Matlab解數(shù)獨(dú)游戲

1、中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書學(xué)生姓名： 燕飛宇 學(xué) 號： 1405054217 學(xué) 院： 信息與通信工程學(xué)院 專 業(yè)： 信息對抗技術(shù)專業(yè) 題 目： Matlab專用周 （隨數(shù)字信號處理課） 指導(dǎo)教師： 李凱、劉賓、楊志良、李沅 2016年 11月 30 日中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 2016/2017 學(xué)年第 一 學(xué)期學(xué) 院： 信息與通信工程學(xué)院 專 業(yè)： 信息對抗技術(shù) 學(xué) 生 姓 名： 燕飛宇 學(xué) 號：1405054217 學(xué) 生 姓 名： 畢廣宇 學(xué) 號：1405054235 課程設(shè)計(jì)題目： Matlab課程設(shè)計(jì) 起 迄 日 期： 2016年12月5日2016年12月9日 課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 信息對抗技

2、術(shù)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)室 指 導(dǎo) 教 師： 李凱、劉賓、楊志良、李沅 學(xué) 科部主 任： 張丕狀 下達(dá)任務(wù)書日期: 2016 年11 月30日課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書1設(shè)計(jì)目的：（1）通過本課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，學(xué)生將復(fù)習(xí)所學(xué)的數(shù)字信號處理知識，使課堂學(xué)習(xí)的理論知識應(yīng)用于實(shí)踐，通過本課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐使學(xué)生具有一定的實(shí)踐操作能力；（2）掌握Matlab語言的編程方法，能熟練運(yùn)用；（3）通過Matlab實(shí)踐的課程設(shè)計(jì)，掌握設(shè)Matlab數(shù)字信號處理系統(tǒng)的思維方法和基本開發(fā)過程。2設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）：一、學(xué)習(xí)Matlab編程及仿真1、熟悉Matlab的運(yùn)行環(huán)境；2、學(xué)會并掌握

3、Matlab圖形編程；3、根據(jù)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的需要會合理設(shè)定需完成系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)；4、根據(jù)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的需要，優(yōu)化程序設(shè)計(jì)最優(yōu)系統(tǒng)。二、實(shí)踐設(shè)計(jì)要求：1、根據(jù)所選題目，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的原理框圖。2、編寫Matlab程序，給出系統(tǒng)不同節(jié)點(diǎn)輸出波形。3、每人寫出設(shè)計(jì)報(bào)告。三、參考題目題目1：語音信號分析通過計(jì)算機(jī)錄制一段語音信號，分析該語音信號。1、分析該信號的頻譜特性；2、采用IIR進(jìn)行降噪；3、根據(jù)FIR進(jìn)行降噪；4、對信號進(jìn)行斷句分割。5、求信號的均值、方差；6、求信號的自相關(guān)系數(shù)；7、求信號的窗（1秒、2秒）能量；8、求信號的窗（1秒、2秒）自相關(guān)分析9、采用平均幅度差函數(shù)（AMDF法）提取求信號

4、的基音周期、譜估計(jì)；10、根據(jù)數(shù)字特征對信號進(jìn)行斷句分割。注：每個同學(xué)可以選擇1和2、1和3、1和4、5和6、5和7、5和8、5和9、5和10的一組作為題目，8名同學(xué)完成該題目。題目2：傅里葉變換設(shè)計(jì)自己設(shè)計(jì)傅里葉變換函數(shù)（不能使用Matlab函數(shù)）；題目3：數(shù)獨(dú)游戲設(shè)計(jì)1、 根據(jù)數(shù)獨(dú)游戲規(guī)則，設(shè)計(jì)數(shù)獨(dú)判斷程序；2、 自動生成數(shù)獨(dú)表；3、 根據(jù)輸入給出輸出；注：2個同學(xué)一組。題目4：Matlab繪圖界面設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)GUI界面；2、通過下拉菜單選擇繪制正弦、正切信號；3、通過編輯框輸入命令，根據(jù)命令繪制信號；4、通過按鈕在圖形中輸出標(biāo)注（標(biāo)題、各軸名稱）；注：1個同學(xué)一組。題目5：Matlab信

