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数字梳状滤波器讲解

数字梳状滤波器讲解
数字梳状滤波器讲解

数字梳状滤波器

梳状滤波对于画面质量是非常重要的一个技术,因此我们有必要对其进行详细刨析。

那么具体什么是梳状滤波器呢?这就要从源头(信号源)开始讲起了,一开始,接收视频的Video端子是Composite端子(比如RF射频接口和AV接口),它所能接收的信号叫Composite Video Signal,即混合视频信号(也称复合信号),什么意思呢?因为这个Composite(混合)信号包括了亮度(Luminance,用字母Y表示)和色度/彩度(Chrominace)两方面的信号,视频电路要做的工作就是Y/C进行分离处理,目前的梳状滤波器是在保证图像细节的情况下解决视频信号亮色互窜的唯一方法,其内部有许多按一定频率间隔相同排列的通带和阻带,只让某些特定频率范围的信号通过,因为其特性曲线象梳子一样,故人们称之为梳状滤波器(Comb Filtering)。

梳状滤波器一般由延时、加法器、减法器、带通滤波器组成。对于静止图像,梳状滤波在帧间进行,即三维梳状滤波。对活动图像,梳状滤波在帧内进行,即二维梳状滤波。高档数字电视机采用行延迟的梳状滤波器与带通滤波器级联,构成Y/C分离方案就可获得满意的图像质量。使用梳状滤波器能使图像质量明显提高。解决了色串亮及亮串色造成的干扰光点、干扰花纹;消除了色度正交分量U、V色差信号混迭造成的彩色边缘蠕动;消除了亮、色镶边,消除了高频信号的色彩错误和灰度值表示错误。有一段时期国内很多工厂(为了节省成本)使用模拟的方式实现梳状滤波器,实际上效果很不好,原因有两个,一是延迟器件的带宽很难保证,二是解决行相关性差问题的自适应电路很复杂。而在数字电路里,只要有足够的存储器,就可以保证足够的延迟时间与信号带宽,且复杂的自适应电路很容易集成在芯片中硬件固化。

梳状滤波器原理及发展历史:

梳状滤波器采用频谱间置技术,理论上可以保证亮度和色度的无失真分离。如果我们好好回顾一下梳状滤波器的发展历程,将对其有个清醒的认识。

第一阶段:采用频率分离法将Y/C信号分开。这种方法是利用色度信号以副载波方式传输这一特点(PAL制副载波为4.43MHz,NTSC制副载波为3.58MHz),用选频电路将Y/C 信号分开。

内部由LC带通滤波器和陷波器组成,将视频信号通过一个中心频率(fsc)为色度信号窄带(比如PAL制式4.43MHz频率副载波)带通滤波器,取出色度信号。再将亮度信号经过一个中心频率为色度信号副载波4.43MHZ的色度陷波器,吸收色度信号,从而得到亮度信号。这种方法简单易行,采用元器件少且成本低,所以在早期彩电中应用得比较广泛。

但是,频率分离方法存在着一些严重的问题:在亮度通道中,色度陷波器在吸收色度信号的同时也将该频率范围内亮度信号的部分频率分量抑制掉了,这叫亮度信号的高频分量丢失,从而影响了亮度信号的清晰度——大家想想看,一段音乐哪怕再动听高音丢了那还能听吗?同时,残余的色度信号也可能进入亮度通道而引起串色干扰,通常在屏幕出现彩色测试卡是最后两条频带染色现象。

在色度通道中,L.C色度带通滤波器品质不高,取出色度信号,抑制亮度信号的同时,也把该频率范围内的亮度信号选出来了,高频亮度信号经色度解调器被解调出来(属于多余信号),使得一些细格子或条状区域出现闪烁的彩色干扰。可见利用传统的频率分离方法根本不能将Y、C信号作出彻底分离,必然存在着:亮串色、色串亮”的干扰,使图像质量难以令人满意。事实上这种方法在彩电中的应用,会出现图所示的影响。

左图为普通电视画面,右边为内置梳状滤波电路电视画面

第二阶段:采用梳状滤波器和频谱分离法进行亮色分离。它是根据视频信号频谱交叉的原理及梳状滤波器的梳齿滤波频率传输特性,以频谱分离的方式分离出亮度和色度信号,这种新的分离方法使Y/C信号分离比较干净彻底,从而大幅提高图像清晰度。通常梳状滤波器是由两行延迟线、加法器、减法器等部分组成。

事实上在大屏幕彩电中,又分为NTSC制Y/C分离和PAL制Y/C分离。例如对于NTSC -M制式,我们假设相邻两行的视频信号保持相关性以及延迟线无损耗,Y信号频谱与C 信号频谱以fH/2间隔交替出现(fH表示行频),副载波频率fsc为227.5fH,如果设计一个梳状滤波器电路,使V信号延时一行,再分别与未延时的信号进行加减。延时前后Y 信号相位不变,而C信号相位相反。延时信号与直通信号在加法器中相加后得到Y信号,即(Y+C)+(Y-C)=2Y,在减法器中相减则得到C信号,即(Y+C)-(Y-C)=2C。从梳状滤波器幅频特性曲线分析,Y频谱落在加法器特性曲线峰点及减法器特性曲线谷点,所以比较彻底地使亮度信号与色度信号相互分离开来。

PAL梳状滤波器Y/C分离,常称之为二行分离法(也叫二元分离法)。它使用一个NTSC 制信号或两个PAL制信号行存储器与带通滤波器结合使用,组成垂直、水平二元带通滤波器,基本结构原理如上图所示,只是将1H延时线改为2H延时线。(这是因为NTSC制亮度信号、色度信号采用fH/2间置,而PAL制则采用fH/4间置(即副载频fsc=283.75fH +25Hz≈283.75fH),因此PAL梳状滤波器Y/C分离电路要用2H延时线。)由亮度信

号Y和色度信号C组成的复合全电视信号,一方面直接加到加法器与减法器的输入端,称为直通信号,同时经两行延迟时间(2TH)使色度信号反相后得到的延迟信号(Y-C)也加到加法器和减法器的另一输入端。在加法器中直通信号(Y+C)与延时信号(Y-C)相加得到亮度信号2Y;在减法器中直通信号(Y+C)与延时信号(Y-C)相减即得到色度信号C,达到亮色分离的目的。

梳状滤波器Y/C分离法的特点可归纳为:由于加法器输出特性可选出亮度信号的高频分量,不会造成高频分量的丢失,并可将视频带宽全部加以利用,从而使图像清晰度大大提高,同时在亮度通道中将色度信号抑制得比较彻底,不致于产生残留色度信号干扰。而减法器输出中较好地抑制掉亮度信号,以最大传输系数选出色度信号C,并用带通滤波器对残留亮度信号作进一步衰减,解决了亮度信号对色度通道的串扰问题,从而提高了图像质量。

左右图分别是标准电视信号测试有无梳状滤波的拍摄画面,看看亮色互窜画面是多么“缤纷多彩”。

上述分析结果是基于信号相关性的假设,可将色度信号与亮度信号较彻底分离而获得较为理想的图象质量。但实际的视频信号并不是这样理想的,即会出现非相关情况,如垂直方向有色度跳变,那么在此处直通信号与延迟信号中的Y、C分量不再相同,加法器与减法器便不能将C或Y分量完全对消,造成Y与C分离不彻底。

