"数字信号处理课程实验报告" 数字信号处理是指对数字信号进行采样、量化、编码、传输、存储和处理等操作，以获取有用的信息或实现特定的目的。数字信号处理技术广泛应用于通信、图像处理、音频处理、 biomedical engineering 等领域。 在数字信号处理中，离散时间信号与系统是最基本的概念。离散时间信号是指在离散时间点上采样的信号，而离散时间系统是指对离散时间信号进行处理和变换的系统。 在实验一中，我们学习了如何使用MATLAB生成离散时间信号，包括单位抽样序列、单位阶跃序列、正弦序列、复正弦序列和实指数序列。这些信号类型在数字信号处理中非常重要，因为它们可以模拟实际信号的特性。 单位抽样序列是指具有单位幅值的抽样序列，用于测试信号处理系统的性能。单位阶跃序列是指具有单位幅值的阶跃信号，用于测试信号处理系统的响应速度。正弦序列是指具有固定频率和幅值的正弦信号，用于测试信号处理系统的频率响应。复正弦序列是指具有固定频率和幅值的复正弦信号，用于测试信号处理系统的频率响应和相位shift。实指数序列是指具有固定幅值和衰减率的指数信号，用于测试信号处理系统的衰减性能。 在实验二中，我们学习了如何使用FFT（Fast Fourier Transform）进行谱分析。FFT是一种快速傅里叶变换算法，用于将时域信号转换为频域信号。频谱分析是数字信号处理中的一个重要步骤，因为它可以帮助我们了解信号的频率特性和power spectral density。 在实验三中，我们学习了如何设计数字滤波器。数字滤波器是指使用数字信号处理技术设计的滤波器，用于滤除信号中不需要的频率分量。数字滤波器有很多种类，包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。 数字信号处理课程实验报告涵盖了数字信号处理的基础知识和技术，包括离散时间信号与系统、FFT谱分析和数字滤波器设计。这三部分内容都是数字信号处理的核心内容，对数字信号处理技术的理解和应用非常重要。

1. 选择一款 STM32F1x ARM 芯片，建立最小系统板，包括 7 个 LED 和 1 个按键（可任意添加其他器件）。当按下按键时，流水灯依次点亮和熄灭，循环 往复； 2．硬件电流用 Proteus 实现，用 Keil MDK 编译程序并下载到 Proteus 中， 仿真运行； 3．给出硬件电路图，软件流程图和主要程序，以及仿真结果、GPIO 引脚波 形图

霍夫曼信源编码是一种基于概率的无损数据压缩技术，由克劳德·香农和韦尔纳·菲诺的理论发展而来。其基本原理是通过赋予出现频率高的符号较短的编码，而出现频率低的符号较长的编码，以此达到在总体上减少编码长度的目的。这种编码方式使得信息在编码后的平均码长低于原始信息的平均信息量，从而实现数据压缩。 在霍夫曼编码中，编码过程通常包括以下步骤： 1. 计算每个符号的出现频率。 2. 构建霍夫曼树，这是一个带权路径长度最小的二叉树，其中权重为符号的出现频率。 3. 从霍夫曼树的叶子节点（代表符号）到根节点的路径就构成了每个符号的霍夫曼编码，左分支代表0，右分支代表1。 香农编码与霍夫曼编码类似，都是可变字长编码，但香农编码更侧重于理论，它基于概率的对数关系来确定码字长度。对于出现概率为2的负幂次方的符号，香农编码能够达到100%的编码效率。香农编码的码字长度由-Ni * log2(DPi)确定，其中Ni是码字长度，DPi是符号i的概率。香农编码是唯一可译码，因为它的码字没有前缀冲突，每个码字都是唯一的。 费诺编码与霍夫曼编码在结果上是等效的，但构造过程不同。费诺编码通过构建一棵二叉树，使得每个频率较低的符号位于较高层级，每次合并两个频率最低的节点来构建新的节点，直至所有符号合并成一个树。 编码复杂度方面，霍夫曼编码主要涉及构建编码表的过程，而译码需要逐位扫描二进制码并在编码表中查找对应字符，因此译码通常比编码更耗时。 