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NANCHANG UNIVERSITY
学士学位论文
THESIS OF BACHELOR
题目基于Matlab实现的CT重建算法仿真比较研究
学院：信息工程系电子信息工程
专业班级：
南昌大学
学士学位论文原创性申明
本人郑重申明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。
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基于Matlab实现的CT重建算法仿真比较研究
摘要
计算机断层成像（即CT（Computerized Tomography））技术是一项近年来快速发展多学科交叉的先进技术，除了医学应用，还应用在工业无损检测、射电天文学、精密仪器反演等多个重要领域。CT图像重建是CT技术的核心，重建算法的优劣直接关系到对检测结果判断的准确性。医学CT普遍采用解析成像技术，这主要因为医用CT可以采集到完整的投影数据。然而在工业应用中，一般得不到完整的投影数据，因此要利用不完整的投影数据得到较清晰的图像，必须采用迭代重建法。
针对以上情况，本课题作了以下两方面的分析比较。
1.能获取完整投影数据时，用计算机模拟了解析法的图像重建。发现图像重建的速度快，且重建的图像与原图的视觉相似度接近1。
2.不能获取完整投影数据时，用计算机模拟了迭代算法的图像重建。先用ART迭代算法引入松弛参数，分析了松弛参数重建图像的影响。接着用SIRT算法重建图像，这种算法所得的图像比ART算法较好。最后在ART算法基础上采用全差分对重建图像进行优化，图像质量有了明显提高。
关键字：图像重建算法；解析重建；迭代重建
Based on Matlab realize the CT reconstruction algorithm simulation comparative study
Abstract
Computed tomography (CT (Computerized Tomography)) technology is a rapid development in recent years, multidisciplinary advanced technology, in addition to medical applications, but also used in industrial nondestructive testing, radio astronomy, precision instruments and other important areas of the inversion. CT image reconstruction CT technology is the core of the reconstruction algorithm is directly related to the accuracy of the test results determine. Medical CT imaging commonly used analytical technique, which can be collected mainly due to a complete medical CT projection data. However, in industrial applications, the general lack of complete projection data, and therefore the use of incomplete projection data to be more clear image, an iterative reconstruction method must be used.
For the above, this project made the following two aspects of the analysis and comparison.
1. can get the full projection data, using a computer simulation of the analytical method of image reconstruction. Found fast image reconstruction and the reconstructed image with the original visual similarity is close to 1.
2.can not get the full projection data, using a computer simulation of the iterative algorithm for image reconstruction. First with the introduction of ART relaxation parameter iterative algorithm analyzes the impact of relaxation parameters of the reconstructed image. Followed by SIRT algorithm for reconstruction of images, the resulting image of this algorithm is better than the ART algorithm. Finally ART algorithm based on a fully differential optimized for image reconstruction, image quality has improved significantly.
Keywords:Image reconstruction algorithm；analytic reconstruction；
iterative reconstruction
目录
摘要........................................................................ I Abstract .................................................................... II 第一章绪论 (1)
1.1 引言 (1)
1.2 CT的分类 (2)
1.3 CT的组成结构 (4)
1.4 论文的组织结构 (4)
第二章 CT图像重建的基本原理 (6)
2.1 所需数据的扫描获取 (6)
2.2 图像重建算法 (6)
第三章 CT图像解析重建算法 (9)
3.1 反投影重建法（BP） (9)
3.2 滤波反投影图像重建法（FBP） (11)
3.3 Radon变换与傅立叶变换 (12)
3.3.1 Radon变换 (12)
3.3.2 傅立叶变换的定义 (13)
3.4 中心切片定理 (14)
3.5 平行投影重建算法 (17)
3.5.1 算法原理 (17)
3.5.2 滤波（卷积）反投影 (18)
3.5.3 Radon反变换重建算法 (18)
3.6 解析重建算法的实现和对比分析 (19)
第四章迭代重建算法 (22)
4.1 迭代重建算法的思想原理 (22)
4.1.1 迭代重建的数学模型 (22)
4.2 代数重建法（ART） (25)
4.3 联立迭代重建法（SIRT） (26)
4.4 全差分迭代算法（TV） (27)
4.5 迭代重建算法的实现和对比分析 (27)
第五章结论 (37)
参考文献 (38)
附录 (41)
谢辞 (63)
第一章绪论
1.1 引言
自从X射线发现后，医学上就开始用它来探测人体疾病。但是，由于人体内有些器官对X线的吸收差别极小，因此X射线对那些前后重叠的组织的病变就难以发现。于是，美国与英国的科学家开始了寻找一种新的东西来弥补用X线技术检查人体病变的不足。
CT(电子计算机体层成像)是70年代初放射诊断的项重突破，CT不是X 线摄影，而是用X线对人体扫描（图1.1所示），取得信息,经电子计算机处理而获得的重建图像它能使传统的X线检查难以显示的器官及其病变显示成像，而且图像逼真，解剖关系明确，从而扩大了人体的检查范围，大大提高了病变的早期检出率和诊断准确率。这种检查简便、安全、无痛苦、无创伤、无危险，它促进了医学影像诊断学的发展，CT的研制成功被誉为自伦琴发现X射线以后，放射诊断学上最重要的成就。发明者亨斯菲尔德和科马克共同获得了1979年的诺贝尔奖金。CT最初只用于头部检查，1974年又出现了全身的CT。在短短10余年间，CT已遍及全球，从第一代发展到第五代。我国各大城市医院所使用的CT
