編碼技術(shù)論文精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的編碼技術(shù)論文主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：編碼技術(shù)論文范文

近些年來(lái)對(duì)無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域的研究越來(lái)越多，這些技術(shù)在地空通信中逐漸成為熱點(diǎn)。LDPC碼是一種線性的分組碼，它是基于稀疏校驗(yàn)矩陣的。本論文簡(jiǎn)要介紹了LDPC碼的編碼算法和譯碼算法，以及在地空通信中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 LDPC碼 地空通信 編碼

1 LDPC碼簡(jiǎn)介

1.1 提出LDPC碼的背景

衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展越來(lái)越成熟，最近研發(fā)的衛(wèi)星通信技術(shù)能夠通過(guò)空間衛(wèi)星進(jìn)行地空通信。LDPC碼是其中非常重要的一環(huán)，這是因?yàn)長(zhǎng)DPC碼具有強(qiáng)大的糾錯(cuò)能力，具有很低的復(fù)雜度等。

LDPC碼具有很強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，同時(shí)還具有低復(fù)雜度的快速譯碼算法和比較好的特性結(jié)構(gòu)，所以在最新的帶寬無(wú)線多媒體的通信系統(tǒng)中，LDPC碼成為了能夠傳播高質(zhì)量的通信以及視頻信號(hào)的關(guān)鍵性技術(shù)。同時(shí)LDPC碼已經(jīng)廣泛被歐洲等國(guó)家的衛(wèi)星使用。

1.2 LDPC碼的基本概念

LDPC碼的全稱為低密度奇偶校驗(yàn)，1960年后Gallager第一次提出這個(gè)概念。LDPC碼是一種線性的分組碼，它是基于稀疏校驗(yàn)矩陣的。LDPC碼的編碼是一種隨機(jī)碼。由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)和條件都十分落后，LDPC碼并沒(méi)有廣泛應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)了Turbo碼，但是Turbo碼在本質(zhì)上就是LDPC碼。LDPC碼的糾錯(cuò)性能十分優(yōu)異，近些年來(lái)越來(lái)越受到人們的重視。

LDPC碼的譯碼采用軟判決的置信傳播迭代譯碼算法。正是由于這個(gè)原因，LDPC碼在給定誤碼率的情況下，信息的傳輸速率和Shannon限很接近。在某種程度上，LDPC碼的糾錯(cuò)性比Turbo碼強(qiáng)出了很多很多。我們都知道，譯碼的復(fù)雜度與碼長(zhǎng)有關(guān)，而且是線性的關(guān)系。要想實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)編碼分組的應(yīng)用，就必須克服分組碼在長(zhǎng)碼的時(shí)候譯碼的計(jì)算量問(wèn)題。

2 DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)的前向糾錯(cuò)系統(tǒng)

LDPC碼的編譯方法有許多，本論文簡(jiǎn)要介紹一下介紹LDPC碼的DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)編譯碼方法。

第一代DVB標(biāo)準(zhǔn)是1994年提出來(lái)的，它采用RS碼，QPSK調(diào)制和級(jí)聯(lián)卷積碼的方式。但是伴隨VLSI技術(shù)的發(fā)展，就出現(xiàn)了更高效率的編碼方式。DVB-S2項(xiàng)目組的目標(biāo)旨在帶寬和功率不增加的情況下，增加百分之30的傳輸量。

DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)主要由三個(gè)部分組成：BCH（前向糾錯(cuò)系統(tǒng)由外編碼）、LDPC（內(nèi)編碼）和比特交織。同時(shí)輸入流包括BBFRAMES（基本比特幀）和FECFRAMES（外流前向糾錯(cuò)幀）。FEC系統(tǒng)處理完每個(gè)BBFRAME（kbch位）之后，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)FEC-FRAME（nldpc）。系統(tǒng)BCH外碼的奇偶校驗(yàn)比特（BCHFEC）被加到BBFRAME，LDPC內(nèi)碼的奇偶校驗(yàn)比特被加到BCHFEC后面。

3 LDPC碼的算法

3.1 LDPC碼編碼算法

傳統(tǒng)的規(guī)則LDPC碼的編碼主要可以分為四步，分別如下。其框圖如圖1所示，編碼步驟如下：

（1）明確規(guī)則LDPC碼的H矩陣的列重和行重。

（2）構(gòu)造LDPC碼的H矩陣。

（3）將校驗(yàn)矩陣H轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)形式。

（4）根據(jù)線性分組碼系統(tǒng)形式的校驗(yàn)矩陣與生成矩陣之間的關(guān)系得到相應(yīng)的生成矩陣G，編碼生成的碼字為C=uG。

3.2 LDPC碼的譯碼算法

LDPC碼有很多種譯碼方式，常見(jiàn)的譯碼方式主要有：加權(quán)比特翻轉(zhuǎn)譯碼、比特翻轉(zhuǎn)譯碼、大數(shù)邏輯譯碼、后驗(yàn)概率譯碼以及和積算法譯碼等。本論文簡(jiǎn)要介紹和積算法。

所謂和積算法，就是一種迭代譯碼算法，它的傳播是基于置信度的。下一次迭代的輸入，是上一次譯碼結(jié)束時(shí)可靠度量度的計(jì)算結(jié)果。直到達(dá)到了某個(gè)特定的條件后，譯碼的迭代過(guò)程才會(huì)停止，進(jìn)而系統(tǒng)會(huì)作出硬判決。

4 我國(guó)的LDPC碼在將來(lái)地空通信中的應(yīng)用

地空通信具有許多特點(diǎn)，比如信號(hào)的能量衰減比較嚴(yán)重，信息的傳輸延時(shí)比較大等等。因此必須采取特殊的方法，才能夠保證信息傳輸時(shí)的可靠性。地空通信信道對(duì)于信道編碼是一種理想的信道。