如果不愿意看长篇大论的朋友直接看下面的表格:

表四:N制/PAL制梳状滤波器的异同

NTSC制式梳状滤波器PAL制式梳状滤波器延时1H 2H 直通信号Y+C

延时后反相信号Y-C(注明:亮度信号Y不变,仅色度信号C反相)进入加法器(Y+C)+(Y-C)=2Y,解析出亮度信号

进入减法器(Y+C)-(Y-C)=2C,解析出色度信号优点能够解决部分亮、色干扰问题,提高图像质量

缺点要求前后两行信号要比较相似,即要求行相关性好。例如蓝色的天空、黑沉的夜晚等静止画面图像信号,其亮度信号和色度信号可在这种Y/C 分离电路中彻底分离开来;但如果出现垂直方向有色度信号突变的不相关情况(即前一行信号与后一行信号不同,尤其是动态画面),它会将其当成相交信号来处理,于是在加法器中不能完全抵消色度信号,造成Y/C分离不彻底,仍出现色点干扰。

我们看到,PAL制梳状滤波器比N制梳状滤波器要略微复杂一些,不过不管怎么说,既然还有不足之处,那仍然需要做改进,所以梳状滤波器技术继续发展。

第三阶段:(模拟式)动态梳状滤波器

模拟动态梳状滤波器结构如图所示。它由两个延时线(PAL为2H延时线,NTSC为1H延时线)、三个带通滤波器、垂直相关性检测电路、加法器、减法器等组成。就PAL制彩色信号而言,要对在动态梳状滤波器中直通信号(Y+C)、延迟两行时间信号(Y-C)、延迟四行时间信号(Y+C)这三行信号进行垂直方向上的图像相关性检测,产生一个所需的彩色信号。

所谓相关性检测,实际上是检测场与场之间相关性的强弱,一般采用的是场差法或低通场差法,即对两场中各对应像素逐点相减并求和,以该值大小作为图像动态情况的描述。模拟动态梳状滤波器克服了普通梳状滤波器的缺点,改善了活动图像信号Y/C分离效果,从而进一步提高了图像质量。

区别普通梳状滤波器动态梳状滤波器相关性检测无有水平方向梳状滤波有有,效果更好

垂直方向梳状滤波无有

动态画面Y/C分离无有

成本一般设计复杂,成本较高

这是90年底初的技术,当时的大屏幕进口彩电,如29寸的东芝、松下中均采用了此种梳状滤波器。

第四阶段:动态数字式梳状滤波器。

上述的模拟动态梳状滤波器Y/C分离电路,虽然能有效解决活动图像信号的Y/C分离问题,但对单制式信号Y/C分离要用6个调节点,若要适应PAL、NTSC制Y/C信号分离,则需12个调节点,这样就存在调整繁杂的问题,如此多的调节点在生产中难以保证质量,况且批量生产会成为难题。于是,人们研制出更为先进的、精密的数字式动态梳状滤波器。

数字式动态梳状滤波器Y/C分离电路如下图所示。它主要由五块IC封装一起组成厚膜电路,即由A/D变换器CXD1176Q、延迟线CXK1202×2、数字式动态梳状滤波器CXD2011Q 及D/A变换器CXD1177Q组成,与时钟信号发生器配合完成Y/C分离。

新型三行数字化梳状滤波器结构图

它是利用三行彩色信号来完成垂直方向的相关检测,仅提取所需要的彩色信号,从而克服了模拟梳状滤波器的缺点,使图象的水平清晰度从350线一举提高到450线以上!

首先,全电视信号进来后,由模数转换器(ADC)转换成8bit的数字式信号,我们看上图中下半部分是典型的锁相环路,用于产生四倍于色副载波振荡取样频率,作为数字Y/C分离电路的时钟(这部分是一典型的时钟信号发生器),对PAL制为17.73MHZ,对NTSC 制为14.32MHZ。数字化后的视频信号送入动态梳状滤波器,在动态梳状滤波器中进行数字式动态梳状滤波Y/C分离,原理与前述大同小异,只是前、中、后三行视频信号经过色带通滤波处理后再进入逻辑运算电路。此电路中,每相邻的两行信号相减后都可取出色度信号C,而将此C信号再与中间一行视频信号(Y+C)相加,则抵消了C信号而分离出Y信号。8bit数字亮度信号Y和数字色度信号C分别送入数模变换器(DAC),经其转换后输出模拟Y信号和C信号,分离效果极彻底且无需作任何调整,所以是效果较好,广泛应用的Y/C分离电路。

笔者手头有一份长虹经典2919PK的电路图,里面对梳状电路的原理讲解(信号流程)非常透彻,将来有机会再与各位同好共同探讨。

值得注意的是,在逻辑运算器中,仍然有一个垂直相关电路,用来比较判别三行信号的差别,当三行信号差别较大时,说明图像内容在垂直方向发生了变化,电路即进行运算,其运算过程是:先前两行信号进行运算取最小值,再对后两行信号进行运算并取最小值,然后把两个最小值进行比较取出大者;用同样方法取出此三行信号中相邻两行信号中的最大值,然后把两个最大值再作比较并取小者。最后把上述最小值中的大者和最大值中的小者平均后输出,此平均值应能代表相邻三行信号中的变化趋势,使输出接近于未来的状态。这就是数字式动态梳状滤波器的工作特点,多次比较和平均的结果,使数据非常精确,从而保证了分离效果,所以认为它是一种先进的Y/C信号分离电路。说到这儿,我们不仅想起显卡的AA全屏抗锯齿技术,不和梳状滤波有异曲同工之妙?技术的发展是能智能判断以求最少的代价得到最准确的结果。

存储三个层面,比较并进行分割,东芝飞视采用的技术

目前专用的梳状滤波器已经越来越少了,因为独立数字梳状滤波器成本不菲,而且只能匹配模拟的彩色解码电路,我们知道一个好的电路,从头到脚不能存在瓶颈,否则效果会大打折扣——这就是单独做万金油般全能梳状滤波器不划算的地方,所以最新的数字电路解决方案是将数字化彩色解码芯片和数字梳状滤波器集成,至于做成单芯片还是多芯片具体要看厂商的设计功力了。常见的梳状滤波器有2D和3D之分,2D之中又有两行、三行、五行之分,它们具备不同的自适应效果,成本和价格差距很大。

最后我们总结成如下几点,以方便大家观看:

1、目前最先进的梳状滤波器是3D数字式梳状滤波器,它能够从空间(2D)、时间(第三维方向)将每组画面的亮度及色度信号精确地分离,有效消除影响信号中的杂波、斑点、色彩重叠现象,使画面更加清晰。

2、较好的梳状滤波器必须是双制式梳状滤波器——尤其是对国内消费者来说;

3、数字梳状滤波器有不同的自适应算法,因此各家效果也不同。但视频存贮能力(相当于显卡的显示缓存)越大,视频处理芯片越精密,算法越复杂其Y/C分离效果越好。

梳状滤波器等

级普通两行梳状滤

波器

动态模拟梳状滤

波器

三行动态数字梳

状滤波器(N制)

五行动态数字梳

状滤波器(P制)

N制智能梳状数

字滤波器

3D数字梳状滤

波器

清晰度350线400线450线480线500~520线直观看图辨优劣:

数字梳状滤波器讲解

数字梳状滤波器 梳状滤波对于画面质量是非常重要的一个技术,因此我们有必要对其进行详细刨析。 那么具体什么是梳状滤波器呢?这就要从源头(信号源)开始讲起了,一开始,接收视频的Video端子是Composite端子(比如RF射频接口和AV接口),它所能接收的信号叫Composite Video Signal,即混合视频信号(也称复合信号),什么意思呢?因为这个Composite(混合)信号包括了亮度(Luminance,用字母Y表示)和色度/彩度(Chrominace)两方面的信号,视频电路要做的工作就是Y/C进行分离处理,目前的梳状滤波器是在保证图像细节的情况下解决视频信号亮色互窜的唯一方法,其内部有许多按一定频率间隔相同排列的通带和阻带,只让某些特定频率范围的信号通过,因为其特性曲线象梳子一样,故人们称之为梳状滤波器(Comb Filtering)。 梳状滤波器一般由延时、加法器、减法器、带通滤波器组成。对于静止图像,梳状滤波在帧间进行,即三维梳状滤波。对活动图像,梳状滤波在帧内进行,即二维梳状滤波。高档数字电视机采用行延迟的梳状滤波器与带通滤波器级联,构成Y/C分离方案就可获得满意的图像质量。使用梳状滤波器能使图像质量明显提高。解决了色串亮及亮串色造成的干扰光点、干扰花纹;消除了色度正交分量U、V色差信号混迭造成的彩色边缘蠕动;消除了亮、色镶边,消除了高频信号的色彩错误和灰度值表示错误。有一段时期国内很多工厂(为了节省成本)使用模拟的方式实现梳状滤波器,实际上效果很不好,原因有两个,一是延迟器件的带宽很难保证,二是解决行相关性差问题的自适应电路很复杂。而在数字电路里,只要有足够的存储器,就可以保证足够的延迟时间与信号带宽,且复杂的自适应电路很容易集成在芯片中硬件固化。 梳状滤波器原理及发展历史: 梳状滤波器采用频谱间置技术,理论上可以保证亮度和色度的无失真分离。如果我们好好回顾一下梳状滤波器的发展历程,将对其有个清醒的认识。 第一阶段:采用频率分离法将Y/C信号分开。这种方法是利用色度信号以副载波方式传输这一特点(PAL制副载波为4.43MHz,NTSC制副载波为3.58MHz),用选频电路将Y/C 信号分开。 内部由LC带通滤波器和陷波器组成,将视频信号通过一个中心频率(fsc)为色度信号窄带(比如PAL制式4.43MHz频率副载波)带通滤波器,取出色度信号。再将亮度信号经过一个中心频率为色度信号副载波4.43MHZ的色度陷波器,吸收色度信号,从而得到亮度信号。这种方法简单易行,采用元器件少且成本低,所以在早期彩电中应用得比较广泛。

《数字电路》总复习题

09级4班《数字电路》总复习题(没有DAC 、ADC 部分!!) 一、填空题 1.在逻辑电路中,任意时刻的输出状态仅取决于该时刻输入信号的状态,而与信号作用前电路的状态无关,这种电路称为 。因此在电路结构上,一般由 组合而成。 2.(35)10=( )2, (10101)2=( )10 3. 电路能产生周期的脉冲波形; 电路可将正弦波变成矩形波。 4.三态门具有 、 、 三种状态,因此常用于 结构中。 5.右图所示的波形是一个 进制 (加、减)法计数器的波形。若由触发器组成该计数 器,触发器的个数应为 ,它有 个无效状态,分别为 和 。 6.组合逻辑电路的设计步骤为: ① ; ② ; ③简化和变换逻辑表达式,从而画出逻辑图。 7.欲将一个频率为10kH Z 的矩形波变换成频率为1kH Z 的矩形波,应选用 电路。 8.逻辑表达式C AB Y +A CD+A BD 的最小项之和的形式是: 。 9.分析组合逻辑电路的步骤为: ① ; ② ; ③ ; ④ 根据真值表和逻辑表达对逻辑电路进行分析,最后确定其功能。 10.为实现图逻辑表达式的功能,请将多余输入端C 进行处理(只需一种处理方法) 其中图Y 1、Y 2为TTL 电路,图Y 3、Y 4为CMOS 电路。 Y 1的C 端应 , Y 2的C 端应 , Y 3的C 端应 , Y 4的C 端应 。 11.在任何时刻,输出状态只决定于同一时刻各输入状态的组合,而与先前状态无关的逻 辑电路称为 ,而若逻辑电路的输出状态不仅与输出变量的状态有关,而且还与系统原 先的状态有关,则称其为 。 12.双极性三极管饱和工作状态的条件是 。 13.正与门与 门等效。 CP 0Q 1Q 2Q

梳状滤波器的设计

NANHUA University 课程设计(论文) 题目梳状滤波器 学院名称电气工程学院 指导教师陈忠泽 班级电子091班 学号 20094470128 学生姓名周后景 2013年 1 月

摘要 现如今随着电子设备工作频率范围的不断扩大,电磁干扰也越来也严重,接收机接收到的信号也越来越复杂。为了得到所需要频率的信号,就需要对接收到的信号进行过滤,从而得到所需频率段的信号,这就是滤波器的工作原理。对于传统的滤波器而言,如果滤波器的输入,输出都是离散时间信号,则该滤波器的冲激响应也必然是离散的,这样的滤波器定义为数字滤波器。它通过对采样数据信号进行数学运算来达到频域滤波的目的。滤波器在功能上可分为四类,即低通(LP)、高通(HP)、带通(BP)、带阻(BS)滤波器等,每种又有模拟滤波器(AF)和数字滤波器(DF)两种形式。对数字滤波器,从实现方法上,由有限长冲激响应所表示的数字滤波器被称为FIR滤波器,具有无限冲激响应的数字滤波器增称为IIR滤波器。在MATLAB工具箱中提供了几种模拟滤波器的原型产生函数,即Bessel低通模拟滤波器原型,Butterworth滤波器原型,Chebyshev(I型、II型)滤波器原型,椭圆滤波器原型等不同的滤波器原型。本实验需要产生滤除特定频率的梳状滤波器 关键字: MATLAB,,梳状滤波器

引言 随着社会的发展,各种频率的波都在被不断的开发以及利用,这 就导致了不同频率的波相互之间的干扰越来越严重,因此滤波器的市 场是庞大的。所以各种不同功能滤波器的设计就越来越重要,在此要 求上实现了用各种不同方式来实现滤波器的设计。本设计通过MATLAB 软件对IIR 型滤波器进行理论上的实现。 设计要求 设计一个梳状滤波器,其性能指标如下,要求阻带最小衰减为 dB As 40=,N=8..0=ω?8rad π 手工计算 因为梳状滤波器的转移函数公式为H(Z)=b N N eZ Z ----11 ,现已知N=8,As=40dB, 2498.0=ω?rad π, H(jw e )=b jwN jwN e e ---- 11,b=21 +因为As=60Db,故)(jw e H =0.01 H(jw e )=b jwN e e --- 11 = 21 +)sin (cos 1)sin (cos 1wN j wN wN j wN ---- =