属第三代]5[。全身CT可以作头、胸、腹、骨盆的横断扫描，也可作甲状腺、脊柱、关节和软组织及五官等小部位的区域扫描。CT最适于查明占位性病变如肿瘤、囊肿、增大的淋巴结、血肿、脓肿和肉芽肿的大小、形态、目和侵犯范围，它可以决定某些器官癌肿的分期和是否能进行手术切除。在某些情况下，CT还能区别病变的病理特性如实性、囊性、血管性、炎性、钙性、脂肪等。
CT成像技术的基本原理是根据人体中不同组织对X射线的衰减作用不同，用X线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器（analog/digital converter）转为数字，输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素（voxel）]1[。扫描所得信息经计算而获得每个体素的X线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵，即数字矩阵（digital matrix），数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器（digital/analog converter）把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即像素（pixel），并按矩阵排列，即构成CT图像。所以，CT图像是重建图像。每个体素的X线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。
如图1.1所示。
图1.1 计算机断层成像示意图
1.2 CT的分类
在投影重建的原理和方法的框架下，根据投影方式不同产生了不同种类的CT成像术。
⑴透射断层成像
透射断层成像（Transmission Computed Tomography,TCT，简称CT）系统中，从发射源射出的X射线穿透物体到达接收器。射线在通过物体时被物体吸收一部分，余下部分被接收器接收。由于物体各部分对射线的吸收不同，所以接收器获得的射线强度实际上反映了物体各部分对射线的吸收情况。由于透射成像术中采用X射线，所以也叫X-CT。接收器接收到的模拟信号经模数转换器转换成数字信号后，把代表着不同角度下的投影数据送给计算机，它再运用复杂的数学方法重建出物体截面的图像]4[。在医学上它主要针对骨质成像。X—CT成像原理如图1.2所示：
图1.2 X射线CT成像原理
⑵发射断层成像
在发射断层成像（Emission Computed Tomography,ECT）系统中，发射源在物体内部，一般是将具有放射性的离子注入物体内部，从物体外检测放射出来的量。通过这种方法可以了解离子在物体内运动情况的分布，从而可以检测到与生理相关的状况。现在通常用的ECT主要有两种：①正电子成像PET（Positron Emission Tomography）；②单光子成像SPECT（Single Positron Emission Computed Tomography）。它们的区别是，采用单光子辐射器时，检测器所接收的光子计数便是投影测量数据；而采用正电子辐射器时，由于在正电子辐射点的毫米级范围内，一个正电子会俘获一个负电子，并产生沿相反方向运动的两个中子，因而测量数据是在一个很小时间间隔内由两个性质相反的检测器检测到的光子对的数目。ECT主要针对代谢过程的成像。
⑶磁共振成像
磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）在早期称为核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance,NMR）。它的发明者斯坦福大学的F.Bloch和哈佛大学的E.M.Purcell为此获得了1952年度的诺贝尔物理奖。它的工作原理简介如下：氢核以及其它具有奇数个质子和中子的核，包含具有一定磁动量和旋量的质子。如果把它们放在磁场中，它们会像陀螺在地球重力场中一样在磁场中进动。一般情况下质子在磁场中时随意排列着的，当一个适当强度和频率的共振场信号作用于物体时，质子吸收能量并转向与磁场相交的朝向。如果此时将共振场信号除去，质子吸收的能量释放并被接收器检测到。根据检测到的信号就可以确定质子的密度。通过控制所用的共振场信号和磁场强度，可每次检测到沿透过目标中一条线的信号。换句话说，检测到的信号是MRI信号沿直线的积分。所以检测目标的工作成了投影重建的问题。由这些信号可以得到极好的器官解剖图，在细节上远远超过由X射线CT产生的图像。由于它能够很好的保留丰富的软组织图像，所以在脑功能研究上，MRI胜过ECT。
⑷超声断层成像
超声断层成像（Ultrasound CT,UCT）与上述的CT不同的地方是超声射线在人体组织中不一定按直线传播，尤其是在软组织和硬组织的分界面会产生折射效应。因此超声成像主要用于人体中没有硬组织（如骨骼）部分的检测，特别是妇女乳房癌的检测。
⑸反射断层成像
反射断层成像（Reflection CT,RCT）也是利用投影重建的原理工作的。常见的一个例子是雷达系统，其中的雷达图是物体反射的回波所产生的。例如在前
视雷达（FLR）中，雷达发射器从空中向地面发射无线电波；雷达接收器在特定角度所接收到的回波强度是地面发射量的一个扫描段的积分。
通过发展硬件设备和改进软件算法，可以不断降低噪声和提高图像的清晰度。CT技术在临床的许多领域得到愈来愈广泛的应用。应该指出，上面介绍的各类CT的功能是相互补充而不是相互替代的]6[。
1.3 CT的组成结构
以上几种成像技术尽管使用的物理系统各不相同，但所有系统所测量到的数据均具有物体某种感兴趣的物理特性在空间分布的积分形式。成像技术广义上讲大致可分为三个部分：信息的收集、重建以及处理和传递。
⑴数据采集，即获得携带有物体内部特征信息的数据。所采用的物理测量系统包括放射源、检测器及配套的机械、电路设备。为进行计算机处理，系统还需将测量得到的模拟量转化成数字量。
⑵图像重建，即利用各种反演算法从所测数据重建出物体内部某种物理量的分布图。这一步是成像技术的核心。
⑶图像后处理，包括图像去噪、锐化，特征提取以及图像的存储、压缩和传输等。
1.4 论文的组织结构
论文主要研究辐射成像技术中的透射断层成像理论。讲述了CT重建的基本原理
第一章绪论部分，首先介绍了计算机断层成像术（CT）的发展历史，及其医学意义根据射线产生的物理方式对CT具体的分类。之后详细介绍了透射断层成像的研究现状，进而对于目前投影重建中存在的问题进行了阐述，从而引出了论文的工作目标和内容。
第二章详细介绍了CT图像重建系统的基本原理，根据Beer定理对断层进行体素划分，通过联立方程组求解方程组的方式重建图像。但当断层被划分为更小更多的体素时，即使采用今天最先进的计算机技术解这一组方程组也不是件容易的事。所以这个方法在后来实际的图像重建中已不再使用，从而引出了现在CT 图像重建中常用的方法解析法。
第三章详细介绍了现在CT常用的图像重建算法解析法的算法原理，研究进
展。先讲述了直接反投影重建算法，但由于直接反投影法存在图像伪迹，从而提出了滤波反投影重建算法。在运算的过程中根据卷积定理从而提出了卷积反投影重建算法，最后对上述三种解析算法重建的图像进行了对比分析。
第四章迭代重建算法部分，上述解析算法是目前医用CT中最常用的重建算法。但它并不适用于所有投影重建场合。在实际应用中，有时无法测得大量的投影，有时投影不是均匀的分布在180度或360度范围内。例如，为了避免物体（如脏器）运动，或为了减小剂量，投影数据采集不足；又如某物体在一个方向上尺寸特别长，则在这一方向上的投影数据无法或较难测得。再如用成像法勘探地球资源时，用孔穴法采集的数据，数量不足又不均匀等上述滤波反投影法无能为力，于是提出了图像重建的迭代重建算法。本章介绍了迭代算法的成像模型及其成像原理。最后演示了一下迭代算法重建图像的效果。
第五章总结部分，本章对论文中讲述的CT重建算法进行了认真的总结和比较。探讨了尚需进一步解决的问题及今后有待努力的方向。
第二章 CT图像重建的基本原理
2.1 所需数据的扫描获取
假设采用单射线源平移—旋转方式来获取图像重建所需的数据，该方法需要一个射线发生器和一个射线探测器。用X射线发生器发出单色细束X射线，对成像对象进行投射，如图2.1所示。设X线源发出的X射线强度是
I，探测器接收
到的X射线强度是
I一次扫射完成后将X射线与探测器平移一个小的步长，再次
对成像对象进行投射，探测器又接收到一个新的透射强度，在该投射角度上反复小步长平移投射并记录检测的数据后，将X射线源与探测器绕被测对象旋转一个小的角度后在进行平行投射并平移，如此重复多次，直到旋转180度为止。取得这些不同投射位置的透射强度后，就可以用这些数据，采用一定的算法重建出X 射线源环绕的断层的图像。