（1）地空通信信道和無(wú)記憶的高斯信道很相似，都是Shannon編碼理論的信道模型。

（2）地空通信信道可以使用很低的頻帶利用率的編碼和二進(jìn)制調(diào)制方案，因?yàn)榈乜胀ㄐ判诺谰哂泻茇S富的帶寬。

（3）由于地空通信中傳輸距離非常遠(yuǎn)，信號(hào)的能量衰減比較多，所以采用的都是低碼速率通信。

以前地空通信使用的都是Turbo碼。Turbo碼具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如誤碼性能很好，但是仍然存在著誤碼平臺(tái)。相對(duì)于Turbo碼，LDPC碼更適合作為地空通信的信道編碼，這是因?yàn)長(zhǎng)DPC碼具有很低的譯碼復(fù)雜度、更低的誤碼平臺(tái)以及更大的吞吐量。要想設(shè)計(jì)出更加適合于地空通信的LDPC碼，還需要考慮到功耗效率、編碼器和譯碼器的結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜度等等。作為一種重要的信道編碼，LDPC碼必將會(huì)在地空通信中發(fā)揮重要的作用。

5 總結(jié)

近些年來(lái)對(duì)無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域的研究越來(lái)越多，這些技術(shù)在地空通信中逐漸成為熱點(diǎn)。LDPC碼是一種線性的分組碼，它是基于稀疏校驗(yàn)矩陣的。本論文簡(jiǎn)要介紹了LDPC碼的編碼算法和譯碼算法，以及在地空通信中的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]曾蓉，梁釗.低密度校驗(yàn)LDPC碼的構(gòu)造及編碼[J].重慶郵電學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，17（3）：316-319.

[2]張長(zhǎng)帥，宋黎定，劉泳.LDPC碼在深空通信中的應(yīng)用技術(shù)研究[J].航天器工程，2007，16（3）：90-92.

[3]翟政安，羅倫，時(shí)信華.深空通信信道編碼技術(shù)研究[J].飛行器測(cè)控學(xué)報(bào)，2006，25（2）：59-61.

第2篇：編碼技術(shù)論文范文

The paper mainly researches the application of advanced PLC (Programmable Logic Controller), transducer, and absolute encoder in the grab bucket crane, which takes the place of the traditional mode of the electric control and aims to improve the work efficiency of grab bucket crane and decrease its failure rate. These applications will bring a lot of advantages, such as lower maintenance costs, lower workload of maintenance, and easily to be manipulated etc. It is also achieved to be semi-automatic operation to reduce the risk of man-made operation accident with the effects of reliable running and energy-saving.

The paper primarily focuses on the principle of automatic open / close grab of grab bucket crane and proposes the principle and physical significance of the moving coordinate method. It is practical that the applied absolute encoder automatically follows the lifting and landing of grab bucket and measures the length difference value of steel wire rope to achieve the function of its automatic opening or closing and stable grabbing. According to the usual failures during the practical application of grab bucket crane, the failure display is also developed to be applied to the crane.

The paper consists of four parts:

The first part (Chapter one: Introduction) mainly describes the working principle of grab bucket crane, focusing on the problems of crane controlled in the traditional method, and further exploring the feasibility for intelligent implementation of grab bucket crane.

The second part (Chapter 2, 3, 4) describes the configuration and functional principles of PLC, transducer and encoder. It also makes a theoretical analysis for the selection of PLC, transducer and encoder, which lays a theoretical foundation for the realization of the intelligent operation of grab bucket crane in the following chapter.

The third part (Chapter 5) researches the specific schemes for intelligent implementation of grab bucket crane, such as heavy trolley, light trolley, controller configuration, PLC, transducer, electric connection of absolute encoder, working principle etc. It explicitly explained the principle of automatic open/ close grabbing of crane and the implementation of stable grabbing. It also introduces the realization principle to substitute the limit position of ascending with the utility of encoder.

The fourth part (Chapter 6) mainly introduces soft structure of intelligent operation and PLC configuration of gab bucket crane. The software program of heavy trolley, light trolley, and switching & hoisting mechanism is also composed in the paper.

In the end, it is summarized for the whole research and makes an outlook for the future research.

Key words: crane, PLC, transducer, absolute encoder, automatic opening /closing grab failure display.

摘 要

本論文主要研究抓斗起重機(jī)運(yùn)用先進(jìn)的可編程控制技術(shù)、變頻器和絕對(duì)值編碼器，取代傳統(tǒng)的電氣控制方式，提高抓斗起重機(jī)的工作效率，減小抓斗起重機(jī)的故障率，降低維修費(fèi)用，使維修工作量大大減少，操作變得簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化操作，減少人為的操作事故，運(yùn)行可靠，具有節(jié)能效果。

本論文著重研究抓斗起重機(jī)自動(dòng)開(kāi)閉斗的原理，提出游動(dòng)坐標(biāo)法的原理及物理意義，利用絕對(duì)值編碼器自動(dòng)跟蹤檢測(cè)抓斗起升、開(kāi)閉鋼絲繩的長(zhǎng)度差值，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)閉、沉抓的功能，具有實(shí)用價(jià)值。并根據(jù)抓斗起重機(jī)實(shí)際運(yùn)用中經(jīng)常出現(xiàn)的故障，開(kāi)發(fā)出故障顯示功能。

本論文分成四個(gè)部分：

第一部分（第一章）緒論部分主要對(duì)抓斗起重機(jī)工作原理作了介紹，著重介紹了抓斗起重機(jī)傳統(tǒng)控制方式存在的問(wèn)題，進(jìn)而探討了實(shí)現(xiàn)抓斗起重機(jī)智能操作的研究可能性和研究意義。