5、號分析界面設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)GUI界面；2、通過按鈕輸入信號；3、對信號進(jìn)行頻譜分析；4、輸出信號的頻譜；注：1個同學(xué)一組。題目6：Matlab信號濾波分析界面設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)GUI界面；2、通過按鈕輸入信號；3、對信號進(jìn)行低通、高通、帶通分析（FIR、IIR、巴特沃斯、切比雪夫）；4、輸出處理信號的結(jié)果、頻譜；注：每個同學(xué)選擇一個濾波器，4名同學(xué)完成該題目。題目7：Matlab智能信號發(fā)生器1、輸出方波、矩形波、三角波和正弦波信號；2、輸出隨時間變化頻率的信號；3、輸出隨時間變化幅值的信號4、輸出隨時間變化斜率的等幅值的信號；5、輸出處理信號的結(jié)果、頻譜；注：每個同學(xué)選擇一種信號，4名同學(xué)完成該題目。

6、題目8：Matlab方程組求解數(shù)值計(jì)算設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)GUI界面；2、通過按鈕選擇計(jì)算方法，表格錄入數(shù)據(jù)；3、對錄入數(shù)據(jù)判斷是否可算，實(shí)現(xiàn)算法如高斯-賽德爾、列主元消去法、高斯消元法等；4、輸出計(jì)算結(jié)果、誤差；注：每個同學(xué)選擇一種算法，4名同學(xué)完成該題目。題目9：Matlab插值求解數(shù)值計(jì)算設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)GUI界面；2、通過按鈕選擇計(jì)算方法，表格錄入數(shù)據(jù)；3、對錄入數(shù)據(jù)判斷是否可算，實(shí)現(xiàn)算法如三次樣條插值、拉格朗日插值、牛頓插值等；4、輸出計(jì)算結(jié)果、誤差；注：每個同學(xué)選擇一種算法，4名同學(xué)完成該題目。題目10：Matlab哈弗曼編碼設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)GUI界面；2、通過按鈕選擇計(jì)算方法，表格錄入數(shù)據(jù)；3、

7、對錄入數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)算法哈弗曼信源編碼；4、輸出計(jì)算結(jié)果、編碼效率；注：1名同學(xué)完成該題目。題目11：Matlab費(fèi)諾編碼設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)GUI界面；2、通過按鈕選擇計(jì)算方法，表格錄入數(shù)據(jù)；3、對錄入數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)費(fèi)諾信源編碼；4、輸出計(jì)算結(jié)果、編碼效率；注：1名同學(xué)完成該題目。題目12：Matlab卷積碼編碼解碼設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)GUI界面；2、通過按鈕選擇計(jì)算方法，錄入數(shù)據(jù)；3、對錄入數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)算法卷積碼信道編碼；4、輸出計(jì)算結(jié)果、編碼效率；注：一個同學(xué)設(shè)計(jì)算法、一個同學(xué)設(shè)計(jì)算法分析，2名同學(xué)完成該題目。題目13：Matlab文本內(nèi)容加密解密算法設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)GUI界面輸入文本文件內(nèi)容；2、對文本內(nèi)容采用字符顛倒的

8、順序加密；3、密碼字典設(shè)計(jì)、解密算法設(shè)計(jì)；4、輸出結(jié)果。注：每個同學(xué)選擇一種算法，2名同學(xué)完成該題目。題目14：Matlab加噪信號發(fā)生器1、輸出理想信號如方波、矩形波、三角波和正弦波信號（參數(shù)可調(diào)）；2、輸出高斯噪聲信號（參數(shù)可調(diào)）；3、輸出理想信號與噪聲信號疊加后信號4、輸出處理信號的結(jié)果、計(jì)算信噪比；注：每個同學(xué)選擇一種信號，5名同學(xué)完成該題目。題目15：Matlab信號參數(shù)計(jì)算1、編寫一個長度為100的隨機(jī)信號，信號在區(qū)間-5，5中均勻、泊松、正態(tài)分布；2、測量該序列的均值，方差，最大值，最小值；3、計(jì)算其相關(guān)函數(shù)。注：每個同學(xué)選擇一種信號，2名同學(xué)完成該題目。題目16：基于蒙特卡羅模

9、擬方法的信號分析1、隨機(jī)產(chǎn)生信號，信號在區(qū)間-5，5中泊松、正態(tài)、分布；2、設(shè)計(jì)蒙特卡羅函數(shù)；3、采用蒙特卡羅模擬方法對設(shè)計(jì)的信號進(jìn)行分析；4、并輸出結(jié)果；注：每個同學(xué)選擇一種分布信號，3名同學(xué)完成該題目。題目17：Matlab信號分解1、編寫一個由3不同特征組成信號（相位、頻率、幅度）；2、對信號疊加白噪聲；3、分析信號的頻譜、功率譜；4、測量該序列的均值，方差，最大值，最小值；5、設(shè)計(jì)濾波器，分解3個信號。注：1名同學(xué)完成該題目。題目18：Matlab信號參數(shù)分析1、設(shè)計(jì)指數(shù)、瑞利、韋泊分布的信號；2、設(shè)計(jì)3個頻率組合的信號；3、疊加上述信號；4、分析上述信號的頻譜。注：1名同學(xué)完成該題目