图2.1 单射线源平移旋转扫描示意图
2.2 图像重建算法
CT与普通的X线摄影术之间有着非常重要的区别。在CT技术中，组织对X 线的局部衰减特性被用于离散成像；而在通常的X线摄影术中，这种衰减信息则重叠在X线底片上。组织对X线的这种局部衰减特性是X线与被检测物体之间的若干相互作用过程的产物。例如光电吸收过程和康普顿散射过程。这些过程中的每一种都有它自己的发生几率。几率也是辐射能量的函数,因为从X线管产生的X线由全部能谱组成，具有“线衰减系数u”的某种组织的衰减性质是一个复杂
的函数，随着辐射情况的变化，它可以表现出不同的数值。
对于能量为E 的单能射线，假设其投射的物体是均匀且为同一介质，被投射物体的线性衰减系数为u ，厚度为x ，则在入射线强度为0I ，出射X 射线强度为I 时有
ux e I I -=0即)/ln(0I I ux =
（2.1）
这就是著名的Lambert-Beer 定律。 实际被投射的物体是非均匀的，如果在X 射线束通过的路径l 上，介质是非均匀的，则可以将X 射线穿过的介质沿扫描路径l 人为划分为大小相等的n 个小方块，每个小块的厚度为d ，块内视为均匀介质。这样，每个小块有一个均匀的线性衰减系数，如图所示，设各个方块的线性衰减系数分别为n u u u u ,...,,,321。X 射线通过每一个方块的衰减为d u e I I 101-=，射线通过第二个方块的衰减为d u e I I 212-=，通过第n 个方块的衰减为d u n n n e I I I -==。将上述各式代入整理，有：
图2.2 X 射线通过非均匀介质时的体素划分
d u u u u n
e I I )...(0321++++-= （2.2）
即 d p u u u u n /...321=++++ （2.3） 式中，)ln(0I
I p =是通过射线强度检测得到的检测值，是一个已知量，称为投影。这样，上式中，等号右边可视为一个常数，等待求解的是等式左边的每一个方块的衰减系数。由于未知量太多，这个方程没有唯一解。考虑到围绕受检体的一次扫描可以得到一个有关衰减系数的方程，如果将整个感兴趣断层都划分为大小相等的小方块，每个小方块由于一个固定的衰减系数，这样，上述单束射线环绕扫描得到的每个穿透强度值都可以形成一个关于衰减系数的方程。只要扫描线不重复且足够多，这些衰减系数的确定值肯定可以通过解线性方程组的方法解
出唯一实数解。把每个方块的衰减系数值用灰度表示，就可以重建出以衰减系数为特征的断层图像。这种图像重建方法称为方程组法。
值得说明的是，当上图中0→d 时，投影p 就是
dl l u I I p ?==)()ln(0 （2.4）
式中，衰减系数)(l u 是随路径l 连续变化的函数。上式说明，入射X 射线强度与出射X 射线强度之比经对数运算后，表示沿射线路径上衰减系数的线积分，而投影p 与射线穿越介质的路径长度成正比。
然而，一般二维断层图像至少应划分出160×160个像素，如要用方程组法重建这个断层图像，就要25600个独立的方程联立求解，这是一个相当费时的任务。尽管1967年世界首台CT 试验机采用的就是这个图像重建方法，但当断层被划为更小更多的体素时，即使采用今天最先进的计算机技术，解一组这样的方程组也不是件容易的事。所以，这种方法在后来的实际应用中已不再使用，而是采用下一章将要介绍的反投影解析法。
第三章 CT图像解析重建算法
通过上一章已经知道CT图像重建的基本原理，但由于使用最简单直接的方程组法不易求得断层的各个像素的衰减系数。这一章介绍现在CT最常用的图像重建算法——反投影解析法。主要介绍了由投影重建图像的系统模型，引进Radon 变换和傅立叶变换，它们对应于X 射线CT的二维重建问题；且给出了Radon变换在图像重建中的具体形式，即截面函数沿着直线的线积分等于其 Radon变换，而图像重建过程即是将截面函数沿许多不同角度下直线的线积分所产生的投影数据进行逆Radon变换从而得到截面函数。另外由逆Radon变换的推导给出了两种常用的图像解析重建法：滤波反投影法和卷积反投影法。
3.1 反投影重建法（BP）
反投影是一个求和的过程，它把所有角度上的数据都加在一起。它把投影域中的数据沿着原来的投影路径“涂抹”回去，但不改变数据的值]3[。
直接反投影重建是指，断层平面中某像素的线性衰减系数可由平面内所有经过该像素射线的投影和得出，而整幅图像重建可以看做为所有方向上扫描投影的累加。通俗地讲，所谓直接反投影，就是在对某体面一个方向的扫描完成后，以得到的投影为灰度值沿着扫描路径经过的体素回抹到体素对应的像素上。改变方向后的多次扫描形成多次回抹，同一像素上多次回抹的灰度累加即完成图像重建。
图3.1 断层的像素和射线模型
图3.2 反投影重建示例
如图3.2所示，其中（a ）为原图像像素，（b ）为反投影重建后图像，（c ）为（b ）中像素值除以投影线数后得到的平均值。有上述例子可以看出原图中像素值为零的像素，经反投影重建后不再为零。即有伪迹。
直接反投影图像产生星状伪迹的原因在于，该方法是把取自有限物体空间的投影均匀地回抹（反投影）到了射线所及的无限空间的各个像素上，包括原来像素值为0的点。
图3.3 反投影重建的等效系统
设),(y x u 为处于0,0==y x 处的一个点源，即二维断面),(y x 上的一个冲击函数),(y x δ，这时的输出),(y x f 就是系统的冲击响应),(y x h 。
已知 221
),(y x y x h +=π （3.1）
可见，反投影重建过程后得到的图像不是原来的图像),(y x δ，系统存在星状伪迹。 根据信号与系统理论，对于图3.3有：
),(**),(),(y x h y x u y x f = （3.2） 式中，两个星号表示二维卷积]4[。
如果想要去除星状伪迹，可在系统的输出端再加上一个滤波器，设其时域函数为),(y x q ，传递函数为),(21ωωQ ，为了使该加了滤波器的系统输出的图像等于系统输入的原图),(y x u ，也就是要求
),(),(**),(y x y x h y x q δ= （3.4）
即 ),(1
**),(22y x y x y x q δπ=+ （3.5）
对该式取二维傅立叶变换，得到：
11
),(2221=+?y x Q πωω （3.6）
即
222121),(ωωπωω+=Q （3.7）
这是一个二维滤波器。即使加上某种近似，这种滤波器也不容易实现。如果21ωω和的值取无穷，则是一个不可能实现的理想滤波器。为此提出了滤波反投影图像重建法。
3.2 滤波反投影图像重建法（FBP ）
为了消除直接反投影法产生的星状伪迹，提出了滤波反投影重建的方法，这种方法是在直接反投影重建方法的基础上增加一个滤波器。增加滤波器的思路有两种，如图3.4所示。
图3.4 两种不同的去除星状伪迹反投影图像重建思路
所谓滤波反投影重建法是把获得的投影函数先做卷积处理，即人为设计一种一维滤波器，用它对所得的投影函数进行改造，然后把这些改造过的投影函数进行反投影和累加等处理，就可以达到在一定程度上消除星状伪迹的目的。
在介绍滤波反投影重建法之前先补充滤波反投影重建法要用到的数学知识和投影定理——中心切片定理。
3.3 Radon变换与傅立叶变换
为了有效和快速地对图像进行处理，常需要将原定义在图像空间的图像以某种形式转换到另外一些空间，并利用在这些空间的特有性质方便地进行一定的加工，最后再转换回图像空间以得到所需的效果]7[。通常
正变换：图像空间到其他空间
反变换：其他空间到图像空间
3.3.1 Radon变换
Radon变换1917年由奥地利数学家Radon提出，是CT图像重建思想的数学表达。Radon从理论上证明了某物理量的二维分布函数可由该函数在其定义域内的所有方向上的线积分完全确定。Radon变换的意义在于，只要知道了一个未知二维分布函数的所有方向上的线积分，那么就能够求得该二维分布函数。所谓CT断层的图像重建，就是求取能够反应断层内部结构和组成的某物理量的二维分布。断层扫描获得的投影实际上可视为被测物体断层内部结构和组成的不同方向上的线积分，所以Radon变换的正变换和逆变换正好对应了CT技术的射线投影和图像二维分布函数的重建过程。
对),(y x f 的Radon 变换),(θp R f 定义为沿由p 和θ定义的直线l 的线积分。若设),(y x f 表示物体的一个二维断层分布，通过Radon 变换的到f 沿不同方向直线的线积分相当于得到物体不同方向的投影。
图3.5 定义Radon 变换的坐标系统
上述线积分可写为：
?∞
∞-=
dl y x f p R f ),(),(θ （3.8）
如果借助Delta 函数，上述线积分还可写为：