为了增强程序的功能，可以添加额外的函数如calcEntropy（计算熵）、calcAvgCodeLength（计算平均码长）和calcCodingEfficiency（计算编码效率）。信源熵是衡量信息不确定性的度量，平均码长是所有符号编码长度的平均值，编码效率则是原始信息熵与平均码长的比率，理想情况下，编码效率接近1表明压缩效果好。 在实验中，对于概率分布均匀的信源，编码效率往往更高。对于给定的概率分布{0.35, 0.2, 0.15, 0.12, 0.1, 0.07, 0.01}，三种编码方法（香农、费诺、霍夫曼）的平均码长和效率会有所不同。香农编码的效率较低，因为它的码字长度与概率的对数关系更复杂；而霍夫曼编码和费诺编码的效率较高，尤其当概率分布接近时，编码效率几乎相等。 通过C语言程序和Matlab程序对不同数据集（如文本数据text1-text4和图像数据cameraman、lena512、triangle）进行测试，可以直观地比较不同编码方法的效率。结果显示，费诺编码通常表现出更高的编码效率，而香农编码由于其编码规则的复杂性，效率相对较低。 总结来说，霍夫曼编码是一种高效的数据压缩方法，特别适用于概率分布不均匀的信源。在实际应用中，结合编码效率和计算复杂度的考量，可以选择适合特定应用场景的编码技术。通过实验和分析，我们可以更好地理解这些编码方法的优劣，并根据需求优化编码过程。

燕大编译原理课程的实验报告涵盖了多个实验项目。具体包括以下几个方面： 词法分析程序：该实验部分主要聚焦于实现一个功能完备的词法分析程序。其核心目标是能够对输入的源代码进行扫描，准确地识别出其中的各类单词符号（如关键字、标识符、常量等），并将其转换为相应的记号序列，为后续的编译过程提供基础输入。 基于LL(1)方法的语法分析程序：此实验致力于构建一个基于LL(1)分析方法的语法分析程序。通过运用LL(1)分析技术，能够对由词法分析阶段生成的记号序列进行进一步的分析处理。它会根据预定义的文法规则，判断输入的记号序列是否符合语法规则，并生成相应的语法树结构，从而为后续的语义分析等环节奠定基础。 基于LR(0)方法的语法分析程序：该实验部分着重于开发一个基于LR(0)分析方法的语法分析程序。LR(0)方法作为一种自底向上的语法分析技术，能够有效地对输入的记号序列进行分析。它通过构建LR(0)分析表，利用移入、归约等操作，判断输入序列的合法性，并生成语法树，为后续的编译过程提供支持。 这些实验内容是编译原理课程的重要实践环节，旨在帮助学生深入理解编译原理中的词法分析和语法分析等核心概念与技术。通过完成这些实验，学生能够掌握如何实现具体的词法分析和语法分析程序，并将其应用于实际的编译系统开发中。

本资源是SWJTU的计算机图形学实验2~4的工程文件加各实验报告（已隐去个人信息），使用Visio Studio2022开发，使用了MFC框架（基于对话框），建议先去了解一下MFC的相关编程知识再使用本资源！因为实验3建立在实验2的基础上编写，而实验4建立在实验3的基础上编写，所以工程文件都是在一起的，所含功能包括了实验2，3，4所有的，适合给面对相似任务的同学参考学习！ 实验二 简单绘图软件的设计与实现 实验三 基本图元的生成 实验四 基本图形变换 本资源集合了西南交通大学计算机与信息工程学院计算机图形学实验课程的第二至第四次实验的工程文件和相关报告。这些文件详细记录了学生在学习如何设计和实现简单的二维绘图软件，以及如何生成基本图元和进行基本图形变换等知识过程。资源中所包含的工程文件是使用Visual Studio 2022开发环境创建的，并且采用了MFC（Microsoft Foundation Classes）框架进行编程。