数字电子技术基础课程设计 二十四秒计时器

绪论 本课程设计是数字逻辑电路知识的简单应用,利用计数器、译码器和与门、或门、与非门等门电路制作一个逆计数器。通过外部的开关控制,可控制不同的功能,本设计关键在于对计数器、门电路、译码器的运用和个人的逻辑思维。利用计数器计数,通过各种不同的门电路组合构成不同的反馈,从而形成24制计数规则,最后通过译码器和数码管输出显示。 1、设计的目的、要求及其技术指标 1.1设计的目的 1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握数字电路系统设计的基本方法、设计步骤,进一步熟悉和掌握常用数字电路元器件的应用。 2.学习和练习在面包板上接线的方法、技术、注意事项。 3.学习数字电路实物制作、调试、测试、故障查找和排除的方法、技巧。 4.培养细致、认真做实验的习惯。 5.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 1.2设计的要求 1. 具有24秒计时功能。 2. 设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能。 3. 在直接清零时,要求数码显示器灭灯。 4. 计时器为24秒递减时, 计时间隔为1秒。 5. 计时器递减到零时,数码显示器不能灭灯,蜂鸣器要报警、发光二极管亮灯。 1.3设计的技术指标 1.分析所设计的电路,确定参数,选择出一种最适合本课题的方案。在达到课题要求的前提下保证最经济、最方便、最优化的设计策略。 2.运用仿真软件Multisim对电路进行仿真。观察效果并与课题要求的性能指标作对比。 3.搭建电路,进行调试。 2、方案设计的思路和过程 2.1系统框图

2.2总体设计思路 正如系统方框图一样,此方案主要分单元进行设计。由课题很显然方案的主体是计数器单元的设计,通过译码显示电路显示出来。这两者都需要被提供一个脉冲。其余的单元按照所给要求进行线路的设计即可。 3、单元电路的设计 3.1秒脉冲发生器 3.1.1 555定时器的电路结构和工作原理 内部结构: 工作原理: 译码显示 报警电路 计数器 秒脉冲 发生器 控制电路 启动 暂停/连续 直接清零

数字电路设计--------二十四进制计数器

数字电路设计 姓名:*** 学号:****************** 班级:电信111 专业:电子信息科学与技术 一.设计题目 二十四进制计数器的设计 二.设计要求 (1)要求学生掌握74系列的芯片和LED的原理和使用方法。 (2)熟悉集成电路的使用方法,能够运用所学的知识设计一规定的电路。三.设计任务 (1)完成一个二十四进制的计数器。 (2)LED显示从00开始,各位计数从0—9,逢10 进1,是为计数0—5。23显示后,又从00重新开始计数。 四.设计思路与原理 (一)设计思路框图 →→→ → (二)LED简介 LED是一种显示字段的显示器件,7个发光二极管构成七笔字形“8”,一个发光二极管构成小数点。七段发光管分别称为a、b、c、d、e、f,g,构成字型“8”,如图(a)

所示,当在某段发光二极管上施加一定的电压时,某些段被点亮发光。不加电压则变暗,为了保护各段LED不被损坏,需外加限流电阻。 其真值表如下:

(三)原件总汇表:计数器74LS00D(U7A,U7B),74HC390N-6V(U3A,U6A),74LS47N(U1,U5);与门:时钟脉冲:显示器:发光二极管:电感:电容:电源 五.电路图仿真 二十四进制计数器电路仿真

六.心得体会 通过这一次的数字电路设计,是我更深的了解到了数字电路的基础知识,电路分析与计算的方法。利用仿真软件对电路进行一系列的分析仿真,更加抽象的将理论知识与实际电路结合在一起,加深了对数电一些基本定理的理解与运用。虽然在这学期中,数字电子技术基础学的不是很好,但是在这次的课程设计中通过同学的帮组还是完成了。虽然做的不是很好,但是从中也让我明白了:要想做好这个课程设计,就必须认认真真地去做,不要怕麻烦,遇到不懂的问题就要主动去问同学或者老师。和查阅材料,保持着一个积极向上的心态,发挥我们自己的主观能动性和创造了才能让我们做的更好。在这次课程设计中让我学到了很多东西,在经过我们一个学期的数字电子技术基础课后,我们已经对数字电子技术有一定的了解,让我们有了一定的基础可以独立完成数字电子技术基础课程设计了,不过当中还是遇到许多不懂的问题。

数字取证中的个人隐私保护

数字取证中的个人隐私保护 丁丽萍 中国科学院软件研究所

提纲 ?数字取证发展概况 ?个人隐私信息概述 ?数字取证中的个人隐私问题?解决方案

计算机取证OR电子取证OR数据取证 Institute of Software,Chinese Academy of Sciences 科学地运用提取和证明方法,对于从电子数据源提取的电子证据进行保护(preservation)、收集(collection)、验证(validation)、鉴定(identification)、分析(analysis)、解释(interpetation)、存档(documentation)和出示(presentation),以有助于进一步的犯罪事件重构或者帮助识别某些与计划操作无关的非授权性活动。 信息安全解决事前的防护问题,取证解决事后究责问题 新诉讼法的提法是“电子数据”(刑诉法P37 民诉法P22) 我们是否统一把“计算机取证”改叫“电子数据取证”?

计算机取证的产生和发展 ?1991年,在美国召开的国际计算机专家会议上首次提出了计算机取证(Computer Forensics)这一术语 ? 1993年、1995年、1996年和1997年分别在美国和澳大利亚、新西兰召开了以计算机取证为主题的国际会议 这些都标志着计算机取证作为一个研究领域的诞生.

发展 ?奠基时期 ?初步发展时期 ?理论完善时期 从总体上看,2000年之前的计算机取证研究主要侧重于取证工具的研究,2000年以后,开始了对计算机取证基础理论的研究。

奠基时期 ?时间:1984年至九十年代中期。 ?事件: ?FBI成立了计算机分析响应组(CART)。 ?数字取证科学工作组(SWGDE),这个小组首先提出了计算机潜在证据(latent evidence on a computer)的概念,形成了计算机取证概念的雏 形。 ?计算机取证技术工作组(TWGDE):更多地在技术层面上对“数据取证”技术进行研究。 ?科学工作组(SWGs)的发展。 ?特点:公布了有关数字证据的概念、标准和实验室建设的原则等。截至1995年,美国48%的司法机关建立起了自己的计算机取证实验室。

梳状滤波器工作原理

梳状滤波器工作原理 梳状滤波器对于画面质量是非常重要的一个技术。一开始,接收视频的Video端子是Composite端子(比如RF射频接口和AV接口),它所能接收的信号叫Composite VideoSignal,即混合视频信号(也称复合信号)。因为这个Composite(混合)信号包括了亮度(Luminance,用字母Y表示)和色度/彩度(Chrominace)两方面的信号,视频电路要做的工作就是Y/C进行分离处理,目前的梳状滤波器是在保证图像细节的情况下解决视频信号亮色互窜的唯一方法,其内部有许多按一定频率间隔相同排列的通带和阻带,只让某些特定频率范围的信号通过,因为其特性曲线象梳子一样,故人们称之为梳状滤波器。 图2-6-1 梳状滤波器框图 梳状滤波器主要由延迟线和相加电路、相减电路构成的,用以分离FU 和±FV。一个实际的梳状滤波器电路如图2-6-1所示。其中V1为延时激励放大器,DL为延迟线,T1为裂相变压器、L1为调谐电感,C2为耦合电容。 色度信号F经电容C1耦合加于V1基极,经放大后由集极输出,再经延迟线由A点加至裂相变压器T1上端,取自Rw的直通信号经C2耦合加至T1中点,这样可在输出端分别得到相加和相减输出。将直通信号和延迟信号分别以un和un-1表示,其输出电压的合成原理图如图4-32等效电路所示。调节Rw可保证两信号幅度严格相等,输出分离更彻底。 延迟线DL多为超声延迟线,它由输入、输出压电换能器和延迟介质组成。压电换能器由多晶压电陶瓷薄片制成,当信号加到输入压电换能器两端面的电极上时,输入信号在延迟介质中激起机械振动,形成超声波。延

