關(guān)于信息處理的工作報告
篇一:關(guān)于信息處理專業(yè)方向的學(xué)習(xí)報告
生活中離不開信號的處理,本論文簡單論述了關(guān)于對信號進行模擬/數(shù)字信號處理的一些基本知識,及對信號進行處理在生活中的一些應(yīng)用。通過對生活中的信號形式的發(fā)展分析,簡單闡述了信號處理的發(fā)展歷程。
關(guān)鍵詞:電子信息工程;信息與信號;信號處理;發(fā)展歷程
引言:信號處理與國民經(jīng)濟息息相關(guān),與國防建設(shè)緊密相連;它影響或改變著我們的生產(chǎn)、生活方式,因此受到人們普遍的關(guān)注。信息科學(xué)是研究信息的獲取、傳輸、處理和利用的一門科學(xué),信息要用一定形式的信號來表示,才能被傳輸、處理、存儲、顯示和利用,可以說,信號是信息的表現(xiàn)形式,而信息則是信號所含有的具體內(nèi)容。
正文:
一、在社會中的發(fā)展地位
信息從一開始就是人類社會中不可缺少的一部分,而今在人類世界中越來越重要,信號處理作為一個研究領(lǐng)域非常廣的學(xué)科,其發(fā)展?jié)摿o與倫比!信號處理的應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涵蓋了國民經(jīng)濟和國防建設(shè)的所有領(lǐng)域,包括雷達、航天、聲吶、通訊、海洋高技術(shù)、微電子、計算機、人工智能、消費電子等。信息世界各國,特別是發(fā)達,國家競相投資、重點發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)部門。而這一切都離不開信號處理技術(shù)。
二、現(xiàn)在的發(fā)展及趨勢
信號處理已為通信技術(shù)的發(fā)展提供了多種分析工具(如:壓縮、轉(zhuǎn)換編碼、過濾、去澡、檢測、評估和性能評價等工具),也提供了多種實現(xiàn)工具(如:VI.SI,收縮陣列, ),同時也促使通信技術(shù)領(lǐng)域劃時代事件的產(chǎn)生(如:速度和視頻編號器、調(diào)制解調(diào)器、均衡器和天線陣列等的出現(xiàn)).加上半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展、計算和通信設(shè)備的集成、通過WWW的廣泛的互聯(lián)網(wǎng)的訪問、線連接的迅速發(fā)展以及終端用戶對蜂窩式移動服務(wù)需求的增加,所有這些促使IEEE信號處理組織力爭實現(xiàn)“任何人、任何時間、任何地方”都能實現(xiàn)通信的夢想。
現(xiàn)代通信技術(shù)正經(jīng)歷一個戲劇性的變化.通信和計算設(shè)備的融合,互聯(lián)網(wǎng)的廣泛使用給用戶提供了無限的潛力:電話會議、視頻點播、萬維網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)電話.與此同時,近年的迅速發(fā)展的無線訪問是世界電信業(yè)發(fā)展最強的推動力.在最近的將來“任何人、任何時間、任何地方”能非常方便通信的夢想將成為現(xiàn)實,但這也存在艱難的技術(shù)挑戰(zhàn):需要新的理論和復(fù)雜的信號處理技術(shù).既包括高速光纖連接,又包括無線、有線和數(shù)字預(yù)定環(huán)技術(shù)的未來多媒體通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計,今天通信發(fā)展的趨勢中的一個最重要的特性是通信需求的多樣性。
信號處理的特點:以算法為中心, 更加注重實現(xiàn)與應(yīng)用。
信號處理向著非平穩(wěn)信號處理、非高斯信號處理、非線性信號處理的方向發(fā)展,并與各種智能技術(shù)相結(jié)合主要指神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊系統(tǒng)、進化計算,也包括自適應(yīng)技術(shù)、混沌技術(shù)等。 同時,信號處理也向著多維、多譜、多分辨率、多媒體方向發(fā)展。信號與信息處理在支持和實現(xiàn)下一代通信系統(tǒng)中起決定性作用。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