第二部分（第二、三、四章）分別對(duì)可編程控制器（PLC），變頻器、絕對(duì)值編碼器的組成、功能各原理作了介紹，以及PLC、變頻器、編碼器的選型作了理論上的分析，為下文抓斗起重機(jī)智能化控制的實(shí)現(xiàn)打下了理論基礎(chǔ)。

第三部分(第五章)研究抓斗起重機(jī)智能控制的具體實(shí)現(xiàn)方案，大車、小車，起升開(kāi)閉機(jī)構(gòu)PLC、變頻器、絕對(duì)值編碼器的電氣連接、工作原理。特別詳細(xì)闡述了抓斗實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)閉斗的原理，以及抓斗自動(dòng)沉抓功能的實(shí)現(xiàn)。還介紹了用編碼器取代上升極限位的實(shí)現(xiàn)原理。

第四部分（第六章）主要介紹抓斗起重機(jī)智能控制的軟件結(jié)構(gòu)，PLC組態(tài)、還詳細(xì)寫出大車、小車、起升開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的軟件程序。

第3篇：編碼技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：光電編碼器；角加速度觀測(cè)器；硬件在回路；加速度反饋控制

中圖分類號(hào)：TH113.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：Acceleration information is often needed to realize the acceleration feedback control in modern servo control systems， while in the rotary motion form the observer algorithm based on motor model to estimate the angular velocity or angular acceleration is far less than the method to use an acceleration transducer. But the rotating accelerometer is high priced and restricts the application range because of its performance index. The article proposed an angular acceleration algorithm based on angular information measured by photoelectric encoder and model information of the observing object， which can estimate the acceleration of the servo control systems. It can also observe the angular rotation， angular velocity and severely changed angular acceleration with excellent effects which verified the robustness and feasibility through the hardware in the loop simulation based on RT-LAB platform. The proposed algorithm can also suit for servo systems which was not droved by motors and apply more widely， what’s more， the low costs make it more suitable for engineering.

Keywords：photoelectric encoder；angular acceleration observer；hardware in the loop；acceleration feedback control

1 引言

伺服系y多數(shù)以位置和速度為跟蹤目標(biāo)[1]，文獻(xiàn)[2]中，劉棟良等針對(duì)永磁同步電機(jī)，利用其定子交軸電流和轉(zhuǎn)速方程構(gòu)造觀測(cè)器，通過(guò)降維線性Luenberger算法實(shí)現(xiàn)了電機(jī)轉(zhuǎn)子角速度的估算。文獻(xiàn)[3]中，郭鴻浩等人針對(duì)永磁無(wú)刷直流電機(jī)提出了角加速觀測(cè)方法，首先通過(guò)構(gòu)建滑模觀測(cè)器觀測(cè)反電動(dòng)勢(shì)波形，再設(shè)計(jì)卡爾曼濾波器從觀測(cè)得到的反電動(dòng)勢(shì)歸一化波形中提取位置信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)角加速度的估計(jì)，但是擴(kuò)展反電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式較為復(fù)雜，其大小與轉(zhuǎn)速、電機(jī)電流及微分值有關(guān)，魯棒性較差。且對(duì)于非電機(jī)驅(qū)動(dòng)的軸系，這種依賴電機(jī)模型的估計(jì)方法也無(wú)能為力。工程實(shí)踐中，大多數(shù)情況下伺服系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為非勻速運(yùn)動(dòng)，傳統(tǒng)的角速度觀測(cè)算法僅限于處于穩(wěn)態(tài)的恒定角速度觀測(cè)，對(duì)于動(dòng)態(tài)加減速過(guò)程的角速度或均勻變化的角加速度的觀測(cè)存在較大誤差，并且機(jī)電或液壓等伺服系統(tǒng)由于存在內(nèi)部和外部的干擾、自身參數(shù)的攝動(dòng)等不確定因素，嚴(yán)重影響觀測(cè)算法的性能。因此，對(duì)于旋轉(zhuǎn)伺服系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速觀測(cè)，基于編碼器的方法更為可靠，中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所的秦曉飛等對(duì)傳統(tǒng)的M/T測(cè)速算法進(jìn)行了改進(jìn)[4]，提出一種基于假脈沖剔除的M/T測(cè)速算法，能夠消除機(jī)械振動(dòng)引起的位置量化誤差，提高了交流伺服系統(tǒng)的測(cè)速性能；北京交通大學(xué)的文曉艷等詳細(xì)討論了M法和T法在工程實(shí)踐中的應(yīng)用并對(duì)其性能做了詳細(xì)分析[5]，指出工程應(yīng)用中應(yīng)該注意的問(wèn)題。然而這兩種方法并不適用于對(duì)角加速的觀測(cè)，目前基于旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)的方法測(cè)量角加速度存在傳感器價(jià)格昂貴或技術(shù)指標(biāo)適用范圍窄等原因[6]，使得其難以應(yīng)用于角加速度反饋或角速度反饋的控制過(guò)程；基于電機(jī)模型的觀測(cè)器算法估計(jì)角速度或角加速度也是一種常用方法[7-10]，大量實(shí)驗(yàn)表明，基于模型觀測(cè)器估計(jì)算法的加速度反饋控制系統(tǒng)，其控制性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及基于加速度傳感器的加速度反饋控制系統(tǒng)，Bramde Jager[11]和Ivan Godler[12]等人分別對(duì)此作出了詳細(xì)研究。因此基于位置傳感器和觀測(cè)算法來(lái)有效獲取角速度和角加速度信息是一種折中的選擇。論文采用高階觀測(cè)器算法，能夠觀測(cè)劇烈變化的轉(zhuǎn)速，性能優(yōu)于常規(guī)觀測(cè)算法，且能夠?qū)崿F(xiàn)非劇烈變化的角加速度觀測(cè)，為加速度反饋魯棒控制提供一種有效方法，最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證了論文提出的加速度觀測(cè)算法的跟蹤性能和算法的可實(shí)現(xiàn)性。

