在本实验报告中，我们将深入探讨“北邮数据结构编程作业”的核心内容，涉及双链表、通讯录的实现、稀疏矩阵以及哈夫曼编码器等重要数据结构与算法。这些主题对于理解和掌握计算机科学中的基础理论以及实际编程技能至关重要。 双链表是一种线性数据结构，每个节点包含数据元素以及指向前后节点的指针。在双链表中，插入、删除操作通常比单链表更为便捷，因为可以从两个方向遍历链表。实验可能涵盖了创建、遍历、插入和删除节点的基本操作，以及更复杂的功能，如反转链表或查找特定元素。 接下来是通讯录的实现，这通常涉及到键值对的存储，如姓名与电话号码。通讯录可以使用多种数据结构实现，例如哈希表或二叉搜索树。哈希表提供快速的查找、插入和删除操作，而二叉搜索树则保证了数据的有序性。在这个实验中，学生可能需要设计一个高效的查询接口，支持按姓名或其他属性搜索联系人。 稀疏矩阵是处理大量零元素的矩阵时的一种优化数据结构。当矩阵中的非零元素远少于总元素数量时，使用二维数组存储所有元素就显得低效。稀疏矩阵通常用三元组（行号，列号，值）表示，只存储非零元素，大大节省了空间。实验可能包括实现稀疏矩阵的增删改查操作，以及转换为和从常规矩阵中提取稀疏矩阵的函数。 哈夫曼编码是一种高效的数据压缩方法，基于频率的二进制前缀编码。通过构建哈夫曼树，频繁出现的字符将获得较短的编码，而不常见的字符则有较长的编码。实验可能要求学生编写程序，根据字符出现频率生成哈夫曼树，然后构建对应的编码，并实现解码功能。理解哈夫曼编码不仅可以提高数据传输效率，也是理解其他编码和压缩算法的基础。 总结起来，这份“北邮数据结构编程作业实验报告”涵盖了数据结构与算法的基础知识，旨在提升学生的编程实践能力和问题解决能力。通过这三个实验，学生将深化对双链表操作、高效数据存储（如通讯录实现）、空间优化（稀疏矩阵）以及数据压缩（哈夫曼编码）的理解，这些是计算机科学和软件工程领域的核心技能。在实际应用中，这些知识对于开发高效、可靠和资源节约的软件系统至关重要。

天津理工实验二：IIR和FIR数字滤波器设计 本实验报告的主要内容是设计和实现IIR和FIR数字滤波器，掌握数字信号处理的基础知识。实验目的在于加深理解IIR和FIR数字滤波器的时域特性和频域特性，并掌握设计原理和设计方法。 实验报告的评估标准包括实验过程、程序设计规范性、实验报告完整性、特色功能等方面。实验报告的内容包括实验目的、实验步骤、实验结果等部分。 在实验中，我们首先设计了一个IIR数字低通滤波器，使用脉冲响应不变法设计滤波器，要求通带和阻带具有单调下降特性。然后，我们使用MATLAB程序，采用窗函数法设计了一个FIR数字滤波器。我们使用设计的滤波器对加噪声的语音信号进行滤波，并对滤波前后的时域波形和频域特征进行比较。 IIR数字滤波器设计的关键步骤包括参数设置、计算模拟滤波器阶数N和截止频率、计算模拟滤波器系统函数、脉冲不变性设计等。FIR数字滤波器设计的关键步骤包括参数设置、计算窗口函数、计算FIR数字滤波器系数等。 实验结果表明，设计的IIR和FIR数字滤波器都能够有效地滤除噪声，提高语音信号的质量。实验结果也表明，两种滤波器都具有良好的时域特性和频域特性。 实验报告的特色功能包括使用MATLAB程序设计滤波器、使用窗函数法设计FIR数字滤波器、对滤波前后的时域波形和频域特征进行比较等。 本实验报告总结了IIR和FIR数字滤波器设计的过程和结果，掌握了数字信号处理的基础知识，并具备了优秀的实验报告写作能力。 * IIR数字滤波器设计：使用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器，要求通带和阻带具有单调下降特性。 * FIR数字滤波器设计：使用窗函数法设计FIR数字滤波器，计算FIR数字滤波器系数。 * 滤波器设计的评估标准：包括实验过程、程序设计规范性、实验报告完整性、特色功能等方面。 * 实验报告写作能力：掌握了优秀的实验报告写作能力，能够清晰地表达实验报告的内容和结果。