由于技術(shù)的先進性和應(yīng)用的廣泛性,越來越顯示出強大的生命力,凡是需要對各種各樣的信號進行譜分析、濾波、壓縮等的科學(xué)領(lǐng)域和工程領(lǐng)域都要用到它,這種趨勢還在發(fā)展。數(shù)字信號處理在語音處理、通信系統(tǒng)、聲納、雷達、地震信號、空間技術(shù)、自動控制系統(tǒng)、儀器儀表、生物醫(yī)學(xué)工程河和家用電器等方面得到了廣泛應(yīng)用。
信號處理的應(yīng)用:
。1) 信號處理數(shù)字濾波、自適應(yīng)濾波、快速傅里葉變換、相關(guān)運算、譜分析、卷積、模式匹配、加窗、波形產(chǎn)生等。
。2) 通信調(diào)制解調(diào)器、自適應(yīng)均衡、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、回波抵消、多路復(fù)用、傳真、擴頻通信、糾錯編碼、可視電話等。
。3) 語音語音編碼、語音合成、語音識別、語音增強、說話人辨認、語音郵件、語音存儲等。
。4) 圖形﹨圖像如二維或三維圖形處理、圖像壓縮與傳輸、圖像增強、動畫、機器人視覺等。 (5) 儀器儀表如頻譜分析、暫態(tài)分析、函數(shù)發(fā)生、鎖相環(huán)、勘探、模擬試驗等。
。6) 醫(yī)療電子如助聽器CT掃描、超聲波、心腦電圖、核磁共振、醫(yī)療監(jiān)護等。
(7) 軍事與尖端科技如雷達和聲納信號處理、導(dǎo)彈制導(dǎo)、火控系統(tǒng)、導(dǎo)航、全球定位系統(tǒng)、尖端武器試驗、航空航天試驗、宇宙飛船、偵察衛(wèi)星等。
。8) 消費電子如數(shù)字電視、高清晰度電視、數(shù)字電話、高保真音響、音樂合成等。
。9) 工業(yè)控制與自動化如油井壓力測量與控制、溫度控制、開關(guān)電源控制等。
四、研究方向
。1)實時信號與信息處理主要研究內(nèi)容:嵌入式操作系統(tǒng)的分析、DSP的開發(fā)和設(shè)計、信號控制技術(shù)。信號的采集、壓縮編碼、傳輸、交互和控制技術(shù),流媒體技術(shù)以及多人協(xié)同工作方式研究,從而實現(xiàn)在DSP和互聯(lián)網(wǎng)上的視音頻、文字等多種信息的實時交互和協(xié)同工作。
(2)語音與圖像處理該研究方向主要負責(zé)研究和探索數(shù)字語音和圖像處理領(lǐng)域的前沿技術(shù)及其應(yīng)用。研究內(nèi)容包括:語音的時頻分析和算法、聲場分析和目標(biāo)跟蹤、動態(tài)范圍(HDR)圖像處理技術(shù)和算法、圖像加速硬件(GPU)的應(yīng)用等。
。3)現(xiàn)代傳感與測量技術(shù)該研究方向理論研究與應(yīng)用研究并重:在理論上主要開展基礎(chǔ)研究,以發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象,開發(fā)傳感器的新材料和新工藝;在應(yīng)用上主要結(jié)合電力系統(tǒng)的應(yīng)用需求,開發(fā)各種傳感與檢測系統(tǒng)。
(4)信息系統(tǒng)與信息安全現(xiàn)代信息系統(tǒng)中的信息安全其核心問題是密碼理論及其應(yīng)用,其基礎(chǔ)是可信信息系統(tǒng)的構(gòu)作與評估。該方向主要研究與通信和信息系統(tǒng)中的信息安全有關(guān)的科學(xué)理論和關(guān)鍵技術(shù),主要包括密碼理論與技術(shù)、安全協(xié)議理論與技術(shù)、安全體系結(jié)構(gòu)理論與技術(shù)、信息隱藏理論與技術(shù)、信息對抗理論與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)安全研究。