2 光電編碼器工作原理

光電編碼器是由光源、光柵盤和光電檢測(cè)裝置組成，光柵盤是在固定直徑的圓盤上等分地開(kāi)通若干個(gè)長(zhǎng)方形孔，通過(guò)聯(lián)軸器的帶動(dòng)，當(dāng)光電編碼盤和軸一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，光源發(fā)光通過(guò)透鏡照射到光敏電阻上，經(jīng)過(guò)檢測(cè)裝置檢測(cè)輸出脈沖信號(hào)。結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。

光電編碼器的輸出量有模擬量和數(shù)字量?jī)煞N形式，論文以數(shù)字編碼器為例進(jìn)行研究。數(shù)字增量式編碼器直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出3組方波脈沖信號(hào)，分別為A相、B相和C相， A相與B相的相位差為90度，C相為每轉(zhuǎn)一周輸出一個(gè)脈沖，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位，輸出波形如圖2所示。

編碼器旋轉(zhuǎn)方向的判斷是通過(guò)將A相B相輸出值保存起來(lái)，與下一個(gè)A相B相輸出值做比較，通過(guò)編碼時(shí)序就可以判斷出編碼器的旋轉(zhuǎn)方向，圖2中標(biāo)示出了輸出波形與編碼器旋轉(zhuǎn)方向的關(guān)系，算法的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)判斷編碼器輸出AB兩相的狀態(tài)轉(zhuǎn)移順序，如圖3所示。

增量式編碼器測(cè)量轉(zhuǎn)角的方法是通過(guò)讀取脈沖數(shù)的方式計(jì)算出旋轉(zhuǎn)的角度或轉(zhuǎn)速等參數(shù)。而不同規(guī)格型號(hào)的編碼器光柵碼盤上的光柵線數(shù)是不同的，光柵線數(shù)決定每周輸出的脈沖數(shù)量，即影響測(cè)量的精度。采用正交編碼方式可以方便實(shí)現(xiàn)倍頻電路設(shè)計(jì)，提高編碼器測(cè)量精度。

3 三階觀測(cè)器設(shè)計(jì)

6 結(jié)論

為了適應(yīng)伺服控制系統(tǒng)中加速度反饋控制方式對(duì)角加速度進(jìn)行觀測(cè)的需求，論文提出一種基于增量式光電編碼器和觀測(cè)算法相結(jié)合的方法，用于觀測(cè)角加速度變化規(guī)律，并通過(guò)半實(shí)物仿真平臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證，觀測(cè)效果良好，克服了采用旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)價(jià)格昂貴和適用范圍小的問(wèn)題，克服了基于電機(jī)模型純算法估計(jì)的不準(zhǔn)確問(wèn)題，克服了針對(duì)非電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)伺服系統(tǒng)無(wú)法使用估計(jì)算法的問(wèn)題。計(jì)算量小，可以應(yīng)用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)，跟蹤性能好，可以實(shí)現(xiàn)角位移，角速度和劇烈變化的角加速度的觀測(cè)，滿足伺服系統(tǒng)的控制需求。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄧紅星，王憲彬，劉咔.角加速度邊界層觀測(cè)器設(shè)計(jì)[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，42（9）：1504-1508.

DENG Hong-xing，WANG Xian-bin，LIU Ka.Design of an angular acceleration boundary observer[J].

JOURNAL OF HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY，2010，42（9）：1504-1508.

[2] ⒍傲跡鄭謝輝，崔麗麗.無(wú)速度傳感器永磁同步電機(jī)反推控制[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2011，26（9）：67-72.

LIU Dong-liang，ZHENG Xie-hui，CUI Li-li.Backstepping Control of Speed Sensorless Permanent Magnet Synchronous Motor[J].TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY，2011，26（9）：67-72.

[3] 郭鴻浩，周波，劉穎，許恩利.永磁無(wú)刷直流電機(jī)角加速度估計(jì)[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2014，29（5）：93-103.

GUO Hong-hao，ZHOU Bo，LIU Ying，XU En-li，You Xia.Angular Acceleration Estimation for a Permanent Magnet Brushless DC Motor[J].TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY，2014，29（5）：93-103.

[4] 秦曉飛，王云寬，鄭軍，于家斌.交流伺服系統(tǒng)振動(dòng)魯棒M/T測(cè)速算法[J].電機(jī)與控制學(xué)報(bào)，2010，14（5）：97-103.

QIN Xiao-fei，WANG Yun-kuan，ZHENG Jun，YU Jia-bin.Mechanical-vibration-robust M/T speed detection method of AC servo system[J].ELECTRIC MACHINES AND CONTROL，2010，14（5）：97-103.

[5] 文曉燕，鄭瓊林，韋克康，王琛琛.增量式編碼器測(cè)速的典型問(wèn)題分析及應(yīng)對(duì)策略[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2012，27（2）：185-190.

Wen Xiaoyan，Zheng Qionglin，Wei Kekang，Wang Chenchen.Typical Issues Analysis and Corresponding Strategy for Incremental Encoder Speed Measurement[J].TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY，2012，27（2）：185-190.

[6] 郝雙暉，劉勇，劉杰，郝明暉.基于查表原理的單對(duì)磁極編碼器研制[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2006，26（19）：165-168.

HAO Shuang-hui，LIU Yong，LIU Jie，HAO Ming-hui.Design of Single Pair-pole Magnetic Encoder Based on Looking-up Table[J].Proceedings of the CSEE，2006，26（19）：165-168.

[7] 王皖君，張為公，李旭.變速器試驗(yàn)臺(tái)慣量電模擬與角加速度估計(jì)[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，42（1）：62-66.