MFC是一个C++库，用于简化Windows应用程序的开发，它提供了一组类用于封装Windows API的复杂性。在本次实验中，基于对话框的应用程序界面被用于创建用户交互界面，因此在使用本资源之前，建议学习者先对MFC框架的编程有所了解。 实验二是计算机图形学实验的基础，其核心目标是设计并实现一个简单的绘图软件。这个绘图软件能够满足基本的绘图需求，如线条、矩形等简单图元的绘制。通过这个实验，学生将学习到如何使用MFC框架设计用户界面，以及如何处理鼠标事件来实现绘图功能。 实验三是对实验二的进一步扩展，旨在生成基本的图元。这不仅包括了实验二中的简单图形，还包括了更复杂的图形如多边形、圆形等。在这个实验中，学生需要掌握如何在已有的绘图软件基础上添加新的绘图功能，并且理解图形学中基本图元的概念。 实验四则是对前三次实验的综合应用，主要关注基本图形的变换，如平移、旋转和缩放等。这一部分的学习有助于学生深入理解二维图形变换的原理，并能够在实际软件中实现这些变换效果。通过本实验，学生能够掌握图形变换的实现方法，并将这些知识应用到自己开发的绘图软件中。 整体来看，这系列实验不仅提供了动手实践的机会，让学生能够在实践中学习计算机图形学的基本原理和技术，还涵盖了从简单绘图到复杂图形变换的完整过程。对于那些希望深入理解计算机图形学，并学习如何使用C++和MFC框架开发Windows应用程序的学生来说，这份资源无疑是一份宝贵的资料。同时，这些实验也强调了理论知识与实际应用相结合的重要性，鼓励学生将所学知识应用于解决实际问题。 这份资源适合那些希望系统学习计算机图形学的初学者，特别是正在使用Visual Studio和MFC框架进行软件开发的学生。通过本资源的学习，学生不仅能够掌握绘图软件的设计与实现技能，还能够深入理解计算机图形学中的基本概念，为未来在图形学领域的深入研究打下坚实的基础。

在本实验报告中，我们将深入探讨“WUT（武汉理工大学）数据库系统综合实验”的核心概念、目标、步骤以及实验过程中涉及的重要知识点。该实验旨在帮助学生深入理解数据库系统的原理与应用，通过实践操作掌握数据库的设计、创建、管理及优化等技能。 数据库是存储和管理信息的核心工具，其主要功能包括数据的存储、检索、更新和删除。在实验中，我们可能会使用到的关系型数据库管理系统（RDBMS）如MySQL或SQL Server，它们遵循关系模型，以表格的形式组织数据，并通过SQL（结构化查询语言）进行操作。 实验的目标通常包括以下几点： 1. 理解数据库设计的基本概念，如实体关系模型（ER模型），并能将其转化为关系模式。 2. 掌握SQL语言，用于创建数据库、定义表结构、插入、更新和查询数据。 3. 学习数据库的事务处理和并发控制，理解ACID（原子性、一致性、隔离性和持久性）属性。 4. 探索索引的使用和优化，理解不同类型的索引（如B树索引、哈希索引）对查询性能的影响。 5. 学习数据库备份与恢复策略，了解如何保护数据免受意外损失。 6. 理解数据库安全性，包括用户权限管理和访问控制。 在实验过程中，可能的步骤如下： 1. 需求分析：确定要存储的数据类型和关系，构建ER模型。 2. 设计数据库：将ER模型转换为关系模式，创建数据库和表。 3. 数据录入：使用SQL语句向表中插入数据。 4. 查询操作：编写SELECT语句，进行各种复杂查询，包括连接、子查询、聚合函数等。 5. 更新与删除：学习如何修改和删除数据，同时保证数据的一致性。 6. 事务处理：实现事务的开始、提交、回滚，理解并发问题及解决方案。 7. 性能优化：通过创建索引来提高查询速度，调整查询语句以减少资源消耗。 8. 安全性管理：设置用户权限，限制非法访问，确保数据安全。 9. 备份与恢复：学习如何备份数据库，以及在数据丢失时进行恢复。 实验报告应详细记录每个步骤的操作过程、遇到的问题及解决方法，同时分析实验结果，总结所学知识和经验教训。此外，还可以探讨实验中的难点，如并发冲突的解决、性能瓶颈的定位及优化策略。 “WUT数据库系统综合实验”是一个全面了解和掌握数据库技术的实践平台，它不仅要求学生具备理论知识，更注重实际操作能力和问题解决能力的培养。通过这样的实验，学生能够更好地理解和应用数据库技术，为未来的IT职业生涯打下坚实基础。