。5)智能信息處理主要側(cè)重于研究將現(xiàn)代智能信息處理的理論、技術(shù)和方法應(yīng)用于現(xiàn)實的各類計算機信息處理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)中。為企業(yè)培養(yǎng)掌握現(xiàn)代智能信息處理的理論、技術(shù)和方法,研究與開發(fā)各類智能信息處理系統(tǒng)的技術(shù)人才。其主要研究內(nèi)容有:數(shù)字圖象處理、視頻信息的檢測、分析、傳輸、存儲、壓縮、重建以及模式識別與協(xié)同信息處理;視覺計算與機器視覺、智能語音處理與理解、智能文本分類與信息檢索、智能信息隱藏與識別。
。6)信息電力為信息科學(xué)與電力系統(tǒng)兩學(xué)科的邊緣新學(xué)科(籌),研究內(nèi)容包括:數(shù)字電力系統(tǒng),電力通信技術(shù)與規(guī)程,計算機軟件與網(wǎng)絡(luò),電力生產(chǎn)和運營管理,信息技術(shù)及其在電力工業(yè)中的應(yīng)用。
。7)現(xiàn)代電子系統(tǒng)現(xiàn)代電子系統(tǒng)研究方向主要研究使用當(dāng)今最流行的電子系統(tǒng)設(shè)計工具,如嵌入式系統(tǒng),可編程邏輯器件,DSP系統(tǒng)等實現(xiàn)諸如信息家電、通信、計算機等相關(guān)領(lǐng)域的硬件設(shè)計軟件設(shè)計的設(shè)計方法。
。8)嵌入式系統(tǒng)與智能控制研究單片機、可編程序控制器(PLC)、DSP、ARM等在智能測量儀表、交通管理、信息家電、家庭智能管理系統(tǒng)、通信和信息處理等方面的應(yīng)用。
。9)模式識別與人工智能該方向主要研究模式識別與人工智能的新理論與新方法,著重研究這些理論和技術(shù)在實際系統(tǒng)、尤其是在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,解決應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)問題,包括智能化信號處理、圖像型非圖像型目標(biāo)識別,人工種經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、模糊信息處理、統(tǒng)計信號處理、多傳感器信息融合以及信號的超高速多通道采集與實時處理技術(shù)等。
五、數(shù)字信號處理相關(guān)的基本問題、基本結(jié)構(gòu)、基本方法
數(shù)字信號處理主要是研究有關(guān)數(shù)字濾波技術(shù)、離散變換快速算法和譜分析方法。
數(shù)字信號處理主要內(nèi)容
(1)散線性時不變系統(tǒng)理論(包括時域、頻域、各種變換域)
。2)頻譜分析(包括有限字長效應(yīng)):FFT譜分析方法及統(tǒng)計分析方法
。3)數(shù)字濾波器設(shè)計及濾波過程的實現(xiàn)(包括有限字長效應(yīng))
。4)時頻-信號分析(短時付氏變換)Short Fourier Transform,小波變換
(Wavelet Analysis), Wigner Distribution
(5)多維信號處理(壓縮與編碼及其在多煤體中的應(yīng)用)
。6)非線性信號處理
(7)隨機信號處理
。8)模式識別人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
。10)信號處理單片機(DSP)及各種專用芯片(ASIC),信號處理系統(tǒng)實現(xiàn)
結(jié)論:我們的生活的各個方面已經(jīng)完全離不開信號的.處理技術(shù),信號處理技術(shù)的重要性就不言而喻了。 以DSP芯片為核心構(gòu)造的數(shù)字信號處理系統(tǒng),可集數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲和高速實時處理為一體,能充分體現(xiàn)數(shù)字信號處理系統(tǒng)的優(yōu)越性,能很好地滿足載人航天領(lǐng)域設(shè)備測量精度、可靠性、信道帶寬、功耗、工作電壓和重量等方面的要求。DSP芯片進一步的發(fā)展和應(yīng)用將會對載人航天信號處理領(lǐng)域產(chǎn)生深遠的影響。正因如此,我必需的努力學(xué)習(xí)好這門技術(shù),以至今后好抱效祖國,為祖國的航天事業(yè)作貢獻。