??∞∞-∞
∞---=
dxdy y x p y x f p R f )sin cos (),(),(θθδθ （3.9）
上式通常称为),(y x f 的Radon 变换。
由上述可知，),(y x f 关于某直线的Radon 变换就是),(y x f 沿该直线上的一维投影。
实际上当将θ也视作可变参数时，),(θp R f 就是一个二元函数，此时Radon 变换是空间域),(y x 到变换域),(θp 的映射。域),(θp 中的每个点对应于空间域),(y x 中的一条直线，这里),(θp 实际上就是《图像分析》中直线的Hough 变换]10[。
3.3.2 傅立叶变换的定义
ωττπωτωτd e d e f t f i i ??∞∞-∞∞--=])([21)( （3.10） 其中
dt e t f F t i ωω-∞
∞-?=
)()(（实自变量的复值函数） （3.11） 称为)(t f 的Fourier 变换，记为)]([t f F 。
ωωπωd e F t i )(21
?∞∞-
称为)(ωF 的Fourier 逆变换，记为)]([1ωf F -。
3.4 中心切片定理
中心切片定理的含义是平行投影的一维傅立叶变换等同于原始物体的二维傅立叶变换的一个切片。将已知投影数据通过一个简单的二维傅立叶反变换可以得到物体截面的一个评估。
图3.6 中心切片定理示意图
通过上图可知：某断层（或它对应的图像）),(y x f 在视角为θ时得到的平行投影（函数）的一维傅立叶变换，等于),(y x f 二维傅立叶变换),(21ωωF 过原点的一个垂直切片，且切片与轴1ω相交成θ角]9[。
数学表达如下：
首先定义代表截面的函数的二维傅里叶变换：
dxdy e y x f v u F vy ux j ??∞∞-∞
∞-+-=
)(2),(),(π （3.12） 类似的定义某个角度θ下的一条投影)(t P θ的傅里叶变换：
毕业设计用matlab仿真 篇一：【毕业论文】基于matlab的人脸识别系统设计与仿真(含matlab源程序) 基于matlab的人脸识别系统设计与仿真 第一章绪论 本章提出了本文的研究背景及应用前景。首先阐述了人脸图像识别意义；然后介绍了人脸图像识别研究中存在的问题；接着介绍了自动人脸识别系统的一般框架构成；最后简要地介绍了本文的主要工作和章节结构。 1.1 研究背景 自70年代以来.随着人工智能技术的兴起.以及人类视觉研究的进展.人们逐渐对人脸图像的机器识别投入很大的热情，并形成了一个人脸图像识别研究领域，.这一领域除了它的重大理论价值外，也极具实用价值。 在进行人工智能的研究中，人们一直想做的事情就是让机器具有像人类一样的思考能力，以及识别事物、处理事物的能力，因此从解剖学、心理学、行为感知学等各个角度来探求人类的思维机制、以及感知事物、处理事物的机制，并努力将这些机制用于实践，如各种智能机器人的研制。人脸图像的机器识别研究就是在这种背景下兴起的，因为人们发现许多对于人类而言可以轻易做到的事情，而让机器来实现却很难，如人脸图像的识别，语音识别，自然语言理解等。
如果能够开发出具有像人类一样的机器识别机制，就能够逐步地了解人 类是如何存储信息，并进行处理的，从而最终了解人类的思维机制。 同时，进行人脸图像识别研究也具有很大的使用价依。如同人的指纹一样，人脸也具有唯一性，也可用来鉴别一个人的身份。现在己有实用的计算机自动指纹识别系统面世，并在安检等部门得到应用，但还没有通用成熟的人脸自动识别系统出现。人脸图像的自动识别系统较之指纹识别系统、DNA鉴定等更具方便性，因为它取样方便，可以不接触目标就进行识别，从而开发研究的实际意义更大。并且与指纹图像不同的是，人脸图像受很多因素的干扰:人脸表情的多样性;以及外在的成像过程中的光照，图像尺寸，旋转，姿势变化等。使得同一个人，在不同的环境下拍摄所得到的人脸图像不同，有时更会有很大的差别，给识别带来很大难度。因此在各种干扰条件下实现人脸图像的识别，也就更具有挑战性。 国外对于人脸图像识别的研究较早，现己有实用系统面世，只是对于成像条件要求较苛刻，应用范围也就较窄，国内也有许多科研机构从事这方而的研究，并己取得许多成果。 1.2 人脸图像识别的应用前景 人脸图像识别除了具有重大的理论价值以及极富挑战
以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。 摘要 本文概述了信号仿真系统的需求、总体结构、基本功能。重点介绍了利用Matlab软件设计实现信号仿真系统的基本原理及功能，以及利用Matlab 软件提供的图形用户界面（Graphical User Interfaces ,GUI）设计具有人机交互、界面友好的用户界面。本文采用Matlab 的图形用户界面设计功能, 开发出了各个实验界面。在该实验软件中, 集成了信号处理中的多个实验, 应用效果良好。本系统是一种演示型软件,用可视化的仿真工具,以图形和动态仿真的方式演示部分基本信号的传输波形和变换，使学习人员直观、感性地了解和掌握信号与系统的基本知识。随着当代计算机技术的不断发展，计算机逐渐融入了社会生活的方方面面。计算机的使用已经成为当代大学生不可或缺的基本技能。信号与系统课程具有传统经典的基础内容，但也存在由于数字技术发展、计算技术渗入等的需求。在教学过程中缺乏实际应用背景的理论学习是枯燥而艰难的。为了解决理论与实际联系起来的难题国内外教育人士目光不约而同的投向一款优秀的计算机软件——MATLAB。通过它可用计算机仿真，阐述信号与系统理论与应用相联系的内容，以此激发学习兴趣，变被动接受为主动探知，从而提升学习效果，培养主动思维、学以致用的思维习惯。以MATLAB 为平台开发的信号与系统教学辅助软件可以充分利用其快速运算，文字、动态图形、声音及交互式人机界面等特点来进行信号的分析及仿真。运用MATLAB 的数值分析及计算结果可视化、信号处理工具箱的强大功能将信号与系统课程中较难掌握和理解的重点理论和方法通过概念浏览动态演示及典型例题分析等方式，形象生动的展现出来，从而使学生对所学
毕业设计 中型企业网络设计与仿真
第1章绪论 企业局域网伴随着Internet的成长而高速的发展，到现在已经形成了完整的体系结构和解决方案。但要设计一个完善和健壮的企业网络是非常不容易的，因为这涉及到很多复杂的细节问题。首先是收集企业的网络办公需求，然后根据需求来设计企业网络，本设计是针对中型企业的网络，所以办公需求并不复杂。在分析完整需求后，根据网络的特点分成硬件和软件的设计。硬件设计整个网络系统的基础，其中分成三个模块的设计：交换机模块、防火墙模块和服务器模块的设计，重点是交换机模块的设计。软件设计就是在这些硬件的基础上实施各种高级的应用服务如DNS、DHCP、WEB、FTP和各种企业应用软件和数据库系统。
第2章需求分析 企业网（ENTERPRISE NETWORK）是非常典型的综合网络实例。在本设计方案中主要是对一个中型企业进行整体的网络设计。为了更好的设计企业网络我们将需求分为硬件需求和软件（服务）需求。经需求分析，得出以下结论： 2.1 硬件需求 (1)对于中小企业，采用基于TCP/IP协议组的以太交换网模式是最适合的。经过几年的发展，以太交换技术和产品都十分成熟，网络的实现和管理简单，维护量小，并且可以向未来的发展进行平滑的升级和过渡。 (2)企业内部局域网带宽方面采用千兆主干、百兆到桌面的设计，这样足以满足企业的现有应用。 (3)通过DSL技术接入Internet，使公司连接外网，时时与外界保持沟通和交流更新。 (4)为分割广播域减少不必要的流量，对公司的网络实施VLAN。 (5)在接入Internet干线上放置硬件防火墙保障公司的网络安全。 (6)实施VOIP的语音服务。 (7)因申请的公有IP地址有限，故公司内部除部分服务器外全部使用防火墙实施NAT转换。 2.2 软件（服务）需求 (1)建立域服务器，统一管理公司的资源。 (2)为管理简单，全公司使用一台DHCP服务器实施灵活的IP地址的分配。 (3)建立WWW、FTP、DNS和邮件等企业常用应用服务。 (4)建立两个网页服务器，一个只供企业内部访问，一个供Internet用户访问。 (5)建立企业级的数据库服务器，集中管理公司的各种数据。 以下根据上述的需求分析来设计企业网络。