微机接口技术实验报告 微机接口技术实验报告是计算机科学和技术专业的实验报告，旨在掌握微机接口技术的基本原理和开发方法。本实验报告涵盖了简单I/O口扩展实验和8255并行口实验两个部分。 一、简单I/O口扩展实验 实验目的： 1. 熟悉74LS273和74LS244的应用接口方法。 2. 掌握用锁存器、三态门扩展简单并行输入、输出口的方法。 3. 通过本实验，掌握嵌入式系统的基础开发方法，掌握本实验平台的基本开发步骤，熟悉开发软、硬件平台的使用，学会程序的单步调试运行。 实验设备： * CPU 挂箱 * 8086CPU 模块 实验内容： 1. 逻辑电平开关的状态输入74LS244，然后通过74LS273锁存输出，利用LED显示电路作为输出的状态显示。 实验原理介绍： 本实验用到两部分电路：开关量输入输出电路，简单I/O口扩展电路。 实验步骤： 1. 实验接线：CS0?CS244；CS1?CS273；平推开关的输出K1~K8?IN0~IN7（对应连接）；00~07?LED1~LED8。 2. 编辑程序，单步运行，调试程序 3. 调试通过后，全速运行程序，观看实验结果。 4. 编写实验报告。 实验提示： 74LS244或74LS273的片选信号可以改变，例如连接CS2，此时应同时修改程序中相应的地址。 实验结果： 程序全速运行后，逻辑电平开关的状态改变应能在LED上显示出来。例如：K2置于L位置，则对应的LED2应该点亮。 改进实验： 提示：地址分配表如下： CS0 片选信号，地址04A0～04AF 偶地址有效 CS1 片选信号，地址04B0～04BF 偶地址有效 CS2 片选信号，地址04C0～04CF 偶地址有效 CS3 片选信号，地址04D0～04DF 偶地址有效 CS4 片选信号，地址04E0～04EF 偶地址有效 CS5 片选信号，地址04F0～04FF 偶地址有效 CS6 片选信号，地址0000～01FF 偶地址有效 CS7 片选信号，地址0200～03FF 偶地址有效 改变片选信号线的连接方式，如：CS3?CS244；CS4?CS273；请修改相应的程序实现上述方案中的功能。 二、8255并行口实验 实验目的： 掌握8255A的编程原理 实验设备： * CPU 挂箱 * 8086CPU 模块 实验内容： 8255A的A口作为输入口，与逻辑电平开关相连。8255A的B口作为输出口，与发光二极管相连。编写程序，使得逻辑电平开关的变化在发光二极管上显示出来。 实验原理介绍： 本实验用到两部分电路：开关量输入输出电路和8255可编程并口电路。 实验步骤： 1. 实验接线CS0?CS8255，PA0~PA7，平推开关的输出K1~K8，PB0~PB7?发光二极管的输入LDE1~LDE8。 2. 编程并全速或单步运行 3. 全速运行时拨动开关，观察发光二极管的变化，当开关某位置于L时，对应的发光二极管点亮，置于H时熄灭。 实验提示： 8255A是一种比较常用的并行接口芯片，其特点在许多教科书中均有介绍，8255A有三个8位的输入输出端口，通常将A端口作为输入用，B端口作为输出用，C端口作为辅助控制用，本实验也是如此。实验中8255A工作基本输入输出方式（方式0）