### 计算机网络实验八：运输层-协议分析 #### 实验背景及目标 本实验旨在通过Wireshark这一强大的网络数据包捕获工具，深入解析计算机网络中传输层的两大主流协议UDP（用户数据报协议）和TCP（传输控制协议）。通过对这两种协议的数据包进行捕获和分析，理解其报文结构、工作原理及其在网络通信中的作用。 #### 实验任务一：UDP协议报文分析 **实验步骤与结果** 1. **捕获UDP报文段**： - 启动Wireshark，配置好相应的捕获接口。 - 访问基于UDP的应用程序，如QQ登录、视频播放等，确保有UDP数据流产生。 2. **分析UDP报文段头部信息**： - **发送主机IP地址**：192.168.105.32 - **接收主机IP地址**：224.277.140.211（注：此处IP地址格式不正确，可能为笔误，应为224.177.140.211） - **源端口**：7498 - **对应的16进制代码**：1D2A - **目的端口**：53977 - **对应的16进制代码**：D2D9 - **长度**：96 - **对应的16进制代码**：60 - **校验和**：0xff6e - **对应的16进制代码**：ff6e 3. **截图说明**：提供一张捕获到的UDP报文段的截图，并标注上述关键字段的位置。 #### 实验任务二：TCP协议报文段分析 **实验步骤与结果** 1. **捕获TCP报文段**： - 启动Wireshark并开始捕获。 - 选择一个基于TCP的应用程序进行交互操作。 2. **分析TCP报文段头部信息**： - **发送主机IP地址**：192.168.169.2 - **接收主机IP地址**：192.168.105.125 - **源端口号**：43796 - **目的端口号**：9182 - **序列号**：555381884 - **确认序号**：1307910642 - **数据偏移**：10（即32位，表示头部长度为32字节） - **标志位**：URG=0, ACK=1, PSH=0, RST=0, SYN=0, FIN=0 - **窗口大小**：501 3. **截图说明**：提供一张捕获到的TCP报文段的截图，并标注上述关键字段的位置。 #### 实验任务三：TCP三次握手过程分析 **实验步骤与结果** 1. **捕获TCP三次握手**： - 启动Wireshark并开始捕获。 - 访问FTP服务器或进行其他TCP连接操作。 2. **第一次握手（SYN）**： - **发送主机IP地址**：192.168.169.2 - **接收主机IP地址**：192.168.105.125 - **源端口号**：56324 - **目的端口号**：9182 - **序列号**：864047985 - **确认序号**：0 - **数据偏移**：10（即32位，表示头部长度为32字节） - **标志位**：URG=0, ACK=0, PSH=0, RST=0, SYN=1, FIN=0 - **窗口大小**：64240 3. **第二次握手（SYN+ACK）**： - **发送主机IP地址**：192.168.105.125 - **接收主机IP地址**：192.168.169.2 - **源端口号**：9182 - **目的端口号**：56324 - **序列号**：（此处未给出） - **确认序号**：864047986（通常是第一次握手序列号加1） - **数据偏移**：10（即32位，表示头部长度为32字节） - **标志位**：URG=0, ACK=1, PSH=0, RST=0, SYN=1, FIN=0 - **窗口大小**：（此处未给出） 4. **截图说明**：提供两张截图，分别对应第一次和第二次握手的报文段，并标注上述关键字段的位置。 #### 结论与总结 通过本次实验，我们不仅了解了UDP和TCP两种协议的基本概念和报文结构，还掌握了如何使用Wireshark对网络流量进行抓包和分析的能力。UDP是一种无连接的服务，其报文头部简单，主要包含源端口、目的端口、长度和校验和等信息；而TCP则是一种面向连接的协议，其报文头部包含了更多的控制信息，如序列号、确认序号、标志位等，能够提供更可靠的数据传输服务。此外，通过对TCP三次握手过程的分析，我们更加深刻地理解了TCP建立连接的过程以及其如何确保连接的可靠性。这些技能对于理解和解决实际网络问题具有重要的意义。