迟介质多为熔融石英或玻璃,超声波在玻璃中传播速度较低,再将其制作 成如图4-33形式,经多次反射超声波方到达输出换能器还原为电信号,这 样使可大大地缩小延迟线体积。为使超声波按规定的路径传播,减少不规 则反射引起的干扰杂波,在延迟线表面涂有若干吸声点,吸声点所涂吸声 材料为橡胶、环氧树脂和钨粉配制而成。最后用塑料外壳封装,以减小外 界的影响。 2.6.2 PAL 解码器的梳状滤波器 PAL 的特殊电路是梳状滤波器.为使它 能够有效的分离两个色度分量,延时线的 延时时间要有准确的数值. 延时线延迟时 间τd 应选择得既非常接近行周期(64μ s),以便相加、减时是相邻行相应像素间 的加或减;而又必须为副载波半周期的整 数倍,以保证延时前、后色度信号副载波相位相同(0°)或相反(180°)。由 fSC=283.75fH+25Hz 的关系,则行周期TH 与副载波TSC 之间的关系为: τd 可选为副载波半周期TSC/2的567倍或568倍。通常为567, τd 略小于行周期,若为568则略大于行周期 梳状滤波器:作用是将色度信号分离出两个色差分量FU 、FV ,组成包 括一行延时线、加法器和减法器。 传统的色度延时电路采用64μs 超声波玻璃延时线,其原理是利用输 入、输出换能器实现电—超声波—电信号间的转换。 在梳状滤波器中,延时线的精确延时时间为63.943μs ,延时后的信号 与直通信号在加法器和减法器中运算,完成色度分量的分离任务。 设输入到梳状滤波器的第n 行色度信号为 F(n)=Usin ωSCt+Vcos ωSCt=FU+FV (2―35) 则第n+1行色度信号必然为

数据挖掘在信息安全方面的应用数字取证

第八章数字取证

数字取证 ?数字证据从无到有、发展成为一种超越传统?概述 的全新证据形式在各种案件中出现,用于发 现、寻找数字证据的数字取证技术越来越为 人所重视,尤其是司法部门。 ?进入21世纪后,在大数据时代背景下,数据 挖掘技术将是用于数字取证的合适的科学方 法。

目录 ?数字取证技术 ?数字取证的定义 ?数字取证的发展 ?数字取证的原则、流程、内容和技术 ?数字取证面临的挑战 ?数据挖掘在数字取证中的应用 ?文献概览 ?现有用于数字取证的数据挖掘技术和工具 ?电子邮件挖掘 ?数据碎片分类 ?文档聚类

数字取证技术 ?计算机相关案件的不断出现,使得计算机证据逐渐成为新的诉讼证据之一。 ?计算机证据对司法界和计算机安全科学领域提出 了新的挑战。因此作为计算机领域和法学领域的一门交叉学科——计算机取证(Computer Forensics)成为人们研究与关注的焦点。?随着信息技术的发展,设备不再局限于计算机,而是各种数字设备,计算机取证这一概念也被数 字取证(Digital Forensics )所替代。 1.数字取证的定义 2.数字取证的发展 3.数字取证的原则、流程、内容和技术 4.数字取证面临的挑战

数字取证的定义 传输于计算机系统或网络间、存储在数字设备或介?数字证据 质中,和案事件事实相关、有证据价值的数据。 特点: 1.容易被改变或删除,并且改变后不容易被发觉 2.多种格式的存储方式 3.易损毁性 4.高科技性 5.传输过程中通常和其他无关信息共享信道

?数字取证就是以便于、促进重构犯罪事件,或帮助预见未授权的破坏性行动为目的,使用科学衍生并已被证明的方法保存、收集、确认、识别、分析、解释、记录和展现从不同数据源获得的数字证据的活动。----2001年第一届数字取证研究国际会议(DFRWS)技术委员会 ?数字取证是揭示和解释电子数据的过程。其目标是通过收集、识别、验证数字信息开展结构化调查的同时保全证据最原始的形式,以重构过去事件。----技术百科(Definition from Techopedia) ?。。。。。。

梳状滤波器的设计与应用

梳状滤波器的设计与应用 梳状滤波对于画面质量是非常重要的一个技术,因此我们有必要对其进行详细刨析。 那么具体什么是梳状滤波器呢?这就要从源头(信号源)开始讲起了,一开始,接收视频的Video端子是Composite端子(比如RF 射频接口和AV接口),它所能接收的信号叫CompositeVideoSignal,即混合视频信号(也称复合信号),什么意思呢?因为这个Composite (混合)信号包括了亮度(Luminance,用字母Y表示)和色度/彩度(Chrominace)两方面的信号,视频电路要做的工作就是Y/C进行分离处理,目前的梳状滤波器是在保证图像细节的情况下解决视频信号亮色互窜的唯一方法,其内部有许多按一定频率间隔相同排列的通带和阻带,只让某些特定频率范围的信号通过,因为其特性曲线象梳子一样,故人们称之为梳状滤波器(CombFiltering)。 梳状滤波器一般由延时、加法器、减法器、带通滤波器组成。对于静止图像,梳状滤波在帧间进行,即三维梳状滤波。对活动图像,梳状滤波在帧内进行,即二维梳状滤波。高档数字电视机采用行延迟的梳状滤波器与带通滤波器级联,构成Y/C分离方案就可获得满意的图像质量。使用梳状滤波器能使图像质量明显提高。解决了色串亮及亮串色造成的干扰光点、干扰花纹;消除了色度正交分量U、V色差信号混迭造成的彩色边缘蠕动;消除了亮、色镶边,消除了高频信号的色彩错误和灰度值表示错误。有一段时期国内很多工厂(为了节省成本)使用模拟的方式实现梳状滤波器,实际上效果很不好,原因

有两个,一是延迟器件的带宽很难保证,二是解决行相关性差问题的自适应电路很复杂。而在数字电路里,只要有足够的存储器,就可以保证足够的延迟时间与信号带宽,且复杂的自适应电路很容易集成在芯片中硬件固化。 梳状滤波器原理及发展历史:梳状滤波器采用频谱间置技术,理论上可以保证亮度和色度的无失真分离。如果我们好好回顾一下梳状滤波器的发展历程,将对其有个清醒的认识。 第一阶段:采用频率分离法将Y/C信号分开。这种方法是利用色度信号以副载波方式传输这一特点(PAL制副载波为4.43MHz,NTS C制副载波为3.58MHz),用选频电路将Y/C信号分开。内部由LC 带通滤波器和陷波器组成,将视频信号通过一个中心频率(fsc)为色度信号窄带(比如PAL制式4.43MHz频率副载波)带通滤波器,取出色度信号。再将亮度信号经过一个中心频率为色度信号副载波4. 43MHZ的色度陷波器,吸收色度信号,从而得到亮度信号。这种方法简单易行,采用元器件少且成本低,所以在早期彩电中应用得比较广泛。