基于matlab的毕业论文题目参考 MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。以下是基于matlab的毕业论文题目，供大家参考。 基于matlab的毕业论文题目一： 1、基于遗传算法的小麦收割机路径智能优化控制研究 2、零转弯半径割草机连续翻滚特性参数化预测模型 3、基于MATLAB的PCD铰刀加工硅铝合金切削力研究 4、基于状态反馈的四容水箱控制系统的MATLAB仿真研究 5、基于Matlab软件的先天性外耳道狭窄CT影像特点分析 6、Matlab仿真在船舶航向自动控制系统中的研究与仿真 7、基于MATLAB的暂态稳定措施可行性仿真与分析 8、基于MATLAB的某专用越野汽车动力性能分析 9、基于MATLAB的电力系统有源滤波器设计 10、基于MATLAB和ANSYS的弹簧助力封闭装置结构分析 11、基于Matlab的液力变矩器与发动机匹配计算与分析 12、运用MATLAB绘制接触网下锚安装曲线 13、基于MatlabGUI的实验平台快速搭建技术 14、基于MATLAB的激光-脉冲MIG复合焊过程稳定性评价
15、测绘数据处理中MATLAB的优越性及应用 16、基于MATLAB柴油机供油凸轮型线设计 17、基于MATLAB语言的TRC加固受火后钢筋混凝土板的承载力分析方法 18、MATLAB辅助OptiSystem实现光学反馈环路的模拟 19、基于MATLABGUI的电梯关门阻止力分析系统设计 20、基于LabVIEW与MATLAB混合编程的手势识别系统 21、基于MATLAB的MZ04型机器人运动特性分析 22、MATLAB在煤矿巷道支护参数的网络设计及仿真分析 23、基于MATLAB的自由落体运动仿真 24、基于MATLAB的电动汽车预充电路仿真 25、基于Matlab的消弧模型仿真研究 26、基于MATLAB/GUI的图像语义自动标注系统 27、基于Matlab软件GUI的机械波模拟 28、基于Matlab的S曲线加减速控制算法研究 29、基于Matlab和Adams的超速机柔性轴系仿真 30、基于Matlab与STM32的电机控制代码自动生成 31、基于Matlab的相机内参和畸变参数优化方法 32、基于ADAMS和MATLAB的翻转机构联合仿真研究 33、基于MATLAB的数字图像增强软件平台设计 34、基于Matlab的旋转曲面的Gif动画制作 35、浅谈Matlab编程与微分几何简单算法的实现
一、原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目 的等。） 工作基础：了解C++的基本概念和语法，熟练使用Visual C++6.0软件。 研究条件：BP神经网络的基本原理以及图像处理的基本常识。 应用环境：基于BP神经网络的图片图像文件中的字符识别。 工作目的：掌握基于Visual C++6.0应用程序的开发。 了解人工智能的基本概念并掌握神经网络算法的基本原理。 掌握Visual C++6.0中的图片处理的基本过程。 二、参考文献 [1]人工智能原理及其应用，王万森，电子工业，2007. [2]VC++深入详解，鑫，电子工业，2006. [3]人工神经网络原理, 马锐，机械工业，2010. [4]Visual C++数字图像处理典型案例详解，晶，机械工业，2012. [5]Application of Image Processing to the Characterization of Nanostructures Manuel F. M. Costa，Reviews on Advanced Materials Science,2004. 三、设计（研究）容和要求（包括设计或研究容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求。） 1、掌握C++的基本概念和语法。 2、掌握二维神经网络的基本原理。了解BP神经网络的基本概念。 3、完成Visual C++中对于图像的灰度、二值化等预处理。 4、完成基于样本的神经网络的训练以及图像中数字的识别，并对其性能进 行统计和总结，分析其中的不足。
指导教师（签字） 年月日 审题小组组长（签字） 年月日理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告
PCB仿真设计毕业论文 【摘要】 随着微电子技术和计算机技术的不断发展，信号完整性分析的应用已经成为解决高速系统设计的唯一有效途径。借助功能强大的Cadence公司SpecctraQuest 仿真软件，利用IBIS模型，对高速信号线进行布局布线前信号完整性仿真分析是一种简单可行行的分析方法，可以发现信号完整性问题，根据仿真结果在信号完整性相关问题上做出优化的设计，从而缩短设计周期。 本文概要地介绍了信号完整性(SI)的相关问题，基于信号完整性分析的PCB 设计方法，传输线基本理论，详尽的阐述了影响信号完整性的两大重要因素—反射和串扰的相关理论并提出了减小反射和串扰得有效办法。讨论了基于SpecctraQucst的仿真模型的建立并对仿真结果进行了分析。研究结果表明在高速电路设计中采用基于信号完整性的仿真设计是可行的, 也是必要的。 【关键字】 高速PCB、信号完整性、传输线、反射、串扰、仿真
Abstract With the development of micro-electronics technology and computer technology，application of signal integrity analysis is the only way to solve high-speed system design. By dint of SpecctraQuest which is a powerful simulation software, it’s a simple and doable analytical method to make use of IBIS model to analyze signal integrity on high-speed signal lines before component placement and routing. This method can find out signal integrity problem and make optimization design on interrelated problem of signal integrity. Then the design period is shortened. In this paper，interrelated problem of signal integrity, PCB design based on signal integrity, transmission lines basal principle are introduced summarily．The interrelated problem of reflection and crosstalk which are the two important factors that influence signal integrity is expounded. It gives effective methods to reduce reflection and crosstalk. The establishment of emulational model based on SpecctraQucst is discussed and the result of simulation is analysed. The researchful fruit indicates it’s doable and necessary to adopt emulational design based on signal integrity in high-speed electrocircuit design. Key Words High-speed PCB、Signal integrity、Transmission lines、reflect、crosstalk、simulation
创新实践报告
报 告 题 目： 学 院 名 称： 姓 名：
基于 matlab 的通信系统仿真 信息工程学院 余盛泽 11042232 温 靖
班 级 学 号： 指 导 老 师：
二 O 一四年十月十五日
目录
一、引言 ....................................................................................................................... 3 二、仿真分析与测试 ................................................................................................... 4