Wang Wanjun，Zhang Weigong，Li Xu.Inertia electrical emulation and angular acceleration estimation for transmission test rig[J].JOURNAL OF SOUTHEAST UNIVERSITY （Natural Science Edition），2012，42（1）：62-66.

[8] Seung H. Jeong，Seul Jung，and M. Tomizuka.Attitude Control of a Quad-rotor System Using an Acceleration-based Disturbance Observer An Empirical Approach[C].The 2012 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics，Kaohsiung，Taiwan， July，2012.

[9] Trong Biên Hoàng，William Pasillas-Lépine，Alexandre De Bernardinis and Mariana Netto.Extended Braking Stiffness Estimation Based on a Switched Observer With an Application to Wheel-Acceleration Control[J].IEEE TRANSACTIONS ON CONTROL SYSTEMS TECHNOLOGY，2014，22（6）：2384-2392.

[10] 王萍，李斌，S瑞祥，李桂丹.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的研究[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2003，18（2）：5-8.

WANG Ping，LI Bin，HUANG Rui-xiang，LI Gui-dan.Study of Speed-Sensorless Direct Torque Control System Based on Neural-Network[J].TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY，2003，18（2）：5-8.

[11] Bram de Jager.Acceleration assisted tracking control[J].IEEE Control Systems Magazine，1994，14（5）：20-27.

[12] Ivan Godler，Masahiro Inoue，Tamotsu，Tadashi Yamashita.Robust comparison of control schemes with disturbances observer and with acceleration control loop[J].Industrial Electronics，1999，3：1035-1040.

[13] 韓旭忠，孫穎.高階慣性環(huán)節(jié)狀態(tài)反饋極點(diǎn)配置的一種簡(jiǎn)易方法[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2002，22（4），118-121.

HAN Zhong-xu，SUN Ying.A SIMPLE METHOD FOR STATE FEEDBACK'S POLE-PLACEMENT IN HIGH-ORDER INERTIA LINK[J].Proceedings of the CSEE，2002，22（4），118-121.

第4篇：編碼技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：不落輪鏇床,NCU,閉環(huán)控制

1 概述

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，近年來(lái)，國(guó)家大力發(fā)展數(shù)控技術(shù)，數(shù)控技術(shù)在機(jī)床上得到廣泛應(yīng)用，鐵路輪對(duì)的日常維修加工目前廣泛采用數(shù)控不落輪鏇床來(lái)完成，在不拆卸機(jī)車車輛輪對(duì)的情況下進(jìn)行鏇輪踏面加工,加工誤差小，因此車輪的鏇修效率得到大大提高，節(jié)約了維修成本和鏇修時(shí)間。

2 不落輪鏇床數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1 硬件結(jié)構(gòu)：

不落輪鏇床數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)由數(shù)控單元NCU561.4及SIMODRIVE611D驅(qū)動(dòng)模塊； OP010C(MMC103和PCU50服務(wù)器)和MCP操作控制單元；S7-300PLC 模塊；4個(gè)1FK7三相數(shù)字伺服電動(dòng)機(jī)，micromaster440變頻器，三相異步驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)等部件組成，系統(tǒng)的各個(gè)部件通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS聯(lián)接。連接結(jié)構(gòu)如圖1：

圖1：鏇床硬件結(jié)構(gòu)聯(lián)系圖

2.2 軟件結(jié)構(gòu)

SINUMERIK 840D軟件包括Windows xp 操作系統(tǒng)，NC 軟件和HMI軟件，PLC軟件。

2.2.1WindowsXP操作系統(tǒng):

系統(tǒng)安裝在PCU上，實(shí)際相當(dāng)于單獨(dú)的計(jì)算機(jī)，NC 軟件和HMI 軟件安裝在Windows NT操作系統(tǒng)上使用。

2.2.2 NC 軟件:

SINUMERIK 840D通過(guò)特殊處理， NC軟件與PCU計(jì)算機(jī)WindowsXP 操作系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)運(yùn)行。從而使得操作PCU即可實(shí)時(shí)控制NCU程序，實(shí)現(xiàn)同步控制的功能。論文格式。主要用于切削輪對(duì)程序控制，其主要功能有：

控制機(jī)床各部件靈活協(xié)調(diào)工作

監(jiān)測(cè)群組模式下各通道的狀態(tài)

x,z坐標(biāo)方向動(dòng)態(tài)控制

可編寫快速響應(yīng)程序

可編寫各部件同步動(dòng)作程序

選擇優(yōu)化地址和時(shí)間

各種曲線插補(bǔ)方法

電子齒能

刀具，螺紋間隙，象限補(bǔ)償功能

測(cè)量功能

高級(jí)編程語(yǔ)言的編譯功能

2.2.3 HMI advanced軟件

鏇床采用HMI advanced軟件進(jìn)行操作，他是運(yùn)行在Windows NT系統(tǒng)下的應(yīng)用程序，為用戶提供了友好的操作界面，用于編程控制。如圖示：

圖2：HMI advanced啟動(dòng)后界面

通過(guò)操作HMI advanced軟件，可以實(shí)現(xiàn)鏇床以下功能

編寫輪對(duì)廓型加工程序

執(zhí)行部件程序

手動(dòng)控制操作鏇床

讀寫程序數(shù)據(jù)

編輯程序數(shù)據(jù)

顯示處理故障

設(shè)定鏇床參數(shù)

建立與PLC,NC等控制系統(tǒng)通信

2.3.4 PLC軟件

PLC用戶程序通過(guò)安裝在PCU上的STEP 7軟件進(jìn)行監(jiān)控和操作，也可以使用專門的程序編程器來(lái)進(jìn)行編程，PLC程序主要用于控制鏇床驅(qū)動(dòng)輪，軸箱支撐，液壓系統(tǒng)等部件動(dòng)作的自動(dòng)控制。