篇二:測試與信息處理實驗報告
一、實驗?zāi)康?/p>
本實驗是為了培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的有關(guān)機械知識設(shè)計基礎(chǔ)、測試、傳感器以及信息處理等知識的能力,根據(jù)測試對象及要求,設(shè)計測試方案,并對測試數(shù)據(jù)進行綜合分析處理。通過本實驗,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力、動手能力以及合作精神,使學(xué)生具備進行現(xiàn)場實驗測試的能力。
二、實驗儀器和設(shè)備
1、設(shè)備
1、 振動篩模型,螺旋彈簧 2、 聯(lián)想電腦一臺 2、儀器
振動力學(xué)試驗、動態(tài)信號分析儀、YE5502A傳感器校準(zhǔn)儀、振動臺、游標(biāo)尺、桿秤、分貝測試儀、電荷放大器、功率放大器、信號發(fā)生器、濾波器。同時還需要:磁性座、橡膠木榔頭,砝碼。
三、實驗框圖
四、實驗步驟
首先按照實驗測量框圖,將各儀器連接起來。振動篩和電源、開關(guān)也要連接好,依次做下面的測量:
1、 傳感器的校準(zhǔn):將傳感器固定在傳感器校準(zhǔn)儀上,然后打開校準(zhǔn)儀電源開關(guān),將校準(zhǔn)儀的振動加速度調(diào)到9.8m2/s。然后通過動態(tài)信號分析儀、計算機,對傳感器輸出電壓波形進行采集和記錄。在計算實驗加速度時,我們將依次直進行加速度和電壓直換算。
2、 振動篩垂直加速度測量:將校準(zhǔn)的加速度傳感器用磁性座依次固定在振動篩的四個角部位(分別記為1、2、3、4),以垂直方位固定。打開電源開關(guān)啟動振動篩,當(dāng)穩(wěn)定后,選好傳感器所連接的通道進行數(shù)據(jù)采集,一定時間后停止數(shù)據(jù)采集。斷開電源,對記錄數(shù)據(jù)進行時域分析,提取有用幅值信息,并進行數(shù)據(jù)儲存記錄,為實驗報告分析用。然后依次測量1、2、3、4點。 3、 振動篩水平加速度測量:操作同上,只是傳感器的方位在水平。 4、 振動篩扭擺加速度測量:操作同上,只是傳感器的方位在橫向。
5、 振動篩振型測量:振動篩啟動和數(shù)據(jù)采集操作同步驟2,只是同時將兩個傳感器固定在同一個部位的垂直和平行方位。通過儀器的兩個通道同時采集,對采集數(shù)據(jù)進行X-Y向示波。
6、 振動篩隔振測量:用單個傳感器對振動篩的本身點(5)、底座點(6)、地 點(7)進行測量 ,本次以垂直方向進行實驗,過程如步驟2所述。依次對5、6、7三個部位進行測量。
7、 振動篩噪音測量:啟動振動篩,用噪聲測量儀在距振動篩1.5m處進行測定,由于儀器靈敏度高,實驗室隔音效果差,學(xué)生多,我們只記錄變化數(shù)值的中間直進行分析。 8、 振動篩彈簧動靜剛度測量:
。1)、靜剛度測量:首先,把安裝在底部的四個彈簧拆下,并把分別靠近1、2、3、4位置的彈簧記為1#、2#、3#、4#進行標(biāo)記。
然后,依次稱取各個彈簧的質(zhì)量,并記錄下來。
最后,依次測量各個彈簧加載為0、2.5、5、7.5、10(Kg)時的長度,并記錄下來。同時也要記錄依次卸載時的彈簧長度。
。2)、動剛度測量:
依測靜剛度時的標(biāo)記命名各彈簧,將彈簧放在平的地面上,上面放一個平座,傳感器放在此座上,傳感器的測量方向與彈簧的深長和壓縮方向相同。然后用木錘子給彈簧一個敲擊力,此時彈簧的震動將會一直的衰減,這是我們會采集到彈簧的衰減過程波形。記錄并保存起來為以后分析提供數(shù)據(jù)。(注意:敲擊時不要是平座脫離彈簧)
1、傳感器的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)記錄與處理:
5通道傳感器靈敏度s5=9.8m2/s/417.03mv=0.023499508 m2/s/ mv
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