2.1 随机信号的生成................................................................................................................ 4 2.2 信道编译码......................................................................................................................... 4 2.2.1 卷积码的原理 ......................................................................................................... 4 2.2.2 译码原理................................................................................................................. 5 2.3 调制与解调........................................................................................................................ 5 2.3.1 BPSK 的调制原理 ................................................................................................... 5 2.3.2 BPSK 解调原理 ....................................................................................................... 6 2.3.3 QPSK 调制与解调................................................................................................... 7 2.4 信道..................................................................................................................................... 8 2.4.1 加性高斯白噪声信道 ............................................................................................. 8 2.4.2 瑞利信道................................................................................................................. 8 2.5 多径合并............................................................................................................................. 8 2.5.1 MRC 方式 ................................................................................................................ 8 2.5.2 EGC 方式................................................................................................................. 9 2.6 采样判决............................................................................................................................. 9 2.7 理论值与仿真结果的对比 ................................................................................................. 9
三、系统仿真分析 ..................................................................................................... 11
3.1 有信道编码和无信道编码的的性能比较 ....................................................................... 11 3.1.1 信道编码的仿真 .................................................................................................... 11 3.1.2 有信道编码和无信道编码的比较 ........................................................................ 12 3.2 BPSK 与 QPSK 调制方式对通信系统性能的比较 ........................................................ 13 3.2.1 调制过程的仿真 .................................................................................................... 13 3.2.2 不同调制方式的误码率分析 ................................................................................ 14 3.3 高斯信道和瑞利衰落信道下的比较 ............................................................................... 15 3.3.1 信道加噪仿真 ........................................................................................................ 15 3.3.2 不同信道下的误码分析 ........................................................................................ 15 3.4 不同合并方式下的对比 ................................................................................................... 16 3.4.1 MRC 不同信噪比下的误码分析 .......................................................................... 16 3.4.2 EGC 不同信噪比下的误码分析 ........................................................................... 16 3.4.3 MRC、EGC 分别在 2 根、4 根天线下的对比 ................................................... 17 3.5 理论数据与仿真数据的区别 ........................................................................................... 17
四、设计小结 ............................................................................................................. 19 参考文献 ..................................................................................................................... 20