3 不落輪鏇床數(shù)字控制程序

3.1 不落輪鏇床加工程序：

加工要求按照鐵路輪對(duì)踏面廓型進(jìn)行切削加工，車輛輪對(duì)通過(guò)軸箱定位，利用4個(gè)驅(qū)動(dòng)輪對(duì)驅(qū)動(dòng)輪對(duì)主軸旋轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸線方向刀具走向，加工出符合國(guó)家TB的標(biāo)準(zhǔn)廓型。鏇床主驅(qū)動(dòng)輪采用PLC控制變頻器，實(shí)現(xiàn)4個(gè)主驅(qū)動(dòng)輪的調(diào)節(jié)?？刂七^(guò)程如圖1：NCU是機(jī)床控制中心，包括PLC和NC兩部分，通過(guò)PROFIBUS 與PLC ET200擴(kuò)展模塊和變頻器進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，通過(guò)MPI與NCU聯(lián)接通訊，手操盤和測(cè)量探頭直接聯(lián)接在NC上。

鏇床加工過(guò)程中，NC按照編寫的數(shù)控加工程序執(zhí)行指令，所有裝載，測(cè)量，切削，卸載均采用NC程序自動(dòng)執(zhí)行操作，加工流程如圖3示。

圖3 ：鏇輪加工流程

車輪加工工藝：

3.2 閉環(huán)控制原理

不落輪鏇床刀具進(jìn)給控制和驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)速度控制采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，使用用增量式光電編碼器檢測(cè)裝置，該裝置安裝在伺復(fù)電動(dòng)機(jī)上，用來(lái)檢測(cè)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)角，推算出工作臺(tái)的實(shí)際位移量，編碼器發(fā)出正弦/余弦模擬電平1Vpp (2048脈沖)的反饋信號(hào)，信號(hào)反饋到NCU裝置的比較器中，與程序指令值進(jìn)行比較，用差值進(jìn)行控制，如圖所示：此系統(tǒng)控制精度可以達(dá)到0.1mm.可以滿足鏇床切削加工的需要，此外該系統(tǒng)穩(wěn)定性能良好，測(cè)試維修比較容易。論文格式。

圖5：閉環(huán)控制原理

影響閉環(huán)控制加工系統(tǒng)精度的因素：

a 電機(jī)絲桿每轉(zhuǎn)編碼器采集到的信號(hào)數(shù)量，數(shù)量越多，精度越高。

b.安裝調(diào)試編碼器檢測(cè)裝置的工藝，

c.The multiplication of the encoder signals 編碼器信號(hào)

d.電流和速度控制器取樣時(shí)間，取樣時(shí)間越短，精度越高。論文格式。

4 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)床數(shù)字控制技術(shù)是國(guó)際先進(jìn)機(jī)床生產(chǎn)技術(shù)，也是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的基石。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床工業(yè)與世界數(shù)控機(jī)床工廠不斷深入合作，研制出各種高精度，高技術(shù)含量的數(shù)控機(jī)床設(shè)備，數(shù)控機(jī)床制造業(yè)得到蓬勃發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

1. SIEMENSE . SINUMERIK 840D/840Di/810D RemoteDiagnosis Description of Function .

2. Hegenscheidt. Operation Manual for the U2000Underfloor Wheel Lathe.

3. SCULFORT. Operation Manual for the TF 2000Underfloor Wheel Lathe.

第5篇：編碼技術(shù)論文范文

1文稿來(lái)稿文字務(wù)求準(zhǔn)確、精練、通順、重點(diǎn)突出。論著一般不超過(guò)5000字（包括摘要及圖、表和參考文獻(xiàn)），講座、綜述、會(huì)議紀(jì)要、臨床病理（例）討論類文稿字?jǐn)?shù)可視情況而定；論著摘要（簡(jiǎn)報(bào)）、病例報(bào)告等800～2000字。來(lái)稿請(qǐng)打印，標(biāo)點(diǎn)正確，并占一個(gè)漢字字符，1.5倍行距。外文除英文外，請(qǐng)注明文種。

2文題力求簡(jiǎn)明、醒目，并能反映文章的主題。中文文題一般以不超過(guò)20個(gè)漢字為宜。文題一般不用英文縮略語(yǔ)。

3作者作者姓名在文題下按順序排列。作者單位名稱（具體到科室）及郵政編碼應(yīng)腳注在同頁(yè)左下方，并附第一作者簡(jiǎn)介(職務(wù)、職稱、工作單位、詳細(xì)通訊地址、聯(lián)系電話、傳真和Email)。通信作者請(qǐng)注明。英文單位及姓名同中文一致。

4摘要論著應(yīng)附英文摘要，摘要按結(jié)構(gòu)式格式書寫，內(nèi)容含目的、方法、結(jié)果、結(jié)論(Objective,Methods,Results,Conclusion)四部分。中文摘要力求簡(jiǎn)略。英文摘要應(yīng)詳細(xì)一些（400個(gè)實(shí)詞左右），英文摘要前需列出英文文題、工作單位和全部作者姓名及通信作者。

5關(guān)鍵詞論著需標(biāo)引3～5個(gè)關(guān)鍵詞。按照中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院信息研究所編譯的最新版本《醫(yī)學(xué)主題詞注釋字順表》要求書寫。中文與英文關(guān)鍵詞應(yīng)一致。

6正文層次編號(hào)正文中標(biāo)題層次的編號(hào)采用阿拉伯?dāng)?shù)字分別編號(hào)，一般不超過(guò)4級(jí)。第一級(jí)標(biāo)題1；第二級(jí)標(biāo)題1.1；第三級(jí)標(biāo)題1.1.1；第四級(jí)標(biāo)題1.1.1.1。編號(hào)一律左頂格排列，不要空格。