10、。題目19：Matlab動態(tài)移動小球繪圖1、設(shè)計(jì)三塊磁鐵構(gòu)成的磁力線圖；2、設(shè)計(jì)一個紅色小球沿磁力線移動；3、通過鍵盤控制小球移動的速度；4、通過鼠標(biāo)滾輪控制小球在不同的磁力線移動。注：每名同學(xué)選擇上述題目中的1個，4名同學(xué)完成該題目。題目20：Matlab動態(tài)繪圖1、設(shè)計(jì)不同頻率組成的信號；2、分析信號的頻譜； 3、動態(tài)繪制信號；4、輸出信號的分析結(jié)果。注：1名同學(xué)完成該題目。3設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書(論文)、圖紙、實(shí)物樣品等：（1） 要求設(shè)計(jì)組的每個成員都要了解設(shè)計(jì)的要求和整體思路；（2） 每個題目小組的同學(xué)各完成一份設(shè)計(jì)說明書，突出各自的工作內(nèi)容；（3） 要求有

11、正確的運(yùn)行結(jié)果及結(jié)果分析。課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書4主要參考文獻(xiàn)：l 譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)（第二版）.清華大學(xué)出版社.1999年12月l 袁志祥.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（c語言版）例題詳解與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)第二版. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社出版l 譚浩強(qiáng).C語言程序設(shè)計(jì)題解與上機(jī)指導(dǎo).清華大學(xué)出版社.2000年11月l 陳朔鷹, 陳英主.C語言程序設(shè)計(jì)習(xí)題集（第二版）.人民郵電出版社.2003年2月l 田淑清.C語言程序設(shè)計(jì)輔導(dǎo)與習(xí)題集.中國鐵道出版社.2000年1月l 王明泉.信號與系統(tǒng).科學(xué)出版社.2010年6月5設(shè)計(jì)成果形式及要求：每個子題目小組提供詳細(xì)的設(shè)計(jì)說明書一份設(shè)計(jì)說明書中包含：1、關(guān)鍵詞解釋，設(shè)計(jì)

12、方案基本原理；2、軟件框圖；3、調(diào)試過程、設(shè)計(jì)結(jié)果、設(shè)計(jì)分析；4、附錄軟件源代碼6工作計(jì)劃及進(jìn)度：2016年12月5日 2016年12月5日：學(xué)習(xí)Matlab有關(guān)編程方法；2016年12月6日 2016年12月8日：在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)；2016年12月8日 2016年12月9日：撰寫課程設(shè)計(jì)說明書； 2016年12月9日：答辯。學(xué)科部主任審查意見： 簽字： 年 月 日目錄1. 設(shè)計(jì)目的簡介.12. 設(shè)計(jì)主要方案及理論介紹.13. 設(shè)計(jì)主要步驟.34. 程序源代碼.55. 運(yùn)行結(jié)果.76. 實(shí)例驗(yàn)證.87.設(shè)計(jì)評述.138.參考文獻(xiàn).131. 設(shè)計(jì)目的簡介 數(shù)獨(dú)游戲設(shè)計(jì)1.根據(jù)數(shù)獨(dú)游戲

13、規(guī)則，設(shè)計(jì)數(shù)獨(dú)判斷程序；2.自動生成數(shù)獨(dú)表；3.根據(jù)輸入給出輸出；2.設(shè)計(jì)主要方案及理論介紹算法：遞歸算法特點(diǎn)遞歸算法是一種直接或者間接地調(diào)用自身算法的過程。在計(jì)算機(jī)編寫程序中，遞歸算法對解決一大類問題是十分有效的，它往往使算法的描述簡潔而且易于理解。遞歸算法解決問題的特點(diǎn)：(1) 遞歸就是在過程或函數(shù)里調(diào)用自身。(2) 在使用遞歸策略時，必須有一個明確的遞歸結(jié)束條件，稱為遞歸出口。(3) 遞歸算法解題通常顯得很簡潔，但遞歸算法解題的運(yùn)行效率較低。所以一般不提倡用遞歸算法設(shè)計(jì)程序。(4) 在遞歸調(diào)用的過程當(dāng)中系統(tǒng)為每一層的返回點(diǎn)、局部量等開辟了棧來存儲。遞歸次數(shù)過多容易造成棧溢出等。要求遞歸算