在计算机网络领域，TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）是两种主要的传输层协议。TCP提供了一种可靠的服务，确保数据包按照发送顺序到达，并且在数据丢失或错误时进行重传。UDP则是一种无连接、轻量级的协议，不保证数据的顺序或可靠性，但具有较低的延迟和更高的效率。 NS2（Network Simulator 2）是一款广泛使用的网络模拟软件，它允许研究人员和学生模拟和分析各种网络协议和系统的行为。在NS2中进行TCP与UDP模拟实验，可以帮助我们深入理解这两种协议的工作原理及其在不同场景下的性能表现。 设置TCP和UDP连接涉及创建网络拓扑，定义节点之间的路径，以及配置每个节点上的发送者和接收者。在NS2中，这通常通过脚本语言完成，如NED（Network Description Language）和TCL（Tool Command Language）。NED文件用于描述网络结构，而TCL脚本则用于控制模拟过程和事件。 在实验中，我们需要配置TCP和UDP的参数，例如窗口大小、拥塞控制算法等。对于TCP，可能使用的是带宽探测的慢启动阶段、拥塞避免策略以及快速重传和恢复机制。UDP则没有这些内置机制，因此其性能更依赖于应用层的实现。 模拟过程中，数据包会按照预设的路由在网络中传输。NS2会记录每个包的发送时间、传输延迟、丢失情况等信息，并将这些信息输出到日志文件中。这些数据可以使用专用的分析工具，如Wireshark或NS2自带的NAM（Network Animator）进行可视化和分析。 NAM是一个图形化工具，它可以将模拟数据转化为动态的网络流量动画，直观地展示数据包的流动路径、传输速率变化以及可能出现的拥塞情况。通过观察NAM动画，我们可以更好地理解TCP和UDP在不同网络条件下的行为差异。 在实验结束后，分析结果至关重要。例如，可以通过比较TCP和UDP的吞吐量、丢包率、延迟等指标来评估它们在特定环境下的性能。此外，还可以通过改变网络条件（如带宽、延迟、丢包率）来研究协议的适应性。 总结来说，"TCP与UDP模拟实验"是通过NS2来理解这两种传输协议在网络中的行为及其性能的一个实践过程。这个实验涉及到网络模拟、脚本编写、数据收集、结果分析等多个环节，对于深入学习计算机网络和协议有极大的帮助。通过这样的实验，我们可以更全面地了解TCP的可靠性和UDP的高效性，并为网络设计和优化提供理论支持。

在探索现代网络编程的领域中，Java Web开发一直是技术学习者和专业开发人员的重要话题。Java Web技术以其跨平台、面向对象等特性，在企业级应用开发中占据着举足轻重的地位。本报告将深入探讨如何利用Java Server Pages（JSP）技术开发一个基于Web的留言本应用。JSP是Java EE（Java Platform, Enterprise Edition）标准之一，它允许开发者将Java代码嵌入到HTML页面中，从而能够创建动态生成的网页。 在构建这样一个留言本系统时，我们通常需要考虑以下几个核心组件： 1. 用户界面（UI）：一个简洁直观的用户界面是吸引用户参与的关键。在本项目中，我们可能会设计一个简单的表单，让用户可以输入他们的姓名、邮箱地址、留言内容，以及一个提交按钮。 2. 服务器端逻辑：JSP页面将作为用户提交信息的接收端，处理用户的输入，并将其保存至服务器的后端数据库中。这里，我们可能需要编写Servlet来处理JSP页面的请求，以及实现一个数据库访问对象（DAO）来与数据库交互。 3. 数据库：留言信息需要被持久化存储以便于之后的访问和管理。通常我们会选择一种关系型数据库，如MySQL或Oracle，来存储用户留言数据。 4. 数据持久化：数据持久化的实现通常涉及到Java的数据访问技术，如JDBC（Java Database Connectivity）。通过JDBC，我们可以实现与数据库之间的高效通信。 5. 安全性：在Web应用中，安全性是不可忽视的问题。留言本应用需要确保用户提交的数据是安全的，防止诸如SQL注入等网络攻击。 本实验报告将详细介绍如何结合JSP和其他Java Web技术实现留言本的各个功能，例如用户登录、留言、留言管理等。同时，本报告还可能涵盖一些高级主题，如使用JSTL（JavaServer Pages Standard Tag Library）进行模板化页面的构建，以及应用MVC（Model-View-Controller）架构来提升代码的可维护性和可扩展性。 在实践的过程中，开发者需要充分理解JSP页面的生命周期，包括初始化、处理请求、执行业务逻辑、渲染响应等各个阶段。此外，我们还需要了解JSP指令、脚本元素、标准动作等基本概念，这些都是构建JSP应用不可或缺的部分。 通过本实验报告的指导，读者应该能够掌握如何创建一个基本的留言本应用，并在此基础上扩展更多的功能，如用户注册登录、留言编辑删除等。最终目标是让读者不仅能够实现一个简单的留言本，还能够理解并掌握JSP以及Java Web开发的核心概念和实践技巧。