软件工程课程设计实验报告中包含的知识点涵盖了软件工程领域中的教务管理系统开发，具体包括： 1. 面向对象软件设计：采用面向对象的方法进行软件设计，这包括了对对象、类、继承、封装和多态等概念的理解和应用。 2. 需求分析：需求分析是软件开发的第一步，核心在于明确软件产品应该完成哪些功能以及用户的实际需求。该部分通常需要编写需求分析说明书，其中会详细描述系统功能、用户界面、性能要求等。 3. UML设计方法：统一建模语言（UML）是一种用于软件系统建模的标准语言，能够帮助开发人员以可视化的方式描述系统的结构和行为。本实验报告中提到了使用UML的用例图、活动图、类图等。 - 用例图（Use Case Diagram）：用来展示系统的功能和系统与外部交互者（参与者）之间的关系。 - 活动图（Activity Diagram）：用于描述系统中的业务流程以及一个用例中的事件序列。 - 类图（Class Diagram）：用以展示系统内部类和类之间的关系，包括类的属性、方法以及类之间的关联、继承和依赖关系。 4. Rational Rose工具：Rational Rose是一种可视化的建模工具，它支持UML，帮助开发人员在软件设计阶段通过图形化界面进行建模。实验报告中介绍了Rational Rose的基本环境组成，包括浏览器、文档工具、工具栏、框图窗口和日志，并对浏览器的四个视图（Use Case视图、Logical视图、Component视图和Deployment视图）进行了说明。 5. 教务管理系统设计：实验报告中详细描述了教务管理系统的需求分析、系统用例、以及活动和类图的设计。其中包含了教务管理系统的主体功能模块，如登录管理、账号管理、班级管理、课程管理、选课管理、成绩管理等，并对每个模块的主要用例和活动进行了详细的图示和分析。 6. 实验步骤：报告给出了详细的实验步骤，包括需求分析、用UML语言进行系统分析与建模，以及绘制相应的UML图。同时，报告还提到了在实验过程中对Rational Rose环境的学习和使用。 7. 环境简介：介绍了实验所使用的Rational Rose环境的界面组成，如何通过Rational Rose进行模型元素的查看、更新以及框图的显示和编辑等操作。 8. 系统角色：报告中明确了教务管理系统中的主要参与者角色，包括管理员、教师和学生，并根据各自角色定义了相应的功能和权限。 这份实验报告通过一个具体的项目—教务管理系统的开发，全面地介绍了软件工程中面向对象设计的关键步骤、方法和工具的使用。通过这一过程，学生不仅能够学会如何构建系统的用例和设计模型，还能够熟悉如何使用专业工具进行软件设计和需求分析。这为学生今后在软件开发领域的工作打下了坚实的基础。

在分析线性二次型最优控制（LQG，Linear Quadratic Gaussian）在二级倒立摆控制系统的应用时，我们可以将整个研究分为几个重要部分：实验背景、实验内容、建模过程、控制策略设计、以及实验结果与分析。 实验背景部分介绍了倒立摆系统的不稳定性、多变量和非线性特征，以及其在不同领域中的重要应用。由于倒立摆系统的参数不确定性和外部干扰的不确定性，控制策略的设计和优化具有相当的挑战性。同时，报告中也指出了现有研究在快速性和稳定性方面的不足，以及倒立摆系统控制研究的成果方向，如模型建立和控制方法等。 接着，实验内容和建模过程部分，报告详细描述了倒立摆系统的建模方法，包括利用Lagrange方程来建立系统的动力学模型，并通过假设简化系统的复杂度。在建模过程中，通过选取合适的坐标系和定义系统的物理参数，如摆杆的质量和长度等，进而得出了系统的状态空间表示，这是应用现代控制理论进行系统分析与控制的基础。 在控制策略设计环节，报告重点介绍了线性二次型调节器（LQR）的设计。LQR控制策略是一种广泛应用于多变量系统的最优控制策略，其设计依据是最小化一个代价函数，该函数通常是系统状态与控制输入的二次型函数。通过设计LQR控制器，可以得到一种状态反馈的最优控制规律，以优化系统响应的速度和稳定性，实现二级倒立摆的最优控制。在这一部分，报告不仅介绍了理论基础，还详细说明了设计步骤和参数的确定方法。 