数字电路设计--------二十四进制计数器

数字电路设计 姓名: *** 学号: ****************** 班级:电信 111 专业:电子信息科学与技术 一.设计题目 二十四进制计数器的设计 二.设计要求 (1)要求学生掌握74系列的芯片和LED的原理和使用方法。 (2)熟悉集成电路的使用方法,能够运用所学的知识设计一规定的电路。 三.设计任务 (1)完成一个二十四进制的计数器。 (2)LED显示从00开始,各位计数从0—9,逢10 进1,是为计数0—5。23显示 后,又从00重新开始计数。 四.设计思路与原理 (一)设计思路框图 →→→ → (二)LED简介 LED是一种显示字段的显示器件,7个发光二极管构成七笔字形“8”,一个发 光二极管构成小数点。七段发光管分别称为a、b、c、d、e、f,g,构成字型“8”,如图 (a)所示,当在某段发光二极管上施加一定的电压时,某些段被点亮发光。不加电压则变 暗,为了保护各段LED不被损坏,需外加限流电阻。

其真值表如下: (三)原件总汇表:计数器74LS00D(U7A,U7B),74HC390N-6V(U3A,U6A),74LS47N(U1,U5);与门:时钟脉冲:显示器:发光二极管:电感:电容:电源 五.电路图仿真 二十四进制计数器电路仿真

六.心得体会 通过这一次的数字电路设计,是我更深的了解到了数字电路的基础知识,电路分析与计算的方法。利用仿真软件对电路进行一系列的分析仿真,更加抽象的将理论知识与实际电路结合在一起,加深了对数电一些基本定理的理解与运用。虽然在这学期中,数字电子技术基础学的不是很好,但是在这次的课程设计中通过同学的帮组还是完成了。虽然做的不是很好,但是从中也让我明白了:要想做好这个课程设计,就必须认认真真地去做,不要怕麻烦,遇到不懂的问题就要主动去问同学或者老师。和查阅材料,保持着一个积极向上的心态,发挥我们自己的主观能动性和创造了才能让我们做的更好。在这次课程设计中让我学到了很多东西,在经过我们一个学期的数字电子技术基础课后,我们已经对数字电子技术有一定的了解,让我们有了一定的基础可以独立完成数字电子技术基础课程设计了,不过当中还是遇到许多不懂的问题。

数字梳状滤波器

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数字梳状滤波器 梳状滤波对于画面质量是非常重要的一个技术,因此我们有必要对其进行详细刨析。 那么具体什么是梳状滤波器呢?这就要从源头(信号源)开始讲起了,一开始,接收视频的Video端子是Composite端子(比如RF射频接口和AV接口),它所能接收的信号叫Composite Video Signal,即混合视频信号(也称复合信号),什么意思呢?因为这个Composite(混合)信号包括了亮度(Luminance,用字母Y表示)和色度/彩度(Chrominace)两方面的信号,视频电路要做的工作就是Y/C进行分离处理,目前的梳状滤波器是在保证图像细节的情况下解决视频信号亮色互窜的唯一方法,其内部有许多按一定频率间隔相同排列的通带和阻带,只让某些特定频率范围的信号通过,因为其特性曲线象梳子一样,故人们称之为梳状滤波器(Comb Filtering)。 梳状滤波器一般由延时、加法器、减法器、带通滤波器组成。对于静止图像,梳状滤波在帧间进行,即三维梳状滤波。对活动图像,梳状滤波在帧内进行,即二维梳状滤波。高档数字电视机采用行延迟的梳状滤波器与带通滤波器级联,构成Y/C分离方案就可获得满意的图像质量。使用梳状滤波器能使图像质量明显提高。解决了色串亮及亮串色造成的干扰光点、干扰花纹;消除了色度正交分量U、V色差信号混迭造成的彩色边缘蠕动;消除了亮、色镶边,消除了高频信号的色彩错误和灰度值表示错误。有一段时期国内很多工厂(为了节省成本)使用模拟的方式实现梳状滤波器,实际上效果很不好,原因有两个,一是延迟器件的带宽很难保证,二是解决行相关性差问题的自适应电路很复杂。而在数字电路里,只要有足够的存储器,就可以保证足够的延迟时间与信号带宽,且复杂的自适应电路很容易集成在芯片中硬件固化。 梳状滤波器原理及发展历史: 梳状滤波器采用频谱间置技术,理论上可以保证亮度和色度的无失真分离。如果我们好好回顾一下梳状滤波器的发展历程,将对其有个清醒的认识。 第一阶段:采用频率分离法将Y/C信号分开。这种方法是利用色度信号以副载波方式传输这一特点(PAL制副载波为4.43MHz,NTSC制副载波为3.58MHz),用选频电路将Y/C 信号分开。 内部由LC带通滤波器和陷波器组成,将视频信号通过一个中心频率(fsc)为色度信号窄带(比如PAL制式4.43MHz频率副载波)带通滤波器,取出色度信号。再将亮度信号经过一个中心频率为色度信号副载波4.43MHZ的色度陷波器,吸收色度信号,从而得到亮度信号。这种方法简单易行,采用元器件少且成本低,所以在早期彩电中应用得比较广泛。

