置为1秒，从5到1倒序排放。 新建字幕，设计背景。新添时钟式擦除的效果，设置时间为5秒。 2、插入图片或视频作为内容 点击“文件”、“导入”，将节目素材导入Premiere软件，从项目面板中拉出节目素材，使用对齐功能紧贴在倒计时之后。 3、制作字幕 新建一个字幕。设置为滚动播放，选择开始于屏幕外，结束于屏幕外。新添文本框，输入标题“28-304”与正文部分“B130111413”、“B13011416”的文字。效果如下图。 四、实验小结 通过此次实验，我们学会了如何使用Premeire软件制作视频，重点掌握了包括开头倒计时、视频图像等素材插入以及结尾字幕等基本操作；在动手制作简短视频的同时，也极大地激发起对于对非线性系统节目编辑的兴趣与实践能力。 实验二 TS码流离线分析 一、实验目的 在了解MPEG-2 TS码流复用原理之后，利用码流分析软件观察实际MPEG-2码流结构。 二、实验内容 利用码流分析软件观察实际MPEG-2码流结构，查看码流的SI信息、PID分配使用情况、带宽使用情况及特定PID包数据。 三、实验步骤 1、运行MTSA.EXE，选择码流来源：加载磁盘中的码流文件，点击“Browse”按钮，弹出“打开”对话框，在里面选择码流文件。点击“OK”按钮后进入程序界面，程序界面分成四个子窗口。 2、设定文件馈送属性，系统菜单——〉TS Feed ——〉Configure/Tune，弹出对话框，将Lock Bitrate和Loop Infinitely两个复选框选中，点ok退出。 3、PSI信息查看 选择SI Tables窗口页，即可看到当前码流包含的各种PSI表。 4、PID分配使用情况 选择PID GRID窗口页，即可看到当前码流使用的PID情况。 5、查看带宽使用情况： 选择Bandwidth窗口页，即可看到当前码流数据带宽使用情况。 6、从当前码流中提取特定PID包数据 系统菜单——〉Tools——〉Custom PID Filter，输入要获取包的PID，例如PID=0 的TS包。记录文件用UltraEdit软件打开查看。 四、实验小结 通过此次实验，利用码流分析软件对MPEG-2码流的结构进行了观察和分析，主要对PSI表、码流的带宽使用情况和PID分配使用情况进行研究，并通过从码流中提取特定的PID包数据对码流的复用与编解码原理有了更深刻的认识。码流分析软件的掌握也为后续实验奠定了基础。 实验三 TS码流解码过程分析 一、实验目的 掌握利用码流分析软件观察MPEG-2码流解码过程的方法，了解TS码流的解码过程，熟悉TS码流中PSI信息流的结构、内容和功能，加深对MPEG-2码流结构的理解。 二、实验内容 利用码流分析软件分析PSI信息流的内容，并根据PAT、PMT表的内容，完成对特定视频流的解码。 三、实验步骤 1、运行MTSA.EXE，选择码流来源：加载磁盘中的码流文件，点击“Browse”按钮，弹出“打开”对话框，在里面选择码流文件。点击“OK”按钮后进入程序界面，程序界面分成四个子窗口。 2、设定文件馈送属性，系统菜单——〉TS Feed ——〉Configure/Tune，弹出对话框，将Lock Bitrate和Loop Infinitely两个复选框选中，点ok退出。 3、查看PSI信息，展开PAT表，查看某一视频流的PMTPid，为1130。 4、展开PMT表，根据PMTPid查找对应的PMT表，查看视频流对应的Pid，为1131。 5、选择PID GRIDPHOENIX。 窗口页，查看PID分配使用情况，根据Pid查找对应的视频的名称，为 6、选择EPG窗口页，查看EPG信息，并选中视频名称为PHOENIX的条目。 7、选择TV窗口页，查看解码后的视频。 四、实验小结 通过此次实验，利用码流分析软件，在对PAT和PMT表查看分析的基础上，通过选取特定PAT和PMT，对此视频段的码流进行更深入分析，包括查看PID号、PID分配情况以及对所对应视频名称等，最终将其解码显示，验证了码流复用基本原理，也带给我们对理论知识更深刻的认知与理解。 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。 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。 19-6 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。 19-7 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。 19-8 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。 19-9 19-10 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 19-13 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：南邮自动控制原理实验报告
第三篇：南邮信息综合实验报告-实验三
第四篇：南邮通信技术实验报告实验一
第五篇：南邮交换技术实验报告成品
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