实验结果与分析部分则展示了通过设计的LQR控制器对二级倒立摆系统进行控制的实验结果，以及对这些结果的详细分析。这部分内容对于评价控制策略的有效性和优劣至关重要，也是检验理论是否能够成功应用于实际系统的实验依据。通过对实验数据的分析，可以对控制策略进行调整和优化，以期达到更好的控制效果。 总结来看，本实验报告深入探讨了线性二次型最优控制在二级倒立摆控制系统的应用。报告从实验背景入手，分析了倒立摆系统的控制难点和现有研究的不足。通过建模和控制策略的设计，利用LQR理论，实现了对二级倒立摆系统的稳定控制。这一研究不仅对倒立摆控制系统的设计具有指导意义，也为类似高阶不稳定系统的最优控制提供了有价值的参考。

词法分析（3分） 完成实验1任务，确保测试数据设计科学合理，且实验结果准确无误。 语法分析（5分） 完成实验2任务，测试数据设计要合理，实验结果需正确。 语义及模拟机（9分） 完成实验3任务，要求测试数据设计合理，实验结果正确。 答辩（5分） 答辩时思路清晰，团队分工明确且合理，展现出良好的团队合作精神。 报告内容（8分） 报告需符合实验指导书要求，包含实验总结和心得体会等内容。 在当今的计算机科学教育中，编译原理是一门基础且重要的课程，它涉及到计算机科学的核心领域——如何将人类编写的源代码转换为计算机可以理解和执行的机器代码。西南科技大学的《编译原理》课程为学生提供了一个深入理解编程语言从高级抽象到低级实现的转换过程的平台。通过对编译器不同阶段的学习，学生能够更好地理解语言设计和实现的复杂性，并且能够深入洞察到软件开发的核心机制。 在编译原理课程中，实验报告是一个非常重要的组成部分，它不仅要求学生展示出对理论知识的掌握程度，还要求他们能够将理论应用到实际问题的解决中。一个优秀的实验报告往往需要反映出学生对编译原理的深刻理解，以及通过实验操作，对编译过程中的每个阶段有清晰的认识。 词法分析是编译过程的第一步，它负责将源代码分解成一个个有意义的符号，称为词法单元。在实验1中，学生需要设计合理的测试数据以确保实验结果的准确性。一个好的测试设计能够覆盖各种边界条件和异常情况，从而确保词法分析器的健壮性和准确性。 语法分析紧随词法分析之后，它的工作是根据语言的语法规则，将词法单元组织成语法结构，通常是抽象语法树（AST）。实验2的任务要求学生验证语法分析器的正确性，测试数据的设计必须能够体现不同语法规则的应用，确保语法分析器能够正确处理各种语法结构。 在语义分析和模拟机阶段，学生需要对编译过程中的语义规则进行验证，并且可能需要编写模拟器来模拟机器的执行过程。实验3是一个综合性的任务，它不仅要求学生对前两个阶段的成果进行测试，而且要求他们能够理解和实现编程语言的语义规则。测试数据的设计需要合理，确保能够覆盖不同的语义场景，并且实验结果应当能够反映出语义分析的正确性。 在实验课程的通常还会有一个答辩环节。这一环节是对学生整个实验过程的总结和展示。在答辩过程中，学生需要清晰地表达自己的思路，对实验中的关键决策进行说明，并且能够清晰地展现团队内部的分工和合作情况。一个良好的答辩能够体现出团队的协作精神和对实验的深刻理解。 报告内容是实验报告的重要组成部分，它需要全面反映实验的全过程，包括实验目的、实验内容、实验方法、实验结果和实验总结。一个好的报告应当结构清晰、内容完整，能够使读者快速抓住报告的重点，并且理解实验的设计和结果。报告中还应当包含学生对实验的体会和学习心得，这不仅能够反映学生对知识的掌握程度，还能够体现出学生的自我反思和总结能力。 西南科技大学的《编译原理》实验报告要求学生能够全面地理解和掌握编译原理的核心概念，并能够通过实验设计和实践来深入探索编译技术的内在机制。通过这些实验，学生不仅能够在技术层面得到提升，而且能够在工程实践、团队协作和沟通表达等多个方面获得宝贵的经验。