数据取证中视频篡改技术的研究

计算机教学 引言 目前多媒体数字取证技术主要可以分为两类;主动取证和被动取证。主动取证就是在多媒体中加入一些课验证的函数例如数字签名和水印技术。但是这些技术通常对软件和硬件的要求比较高,不适合大面积的推广。被动取证则是主要研究多媒体的物理取证和篡改两方面。其中物理取证则主要是对多媒体设备的采集处理和输出设备的取证识别。目前主流的方法是CMOS/CCD噪声。篡改方面的取证就是针对对媒体数据经过篡改后会留下一些痕迹或者改变一些统计变量,基于这些变化的研究。 1.研究现状 多媒体数字取证前期的研究主要是针对主动取证法,受到硬件条件的制约发展很缓慢。今年来研究主要从被动取证研究出发。研究那些没有被事先保护过的视频。早期Hany Farid提出的双谱分析法来研究多媒体的篡改,也就是色谱法和质谱法,分别利用色谱对定量的分析精确度高和质谱对定性的精确度高两者结合起来对多媒体数字进行分析。由于真实的多媒体数字中的信号是具有弱高阶统计相关性,如果发生篡改就会改变这关系。 2009年左右随着Jessica Fridrich 等一大批科学家开始研究多媒体数字取证,数字取证的研究开始步入正轨。Jessica Fridrich提出基于相机传感其噪声模式简报图像的真实性的方法,其原理就是借鉴主动取证中的数字签名的方法,把传感器噪声看作一种数字签名来对图像进行取证。Erwin J Alles等针对大压缩比JEPG图像的原像进行研究。Farid教授从相机硬件规格物理特性,图片的像素,图片的格式及相关几何学分析的常见的三大类对图片篡改的技术及其对应取证方法。 在视频取证方面由于其复杂性高于图片取证,所以很多针对图像的方法不能应用到视频取证。2007年Farid教授建立了“数字视频取证”的项目,正对视频取证提出了针对逐行、隔行、投影、复制、多重压缩等多种篡改视频的方法。Chih-Chung Hsu等通过对噪声进行建模的方法。Michihiro Kobayashi提出的针对视频噪声分布特征的方法。针对这些理论国内很多顶尖大学也把这些理论应用到实际中来。例如通过视频中物体运动矢量的一致连续性来观察窗口变化的篡改、针对删除对象的篡改提出的基于鬼影效应的方法,都取得的在实际应用中的巨大成功。 2.主流方法介绍 视频篡改取证的基本流程有两种。 第一种:视频流、视频帧、边缘提取、特征点检验匹配、复制黏贴检测,确认是否帧内篡改。 第二种:视频流、视频序列、内在连续性、帧相似性检测和运动对象异常检测、确认是否帧间篡改。 视频取证主要包括;视频的来源取证、真实视频和计算机合成虚拟视频区分取证、视频篡改取证等三大类。其中视频篡改的现状最为堪忧,主要的研究方向有从视频篡改后的遗留痕迹和视频压缩等两大方面进行研究。 下面介绍下视频篡改的定义:本文给出的视频篡改的定义就是借助某些第三方软件,对视频进行恶意的编辑,改变视频原来所呈现的真实性以达到对自己有利的非法修改。常见的修改方法有: (1)替换:选取某些视频当中的某些帧数去替换真实视频中的帧数相等的视频。 (2)删除:删除视频中的某些帧数,通常有直接擦除和间接切割两种方法。 (3)复制:通过选取某一目标把它复制到视频中某一区域,会导致视频中出现多次这个目标。包括同源复制和异源复制。 ■2.1 MPEG双压缩篡改检测 MPEG格式是一种常见的视频格式,Farid H教授最早带领团队对其进行研究,分为空间域和时间域上的研究。对MPEG进行以没帧以不同比特率进行重新编码时,DCT会出现规律性的分类,如果视频篡改则会出现DCT系数偏离原 数据取证中视频篡改技术的研究 作者/陈若寒,福建省警察学院 摘要:随着网络和计算机技术的快速发展,近年来大量简单易上手的多媒体编辑软件开始流行开来。这些软件给人们带来欢乐的同时也带来了一些不良的危害,其中最大的危害就是大量的恶意篡改后的视频通过网络传播出来,对社会的稳定带来危害。一些不法分子甚至把篡改后的图片视频的拿来做证物,让无辜者受到诬告。如06年某摄影师对以色列的空隙图片进行合成、08年伊朗公布的虚假导弹图片、13年某摄影对叙利亚士兵的图片修改等都对社会舆论造成不良影响。各种多媒体造假如雨后春笋般的出现的我们的生活中,使得人们无法判断这些多媒体数字资源的真假,严重减低这些多媒体资料本该有的公信力。多媒体数字取证的可信度是当今网络安全的一个重要问题。本文针对这一现状提出了一些常见的视频篡改技术理论及应用。 关键词:多媒体数据取证;视频篡改检验 www?ele169?com | 61

数字电路实验报告——24进制计数器逻辑功能及其应用

24进制计数器逻辑功能及其应用 一、实验目的: 1. 熟悉中等规模集成电路计数器74LS160的逻辑功能,使用方法及应用。 2. 掌握构成计数器的方法。 二、实验设备及器件: 1. 数字逻辑电路实验板1片 2. 74HC90同步加法二进制计数器2片 3. 74HC00二输入四与非门1片 4. 74HC04 非门1片 三、实验原理: 计数器是一个用以实现计数功能的时序部件,它不仅可用来计脉冲数,还常用作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。 计数器种类很多。按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分,有同步计数器和异步计数器。根据计数制的不同,分为二进制计数器,十进制计数器和任意进制计数器。根据计数的增减趋势,又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等等。目前,无论是TTL还是CMOS集成电路,都有品种较齐全的中规模集成计数器。使用者只要借助于器件手册提供的功能表和工作波形图以及引出端的排列,就能正确地运用这些器件。 集成计数器74HC90是二-五-十进制计数器,其管脚排列如图。

四、实验内容

实验电路图: 用74HC00与非门和74HC04的非门串联,构成与门。74HC00的引脚图和真值表如图:

74HC04的引脚图与真值表如图: 按实验电路图,参照各个芯片的引脚图和真值表,连接电路。其中Q0到Q3分别连到数码管的对应的D0到D3,CP0端接到时钟脉冲,然后检查电路无误后,加电源,观察现象。实验结果:个位数码管随时间显示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9,十位数码管显示个位进位计数结果,按0、1、2变化,当数字增加到23后,数码管自动清零,又从零开始变化。 五、实验心得: 本次实验,通过对计数器工作过程的探索,基本上了解了数码计数器的工作原理,以及74HC160的数字特点,让我更进一步掌握了如何做好数字电子数字实验,也让我认识到自身理论知识的不足和实践能力的差距,以及对理论结合实践的科学方法有了更深刻理解。

数字取证

取证技术 计算机取证是计算机科学和法学领域的一门新兴交叉学科。以下内容包括:取证的基本概念、取证的原则与步骤、蜜罐技术、取证工具。 取证的基本概念:计算机取证(computer forensics)就是对计算机犯罪的证据进行获取、保存、分析和出示,实际上可以认为是一个详细扫描计算机系统以及重建入侵事件的过程。可以认为,计算机取证是指对能够为法庭接受的、足够可靠和有说服性的,存在于数字犯罪场景(计算机和相关外设)中的数字证据的确认、保护、提取和归档的过程。 计算机取证的目的是根据取证所得的证据进行分析,试图找出入侵者或入侵的机器,并重构或解释入侵的过程。 计算机取证希望能解决的问题: 攻击者停留了多长时间?攻击者做了什么?攻击者得到了什么?如何确定在攻击者主机上的犯罪证据?如何赶走攻击者?如何防止事件的再次发生?如何能欺骗攻击者? 电子证据:在计算机或计算机系统运行过程中产生的以其记录的内容来证明案件事实的电磁记录物。与传统证据的不同之处在于它是以电子介质为媒介的。 证据的普遍特点:可信的、准确的、完整的、是法官信服的、符合法律法规的 电子证据的特点:表现形式和存储格式的多样性、高科技性和准

确性、脆弱性和易毁坏性、数据的挥发性。 电子证据的优点:可以被精确地复制;用适当的软件工具和原件对比,很容易鉴别当前的电子证据是否有改变;在一些情况下,犯罪嫌疑人想要销毁证据是比较难的。 电子证据的来源: 1、来自系统的:硬盘、移动硬盘、U盘、MP3播放器、各类软盘、磁带和光盘等;系统日志文件、应用程序日志文件等;交换区文件,如386.swp、PageFile.sys;临时文件、数据文件等;硬盘未分配空间;系统缓冲区等;备份介质等。 2、来自网络的:防火墙日志、IDS日志;系统登录文件、应用登录文件、AAA登录文件(如RADIUS登录)、网络单元登录(Network Element logs);磁盘驱动器、网络数据区和计数器、文件备份等。 3、来自其他数字设备:便携设备中存储的数据;路由器、交换机中的数据、各种配置信息、磁卡、IC卡等。 取证的原则与步骤 1、一般原则:尽早搜集证据,并保证其没有受到任何破坏;必 须保证取证过程中计算机病毒不会被引入目标计算机;不要 在作为证据的计算机上执行无关的程序;必须保证“证据连 续性”;整个检查、取证过程必须是受到监督的;要妥善保 存得到的物证;详细记录所有的取证活动。 2、计算机取证的过程:数据获取、数据分析、证据陈述。 1)数据获取