7醫(yī)學(xué)名詞以全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)（原稱醫(yī)學(xué)名詞審定委員會(huì)）審定公布的醫(yī)學(xué)名詞為準(zhǔn)，尚未公布者仍以人民衛(wèi)生出版社出版的《英漢醫(yī)學(xué)詞匯》為準(zhǔn)。

8藥物名稱以最新版本《中華人民共和國(guó)藥典》和衛(wèi)生部藥典委員會(huì)編寫的《中國(guó)藥品通用名稱》為準(zhǔn)。不應(yīng)使用商品名，如需使用，應(yīng)先給出其通用名稱，并在括號(hào)內(nèi)注明商品名。

9縮略語(yǔ)文題一般不用縮略語(yǔ)。摘要及正文中使用簡(jiǎn)稱，首次出現(xiàn)注出中、英文全稱及縮略語(yǔ)并加括號(hào)，后兩者間用“，”分開(kāi)。

10圖表能用文字簡(jiǎn)潔說(shuō)明的內(nèi)容不必列圖表。圖、表按其在正文中出現(xiàn)的先后次序連續(xù)編碼。每幅圖表應(yīng)冠有序號(hào)及表題。表格請(qǐng)用三線表(頂線、表頭線、底線)，要求同一指標(biāo)有效位數(shù)一致。表格應(yīng)出現(xiàn)于相應(yīng)正文段落之后。照片背面注明文題、圖號(hào)和上、下方向。

11計(jì)量單位按國(guó)務(wù)院命令統(tǒng)一實(shí)行法定計(jì)量單位及其導(dǎo)出單位，具體可參照中華醫(yī)學(xué)會(huì)雜志社出版的《法定計(jì)量單位在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用》。

12統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)注明統(tǒng)計(jì)分析方法的具體名稱、使用的統(tǒng)計(jì)軟件及計(jì)量的具體值（如t值及P值）。統(tǒng)計(jì)學(xué)符號(hào)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《統(tǒng)計(jì)學(xué)名詞及符號(hào)》的有關(guān)規(guī)定書寫，一律用斜體。

13參考文獻(xiàn)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7714-2005《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》中規(guī)定采用的順序編碼制著錄。參考文獻(xiàn)應(yīng)為正式出版物發(fā)表的、作者親自閱讀與稿件主要內(nèi)容密切相關(guān)的近幾年文獻(xiàn)內(nèi)容。參考文獻(xiàn)按稿件中引用先后順序列于文末，并在文內(nèi)引用處以右上角碼加方括號(hào)標(biāo)注。所引文獻(xiàn)務(wù)必與原著核實(shí)，內(nèi)容、版本、卷號(hào)、期號(hào)、頁(yè)碼、年份應(yīng)準(zhǔn)確無(wú)誤。日文漢字勿與中文漢字及簡(jiǎn)化字混淆。參考文獻(xiàn)中的作者為1～3名需全部列出，3名以上只列前三名，后加“，等”。

14著作權(quán)相關(guān)事項(xiàng)本刊可對(duì)來(lái)稿進(jìn)行文字修改、刪節(jié)；凡有涉及原意的修改，則征求作者同意。作者在收到錄用通知后按要求由作者親筆簽署中華醫(yī)學(xué)會(huì)系列雜志《論文著作權(quán)轉(zhuǎn)讓協(xié)議書》并寄回，該論文的專有權(quán)即歸中華醫(yī)學(xué)會(huì)所有。中華醫(yī)學(xué)會(huì)有權(quán)以電子期刊、光盤版方式出版已刊登的論文，未經(jīng)中華醫(yī)學(xué)會(huì)同意，該論文的任何部分不得轉(zhuǎn)載他處。文稿刊登后據(jù)作者人數(shù)，贈(zèng)送作者的當(dāng)期雜志2～5冊(cè)及論著類文章抽印本5份。

15醫(yī)學(xué)倫理問(wèn)題當(dāng)論文的研究對(duì)象是人時(shí)，凡涉及到倫理學(xué)方面事宜，需提供受試者知情同意書復(fù)印件，作者要申明無(wú)任何形式的利益沖突。

16快速通道對(duì)重大研究成果及省、部級(jí)以上基金資助論文及時(shí)效性較強(qiáng)的論文，可通過(guò)“快速通道”在最短時(shí)間內(nèi)發(fā)表。凡要求以“快速通道”發(fā)表的論文，作者應(yīng)提供單位介紹信和專家推薦信。對(duì)國(guó)家、省級(jí)基金資助項(xiàng)目的論文需提交批文復(fù)印件并加蓋單位公章,稿件審定后20~40天快速出版。

17投稿來(lái)稿需請(qǐng)作者所在單位主管學(xué)術(shù)的機(jī)構(gòu)審核，并附單位的推薦信。一般稿件作者在接到回執(zhí)卡后30天左右可有審定結(jié)果；個(gè)別稿件如未接到稿件處理意見(jiàn)，系稿件仍在審閱中；作者如欲投他刊，請(qǐng)先與本刊聯(lián)系。如40天仍未接到錄用通知單，請(qǐng)自行處理。紙質(zhì)版10天內(nèi)、電子版稿件4天內(nèi)未接到回執(zhí)卡或電子回執(zhí)，應(yīng)與編輯部核實(shí)確認(rèn)。本刊不退稿，見(jiàn)諒；特殊稿件需退者請(qǐng)注明。作者收到錄用通知后，請(qǐng)盡快填寫并寄回作者回執(zhí)及中華醫(yī)學(xué)會(huì)系列雜志《論文著作權(quán)轉(zhuǎn)讓協(xié)議書》。