中型企业网络设计及仿真模拟 摘要 一个高效的企业办公环境对企业来说是效率和利益的保证，图形操作系统的出现催生了办公自动化的发展，办公自动化确实给企业的办公带来了很大的帮助。办公局域网的出现又一次彻底的颠覆了企业的办公理念，网络能使企业内部之间实现高速的通信和全方位的信息共享，给企业的办公带来了极大地便利。正是由于局域网的巨大优势，各公司企业和政府部门都纷纷建设和加强高速局域网络，利用现代化的信息技术使公司在残酷的市场竞争中立于不败之地。 本设计中的公司是一家处于快速成长且资金雄厚的高科技技术研发和生产的中型企业，在公司网络的设计中公司决定全部使用国际知名的思科公司的产品。在参考大量以往成功的实例后决定网络拓扑采用三层设计结构，分别是：核心层、汇聚层和接入层，这样可以有效地分割整个企业网络的流量，保持网络的长久稳定，也便于未来的网络扩展。然后根据思科官方提供的资料选择各个层中的设备及模块并做相应的配置。最后在工程实施之前在思科提供的模拟软件上模拟设计好的企业网络，以验证网络的合理性和稳定性。其次规划好在网络中启用的高级服务应用，做好相应的配置，并在VM虚拟机上进行模拟配置以便及时发现问题并解决。 关键词：中型企业网络设计交换机服务器虚拟机
Abstract An efficient business enterprise office environment is the interests of efficiency and guarantee. The appearance of Graphical Operating System spawned the development of Office Automation. Office Automation to the company's office did bring a lot of help. The appearance of Office LAN overthrow the corporate office concept. The network make the high-speed and full range of information sharing of internal communication possible, and brings to the enterprise greatly facilitated. Because of the great advantages of local area network, the companys and government departments have to build and strengthen Enterprise LAN, using modern information technology make companies stand stadily in a brutal market competition. The company of this design is a rapidly growing and financially strong high-tech R & D and manufacturing of medium-sized enterprises. In the company's decision the network all use the world-renowned Cisco‘s products. In reference to a large number of successful examples of the past decided network,the topology design using three-tier structure, namely: the core layer, collect layer and access layer. This can not divide the entire enterprise network traffic effectively and maintain long-term stability of the network, but also to facilitate the network expansion in the future. Then according to the official information provided by Cisco. We Select the equipment and the module configuration accordingly for each layer. Finally, before the implementation of the project we better simulate in Cisco's corporate network simulation software to verify the rationality and stability of the network design. Secondly, make a plan for advanced services and applications.Then appropriate configure server in VMware Workstaion in order to discover and solve problems. Key words: Medium-sized Enterprise Network Design Switch Servers VMware Packet Tracer
毕业论文 题目粒子群算法及其参数设置专业信息与计算科学 班级计算061 学号3060811007 学生xx 指导教师徐小平 2010年 I
粒子群优化算法及其参数设置 专业：信息与计算科学 学生： xx 指导教师：徐小平 摘要 粒子群优化是一种新兴的基于群体智能的启发式全局搜索算法，粒子群优化算法通过粒子间的竞争和协作以实现在复杂搜索空间中寻找全局最优点。它具有易理解、易实现、全局搜索能力强等特点，倍受科学与工程领域的广泛关注，已经成为发展最快的智能优化算法之一。论文介绍了粒子群优化算法的基本原理，分析了其特点。论文中围绕粒子群优化算法的原理、特点、参数设置与应用等方面进行全面综述，重点利用单因子方差分析方法，分析了粒群优化算法中的惯性权值，加速因子的设置对算法基本性能的影响，给出算法中的经验参数设置。最后对其未来的研究提出了一些建议及研究方向的展望。 关键词：粒子群优化算法；参数；方差分析；最优解 II
Particle swarm optimization algorithm and its parameter set Speciality: Information and Computing Science Student: Ren Kan Advisor: Xu Xiaoping Abstract Particle swarm optimization is an emerging global based on swarm intelligence heuristic search algorithm, particle swarm optimization algorithm competition and collaboration between particles to achieve in complex search space to find the global optimum. It has easy to understand, easy to achieve, the characteristics of strong global search ability, and has never wide field of science and engineering concern, has become the fastest growing one of the intelligent optimization algorithms. This paper introduces the particle swarm optimization basic principles, and analyzes its features. Paper around the particle swarm optimization principles, characteristics, parameters settings and applications to conduct a thorough review, focusing on a single factor analysis of variance, analysis of the particle swarm optimization algorithm in the inertia weight, acceleration factor setting the basic properties of the algorithm the impact of the experience of the algorithm given parameter setting. Finally, its future researched and prospects are proposed. Key word：Particle swarm optimization; Parameter; Variance analysis; Optimal solution III