14、法所體現(xiàn)的“重復(fù)”一般有三個要求：一是每次調(diào)用在規(guī)模上都有所縮小(通常是減半)；二是相鄰兩次重復(fù)之間有緊密的聯(lián)系，前一次要為后一次做準(zhǔn)備(通常前一次的輸出就作為后一次的輸入)；三是在問題的規(guī)模極小時必須用直接給出解答而不再進(jìn)行遞歸調(diào)用，因而每次遞歸調(diào)用都是有條件的(以規(guī)模未達(dá)到直接解答的大小為條件)，無條件遞歸調(diào)用將會成為死循環(huán)而不能正常結(jié)束。3.設(shè)計(jì)主要步驟 S = zeros(size(M),0); end %-查找第一個0元素-firstId = find(M(:)=0, 1 ); %-矩陣中無0元素-if isempty(firstId) S(:,:,size(S,3)+1) = M;

15、%-矩陣中有0元素- else %-查找該元素在矩陣中的位置- i,j = ind2sub(9,9,firstId); %-填充第一個0元素- for k=1:9 %loop through all 9 possibilities %-尋找該0元素所在的3*3矩陣- ii = (ceil(i/3)-1)*3+1; jj = (ceil(j/3)-1)*3+1; mm = M(ii:ii+2,jj:jj+2); %-判斷該行，該列，該3*3矩陣中是否存在元素k- if sum(M(i,:)=k)=0 & sum(M(:,j)=k)=0 & sum(mm(:)=k)=0 %-將k填入第一個0元素-

16、 M(i,j) = k; %-%填完這個數(shù)后就在此基礎(chǔ)上填寫第二個0元素- S = sodoku(M,S); end end End流程圖4. 程序源代碼 function S = sodoku(M,S) %M = 0,0,1,9,0,0,0,0,8;6,0,0,0,8,5,0,3,0;0,0,7,0,6,0,1,0,0;. % 0,3,4,0,9,0,0,0,0;0,0,0,5,0,4,0,0,0;0,0,0,0,1,0,4,2,0;. % 0,0,5,0,7,0,9,0,0;0,1,0,8,4,0,0,0,7;7,0,0,0,0,9,2,0,0; % %S = sodoku(M) if e

17、xist(S,var) S = zeros(size(M),0); end firstId = find(M(:)=0, 1 ); if isempty(firstId) S(:,:,size(S,3)+1) = M; else i,j = ind2sub(9,9,firstId); for k=1:9 ii = (ceil(i/3)-1)*3+1; jj = (ceil(j/3)-1)*3+1; mm = M(ii:ii+2,jj:jj+2); if sum(M(i,:)=k)=0 & sum(M(:,j)=k)=0 & sum(mm(:)=k)=0 M(i,j) = k; S = sodo

18、ku(M,S); end end end5. 運(yùn)行結(jié)果5.1實(shí)例驗(yàn)證6.設(shè)計(jì)的評述及通過設(shè)計(jì)的收獲體會 通過實(shí)驗(yàn)，是我對MATLAB有了一個基礎(chǔ)的了解，在學(xué)習(xí)MATLAB編程中需要很多的參考書，要盡量多的熟悉matlab自帶的函數(shù)及其作用，因?yàn)閙atlab的自帶函數(shù)特別多，基本上能夠滿足一般的數(shù)據(jù)和矩陣的計(jì)算，所以基本上不用你自己編函數(shù)。這一點(diǎn)對程序非常有幫助，可以使程序簡單，運(yùn)行效率高，可以節(jié)省很多時間。本次課設(shè)中用了很多MATLAB自帶的函數(shù)，使程序變得很簡單而有效。在編程的過程中學(xué)習(xí)，程序需要什么知識再去補(bǔ)充，編程是一點(diǎn)一點(diǎn)積累的，所以需要做一些隨手筆記什么的。課題需要什么函數(shù)，需要什么模塊就應(yīng)該去著重看那個知識點(diǎn)，就應(yīng)該一步一步學(xué)，如果太急于把所有東西都學(xué)到，也是不好的，更是實(shí)現(xiàn)不了的?？傊?，通過這次學(xué)習(xí)，我了解了一下這個軟件總體的功能，以及通過自己編寫一些代碼也學(xué)到了一些用法和知識。我相信通過不時的積累，我會慢慢的學(xué)會使用MATLAB。7. 參考文獻(xiàn)1. MATLAB R2016a完全自學(xué)一本通MATLAB R2016a完全自學(xué)一本通 作者:劉浩編著出版