累积梳状(CIC)滤波器分析与设计

累积梳状(CIC )滤波器分析与设计 1、累积梳状(CIC )滤波器的分析 所谓累积梳状滤波器,是指该滤波器的冲激响应具有如下形式: ?? ?-≤≤=其它 ,01 0,1)(N n n h (1) 式中N 为梳状滤波器的系数长度(后面将会看到这里的N 也就是抽取因子)。根据Z 变换的定义,滤波器的Z 变换为: ∑-=-?=1 )()(N n n z n h z H 1 11----=z z N ) 1(111 N z z ---?-= )()(21z H z H ?= (2) 式中, 1 111)(--= z z H (3) N z z H --=1)(2 (4) 其实现框图如图1所示: 可见,CIC 滤波器是由两部分组成:累积器)(1z H 和梳状滤波器)(2z H 的级联,这就是为什么称之为累积梳状滤波器的原因。下面分析一下梳状滤波器的幅频特性。 把ωj e z =代入可得)(2z H 的频率响应为: N j j e e H ωω--=1)(2 ]2 [ 22 /2 /2 /N j N j N j e e e ωωω-??--?= )2/s i n (22/N e N j ωω?=?- (5) )(2z H )(1z H 图1、累积梳状滤波器的实现框图

其幅频特性为: )2/s i n (2)(2N e H j ωω?= (6) 若设N =7,就可以得到如图2所示的相应的频谱特性曲线: 由图2可以清楚地看到: ) (2ω j e H 的形状犹如一把梳子,故把其形象地称之为梳 状滤波器。同样可以求得累积器) (1 z H 的频率响应为: ω j e z H --= 11)(1 1 2 /2 /2 /]2 [ 2---=ωωωj j j e e e 1 2 /) 2 (s i n 2 -?= ω ωj e (7) 故CIC 滤波器的总频率响应为: )()()(21ωωωj j j e H e H e H ?= )2/s i n (/)2/s i n (ωω N = ) 2 ( )2 ( 1 ω ω-??=Sa N Sa N (8) 式中,x x x Sa /)sin()(=为抽样函数,且1)0(=Sa ,所以CIC 滤波器在0=ω处的幅度值为N ,即: N e H j =)(0 (9) CIC 滤波器的幅频特性如图3所示: 图2、N=7的梳状滤波器幅频特性曲线 图3、CIC 滤波器的幅频特性曲线

数电课程设计报告(数字电子时钟、24秒倒计时)

课程设计任务书 2011 —2012学年第1学期电气与信息工程学院学院(系、部)自动化专业班级 课程名称:电子技术 设计题目:数字电子时钟及篮球24秒计时器 完成期限:自2012年1月2日至2012年1月9日共1周 指导教师(签字):年月日 系(教研室)主任(签字):年月日

电子技术课程设计 课题一数字电子时钟 一、设计目的: 1、熟悉集成电路的引脚安排和各芯片的逻辑功能及使用方法 2、了解数字电子钟的组成及工作原理 3、熟悉数字电子钟的设计与制作 二、设计内容和要求: 设计一个数字电子钟,具体要求: 1、以24小时为一个计数周期; 2、具有“时”、“分”、“秒”数字显示; 3、数码管显示电路; 4、具有校时功能; 5、整点前10秒,数字钟会自动报时,以示提醒; 6、用PROTEUS画出电路原理图并仿真验证; 三、设计思路: 1、首先设计一个秒脉冲产生电路,可采用555定时器构成多谐振荡器,通过设计多谐振荡器电阻、电容的参数大小,使555定时器输出一个固定频率为 1HZ的方波; 2、设计计时电路,计时电路即是计数电路,通过计数器集成芯片如:74LS161、74LS 16 3、74LS 192等完成对秒脉冲的计数,其中要重点考虑所选择的计数器芯片的进制问题。秒钟个位计到9进10时,秒钟个位回0,秒钟十位进1,秒钟计到59,进60时,秒钟回00,分钟进1…,以此类推,完成全部计时设计;(可通过添加相应的与非门电路,使计数器按照要求回0) 3、显示电路,根据EWB或PROTEUS元器件库中数码管的不同,有四个引脚

的(显示二进制)、有8个引脚的(显示8段位码,需要添加译码芯片),完成计数结果的输出显示。 4、校准电路 通过RS触发器及与非门对“时”和“分”进行校准的电路如图1所示。下面以校“分”电路来说明校准电路的原理: ①正常计数时,G1门开,秒脉冲进行单位产生的分脉冲可通过G1,G3(开门状态)送入分计数器,此时G2封锁,校准脉冲(即秒脉冲)进不去。 ②按下S1则G1封锁,“分”脉冲受阻,而G2打开,秒脉冲进入分计数器进行快速计数(即较分),校时电路与此完全相同。 图1 校准电路原理图 5、整点报时电路 一般时钟都应具备整点报时电路功能,即在时间出现整点前数秒内,数字钟会自动报时,以示提醒。其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波,较复杂的也可以是实时语音提示。 根据要求,电路应在整点前10秒钟内开始整点报时,即当时间在59分50秒到59分59秒期间时,报时电路报时控制信号。报时电路选74HC30,选蜂鸣器为电声器件。

北邮《数字信号处理》Matlab实验——梳状滤波器的应用

实验题目3:梳状滤波器的应用 实验目的: 录制一段自己的话音,时间长度及取样频率自定;对该段声音加入一次反射、三次反射和无穷多次反射。 试验内容: 1、对试验原理的说明 回声可以认为是由原始声音衰减后的多个延迟叠加组成的,因此回声可以用延迟单元来生成。x(n)表示原始声音信号,a为衰减系数,T为延迟周期,回声信号Y(n)=X(n)+a*x(n‐T)+a^2*x(n‐2T)+……+a^k*x(n‐kT)。Z变换后的系统函数H(z)可由梳状滤波器实现。本实验用MATLAB中的filter(b,a,x)函数可用来仿真差分方程 a(1)*y(n)=b(1)*x(n)+b(2)*x(n‐1)+...+b(nb+1)*x(n‐nb)‐a(2)*y(n‐1)‐...‐a(na+1)*y(n‐na)。 2、在同一张图上,绘制原声音序列x(n)、加入一次反射后的声音序列x1(n)、加入三次反射后的声音序列x3(n)和加入无穷多次反射后的声音序列x I(n)。 [x, fs] = wavread('a.wav'); % sound(x, fs); a = 0.6; T = 0.2; y1 = filter([1, zeros(1,T*fs-1), a], 1, x); % sound(y1, fs); wavwrite(y1, fs, 'echo1.wav'); y2 = filter([1, zeros(1,T*fs-1), a, zeros(1,T*fs-1), a^2, zeros(1,T*fs-1), a^3], 1, x); % sound(y2, fs); wavwrite(y2, fs, 'echo2.wav'); y3 = filter(1, [1, zeros(1,T*fs-1), a], x); % sound(y3, fs); wavwrite(y3, fs, 'echo3.wav'); plot(y3, 'm'); hold on; plot(y2, 'r'); hold on; plot(y1, 'g'); hold on; plot(x, 'b');

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