【西南交通大学DSP原理与应用实验八：FFT实验】 在本次实验中，主要涉及的是数字信号处理中的快速傅立叶变换（FFT），这是用于频域分析的重要工具，尤其在信号处理和通信领域广泛应用。实验旨在让学生深入理解FFT算法的基本原理以及在C语言中的编程实现，并通过实际操作掌握采样速率、FFT点数与频谱分析之间的关系。 **实验目标**： 1. 掌握FFT算法的基本理论和C语言编程技巧。 2. 学习并理解采样速率、FFT点数如何影响频谱分析的精度和范围。 3. 了解如何在DSP环境下设计和编写FFT程序。 **实验原理**： 1. 本实验结合ADC（模拟到数字转换）实验，先将信号源输出的模拟信号通过ADC转换为数字信号，然后利用FFT进行频域分析。 2. 离散傅立叶变换（DFT）是将时域信号转换为频域信号的离散形式。DFT的计算量较大，N点DFT需要N^2次复数乘法。 3. 快速傅立叶变换（FFT）是DFT的一种高效算法，通过利用旋转因子的对称性和周期性，将N点DFT分解为较小点数的DFT，大幅减少计算量，使得复杂度降为O(N log N)。 4. 旋转因子W_n = e^(-j * 2π * n / N)，其中j是虚数单位，N是FFT的点数，n是序列索引。 5. FFT算法主要包括时间抽取（DIT）和频率抽取（DIF）两种类型。时间抽取FFT将序列按奇偶分段，而频率抽取FFT则在频域进行分段。 **实验内容**： 1. 实验需要用到计算机和实验箱作为硬件平台，确保ADC能够正确采集信号。 2. 使用示波器观察信号源S1和S2的输出，确认为正弦波，并进行ADC通道的连接。 3. 实验代码中包含了FFT的实现，例如定义了存储实部、虚部的数组，以及计算旋转因子的函数`FFT_WNnk()`和执行FFT的函数`fft()`。 在实验中，学生需要配置适当的采样速率和FFT点数，根据所给的参考例程，设置`Sample_Numb`为256，这表示将进行256点的FFT计算。通过ADC采集到的数据存储在`ADC1[]`数组中，然后调用`fft()`函数进行FFT运算，得到的频谱信息可用来分析信号的频率成分。 这个实验旨在通过实践让学习者掌握FFT的核心概念和实现方法，为今后在交通物流和其他相关领域的信号处理工作打下坚实的基础。通过实际操作，学生不仅能理解理论知识，还能体验到理论与实践相结合的乐趣，提升解决实际问题的能力。

实验1（JSP技术及JSP语法基础） 实验2（JavaBean组件程序设计） 实验3（Servlet基础） 实验4（客户请求的处理与服务器响应的生成） 实验5（MVC设计模式） 实验6（Spring应用基础） 实验7（Hibernate或MyBatis应用基础） 实验8（Struts2或SpringMVC框架） 实验9（JavaEE应用实例）

西南交通大学 机器学习实验报告1-10（全）

假设载波频率为fc （单位：Hz）, 码元传输速率为RB（单位：Baud），码元持续时间为Ts（单位：s）, （1）产生长度为100的随机二进制码元序列。 （2）若fc = 10RB，画出采样率为100Sample/Ts（即100个样点/码元持续时间）的BPSK调制波形（前10个码元）及其功率谱。 （3）相干解调时假设收发载波频率相同均为fc = 10RB，初相位均为0，画出x(t)的波形，假设低通滤波器的冲激响应为连续10个1（其余为0），或连续12个1（其余为0），分别画出两种滤波器下的y(t)及判决输出（前10个码元）。 （4）相干解调时假设收发载波频率相同均为fc = 10RB，发端初相为0，接收端初相位为π，画出x(t)的波形，假设低通滤波器的冲激响应为连续10个1（其余为0），画出此滤波器下的y(t)及判决输出（前10个码元）。 （5） 若发送载波频率不变仍为fc = 10RB，接收载波频率为 10.05RB，初相位均为0，画出x(t)的波形；假设低通滤波器的冲激响应为连续10个1（其余为0），画出此滤波器下的y(t)，及判决输出（前10个码元）。 （6）采用DPSK及延时

基于小梅哥Zynq开发板的简易自制示波器代码 在电子设计领域，Zynq开发板是一种高度集成的平台，它结合了ARM处理器和FPGA（Field-Programmable Gate Array）的功能，为开发者提供了强大的硬件灵活性和处理能力。本项目“基于小梅哥Zynq开发板的简易自制示波器源码”旨在利用这些特性构建一个简单的示波器应用，这对于学习嵌入式系统、数字信号处理以及FPGA编程具有很高的实践价值。 我们要理解Zynq开发板的核心组件。Zynq系列是Xilinx公司推出的一种SoC（System on Chip），它包含了一个可编程逻辑部分（FPGA）和一个处理系统（PS），这个处理系统通常是一个双核或四核的ARM Cortex-A9或A53处理器。在这个项目中，FPGA将用于实时采集模拟信号，而ARM处理器则负责数据处理和用户界面显示。 "ADC128S_Acq_LCD"这一文件名暗示了该项目的关键组件：ADC（Analog-to-Digital Converter）和LCD显示。ADC是模拟信号与数字信号之间的桥梁，它将接收到的模拟电压转换成数字值，这对于示波器来说至关重要