语音信号处理系统设计 摘要：语音信号处理是研究用数字信号处理技术对语音信号进行处理的一门学科。语音信号处理的目的是得到某些参数以便高效传输或存储,或者是用于某种应用，如人工合成出语音、辨识出讲话者、识别出讲话内容、进行语音增强等。本文简要介绍了语音信号采集与分析以及语音信号的特征、采集与分析方法，并在采集语音信号后，在MATLAB 软件平台上进行频谱分析,并对所采集的语音信号加入干扰噪声，对加入噪声的信号进行频谱分析，设计合适的滤波器滤除噪声，恢复原信号。利用MATLAB来读入（采集）语音信号，将它赋值给某一向量，再将该向量看作一个普通的信号，对其进行FFT变换实现频谱分析，再依据实际情况对它进行滤波，然后我们还可以通过sound命令来对语音信号进行回放，以便在听觉上来感受声音的变化。 关键词：Matlab，语音信号，傅里叶变换，滤波器 1课程设计的目的和意义 本设计课题主要研究语音信号初步分析的软件实现方法、滤波器的设计及应用。通过完成本课题的设计，拟主要达到以下几个目的： 1.1．了解Matlab软件的特点和使用方法。 1.2．掌握利用Matlab分析信号和系统的时域、频域特性的方法； 1.3．掌握数字滤波器的设计方法及应用。 1.4．了解语音信号的特性及分析方法。 1.5．通过本课题的设计，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 2 设计任务及技术指标 设计一个简单的语音信号分析系统，实现对语音信号时域波形显示、进行频谱分析，
利用滤波器滤除噪声、对语音信号的参数进行提取分析等功能。采用Matlab设计语言信号分析相关程序，并且利用GUI设计图形用户界面。具体任务是： 2.1．采集语音信号。 2.2．对原始语音信号加入干扰噪声，对原始语音信号及带噪语音信号进行时频域分析。 2.3．针对语音信号频谱及噪声频率，设计合适的数字滤波器滤除噪声。 2.4．对噪声滤除前后的语音进行时频域分析。 2.5.对语音信号进行重采样，回放并与原始信号进行比较。 2.6．对语音信号部分时域参数进行提取。 2.7．设计图形用户界面（包含以上功能）。 3 设计方案论证 3.1语音信号的采集 使用电脑的声卡设备采集一段语音信号，并将其保存在电脑中。 3.2语音信号的处理 语音信号的处理主要包括信号的提取播放、信号的重采样、信号加入噪声、信号的傅里叶变换和滤波等，以及GUI图形用户界面设计。 Ⅰ.语音信号的时域分析 语音信号是一种非平稳的时变信号，它携带着各种信息。在语音编码、语音合成、语音识别和语音增强等语音处理中无一例外需要提取语音中包含的各种信息。语音信号分析的目的就在与方便有效的提取并表示语音信号所携带的信息。语音信号分析可以分为时域和变换域等处理方法，其中时域分析是最简单的方法。 Ⅱ.语音信号的频域分析 信号的傅立叶表示在信号的分析与处理中起着重要的作用。因为对于线性系统来说，可以很方便地确定其对正弦或复指数和的响应，所以傅立叶分析方法能完善地解决许多信号分析和处理问题。另外，傅立叶表示使信号的某些特性变得更明显，因此，它能更
基于51单片机的乒乓游戏机设计附Proteus仿真 基于51单片机的乒乓游戏机设计附Proteus仿真 目录 1 绪论 (1) 1.1 本设计的研究背景和研究目的 (1) 1.2 国内外研究现状 (1) 1.3 本设计的任务和设计方法 (2) 1.3.1 设计任务 (2) 1.3.2 设计方法 (2) 2 乒乓游戏机设计方案 (3) 2.1 基于单片机的乒乓游戏机设计 (3) 2.1.1 硬件设计 (3) 2.1.2 软件设计 (4) 2.2 基于FPGA的乒乓游戏机设计 (4) 2.3 方案比较与选择 (5) 3硬件电路的设计 (6) 3.1 硬件核心电路选择 (6) 3.1.1 单片机STC89C51简介 (6) 3.1.2 单片机端口分配 (7) 3.2 电源电路的设计 (8) 3.3 时钟电路的设计 (9) 3.4 复位电路的设计 (10) 3.5 按键电路的设计 (10) 3.6 模拟球台电路的设计 (12) 3.6.1 译码器简介 (12) 3.6.2发光二极管简介 (14) 3.6.3 模拟球拍电路的设计 (15) 3.7 显示电路的设计 (15) 3.7.1 LCD1602简介 (15) 3.7.2 显示电路的设计 (16)
3.8 乒乓游戏机总电路的设计 (17) 4 乒乓游戏机的软件设计及编程 (18) 4.1 主程序的设计及功能实现 (19) 4.2 按键组的设计及功能实现 (20) 4.2.1 球拍模拟子程序 (20) 4.2.2 暂停/开始子程序 (20) 4.3 发球程序的设计及功能实现 (21) 4.4 线路程序的设计及功能实现 (21) 4.4.1 线路选择子程序 (21) 4.4.2 LED点阵子程序 (22) 4.5 回球程序的设计及功能实现 (22) 4.6 LCD显示程序设计及功能实现 (23) 4.7 设计源程序 (24) 5 系统调试及分析 (24) 5.1 仿真调试及分析 (24) 5.1.1 Proteus软件简介 (24) 5.1.2 Keil uVision4软件简介 (25) 5.1.3 仿真调试 (25) 5.1.4 仿真调试的结果分析 (28) 5.2 实物调试及分析 (28) 5.2.1 制作实物的过程 (28) 5.2.2 进行实物调试 (28) 5.2.3 实物调试的结果分析 (31) 6 结论与展望 (32) 谢辞（Acknowledge） (33) 参考文献 (34) 附录1：程序 (36) 附录2：元件清单 (51)
毕业设计（论文） 课题名称基于MATLAB的图像压缩感知 算法的实现 系：电气工程系 专业：电子信息工程 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
前言 电力系统中的各种设备，由于内部绝缘的老化、损坏或遇有操作人员的无操作，或由于雷电、外力破坏等影响，可能发生故障和不正常运行情况。电力系统继电保护的任务就是自动、迅速、有选择性的将系统中的故障切除，或者发出各种信号。 电力系统对继电保护设备的技术指标和产品质量的要求已越来越高，各种科研单位和制造厂商在科研上的投入也越来越多。现有的继电保护设备存在调试方法效率低，调试过程复杂，认为因素影响大，调试生产在同一场地完成设备，这造成了继电保护设备难于批量生产、调试。电力系统是一个系统工程，其自动化产品需经组屏使用，对整屏仅仅采用人工对线是不够的，为了提高整屏质量，要求所有整屏在出厂前完成在运行环境下的各种实验，相对于原来的调试方式，投资少，体积小，接线方式更改方便，并能方便操作的实用化仿真系统显得非常重要，为此目的而使用继电保护仿真技术组成的系统称谓继电保护仿真测试系统。 继电保护随着电路系统的发展孕育而生，随着科技的发展，保护装置从最初的熔断器发展到晶体管继电保护装置，再到日前广泛应用的微机保护，新技术的应用在其中起到了积极的作用。而目前电力系统的整定计算，多数设计及校验人员仍然完全靠手工计算及整定并手工绘制TCC曲线，工作耗时较长，效率较低。ETAP软件]1[的继电保护配合模块是国际主流的继电保护配合仿真软件，该模块可有效应用于继电保护整定计算，方便校验，并且可以对任意支路生成时间电流曲线（TCC曲线），可以仿真任意点故障时继电器的动作顺序和动作时间。 本文利用ETAP软件对电力系统的继电保护设备配合进行仿真，首先利用ETAP进行建模，然后利用ETAP实现电力系统输电线路的故障仿真，进行短路计算，获取继电保护整定所需要的数据，然后选取合适的保护方案，最后利用ETAP 软件进行继电保护仿真，校验方案的可行性。 1