【中國(guó)醫(yī)藥投稿郵箱】：

第6篇：編碼技術(shù)論文范文

【關(guān)鍵詞】研究生 課堂教學(xué) 創(chuàng)新

這是一個(gè)科學(xué)技術(shù)時(shí)代，對(duì)高層次人才的需求越來(lái)越迫切。而研究生的課堂教學(xué)是培養(yǎng)高層次人才的第一線。課堂教學(xué)的好壞對(duì)于今后研究生的學(xué)習(xí)態(tài)度、科研思維、實(shí)踐方法等多個(gè)方面有著潛移默化的影響。本文基于筆者在研究生課程授課中積累的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，試圖總結(jié)目前研究生課堂教學(xué)方面存在的問(wèn)題，并提出解決的對(duì)策及建議。

一、研究生課堂教學(xué)存在的問(wèn)題

從教學(xué)內(nèi)容來(lái)說(shuō)，主要存在的問(wèn)題是教材更新慢，教學(xué)內(nèi)容滯后。導(dǎo)師不能夠?qū)⒈緦W(xué)科的最新學(xué)術(shù)成果轉(zhuǎn)化為課堂教學(xué)內(nèi)容，這導(dǎo)致學(xué)生對(duì)本學(xué)科沒(méi)有全新的認(rèn)識(shí)，在確定研究方向的時(shí)候往往找不準(zhǔn)切入點(diǎn)。特別是工科方面的研究生課程，科技的發(fā)展日新月異，課堂上所學(xué)的知識(shí)，在實(shí)踐中往往已經(jīng)是被淘汰很久的技術(shù)，學(xué)了不能夠致用。最可怕的是，研究生們自身很清楚這樣的學(xué)習(xí)狀態(tài)，但出于尊師的傳統(tǒng)，他們往往選擇沉默，對(duì)于課程應(yīng)付了事，大大降低了學(xué)習(xí)的積極性。

從教學(xué)方法來(lái)說(shuō)，我們的課堂教學(xué)仍然延續(xù)傳統(tǒng)的教學(xué)方法，即“講授式”的教學(xué)方法。教師在課堂上處于主體地位，而學(xué)生被動(dòng)接受。學(xué)生作為認(rèn)知主體的地位沒(méi)有得到體現(xiàn)，主觀能動(dòng)性不能得到發(fā)揮，這種教學(xué)方法已經(jīng)被實(shí)踐證明了學(xué)習(xí)的有效性是比較低的。而研究生作為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，這樣的教學(xué)方法明顯不適合研究生培養(yǎng)目標(biāo)所提出的要求。這種教學(xué)方法還有一個(gè)弊端，就是教師與學(xué)生之間缺乏交流與溝通，不利于培養(yǎng)學(xué)生的理性精神與批判意識(shí)。當(dāng)然也有教師采用討論法教學(xué)，將主體的地位交給學(xué)生，但討論的范圍往往局限于對(duì)教材的理解，而教師則只起到組織者的作用，沒(méi)有主動(dòng)參與到討論中去，導(dǎo)致學(xué)生們的討論流于淺表。

二、產(chǎn)生問(wèn)題的主要原因

究其原因，歸根結(jié)底是因?yàn)槲覈?guó)高?！爸乜蒲?，輕教學(xué)”的管理制度造成的。

從導(dǎo)師方面來(lái)說(shuō)。教師職稱的評(píng)定，各類獎(jiǎng)項(xiàng)都與科研項(xiàng)目和學(xué)術(shù)論文掛鉤，在課堂教學(xué)方面，只要完成課時(shí)量就可以了，沒(méi)有明確的評(píng)價(jià)機(jī)制。課堂教學(xué)質(zhì)量的好壞與職稱，評(píng)獎(jiǎng)的聯(lián)系甚微，這導(dǎo)致導(dǎo)師把絕大部分的精力都放在科研上，而忽視了課堂教學(xué)，教學(xué)質(zhì)量是得不到保證的。

從研究生方面來(lái)說(shuō)。我國(guó)各大高校，研究院所為了提高自身的科研影響力，研究生畢業(yè)標(biāo)準(zhǔn)往往是用發(fā)表期刊論文的數(shù)量和質(zhì)量以及是否完成學(xué)位論文來(lái)評(píng)定的。研修各類課程的作用是取得相應(yīng)的學(xué)分，及格就行。只有少數(shù)想要爭(zhēng)取獎(jiǎng)學(xué)金的學(xué)生會(huì)努力在課程考查中去爭(zhēng)取高分。這種畢業(yè)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致師生對(duì)課堂教學(xué)都不夠重視。這就是為什么研究生們明明知道課程內(nèi)容與實(shí)際脫節(jié)，卻不愿意表達(dá)意見(jiàn)的主要原因。而研究生要想畢業(yè)，壓力主要來(lái)自于論文，這導(dǎo)致他們把大部分的時(shí)間與精力放在論文寫作方面，對(duì)于基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)力度相對(duì)減少。

三、改進(jìn)研究生課堂教學(xué)的對(duì)策

1. 課堂配置方面。要充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，研究生的教室應(yīng)配備教學(xué)用的計(jì)算機(jī)及投影儀等電教設(shè)備，有條件的院所還應(yīng)配備與學(xué)生人數(shù)相符合的電腦，便于學(xué)生隨時(shí)查找資料。

2. 教學(xué)內(nèi)容方面，教師應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，將本學(xué)科最新的學(xué)術(shù)成果轉(zhuǎn)化為課堂教學(xué)內(nèi)容。以本人講授的《編碼理論》為例，現(xiàn)行教材的內(nèi)容是代數(shù)編碼基礎(chǔ)、線性分組碼等20世紀(jì)六七十年代已經(jīng)發(fā)展成熟的編碼理論。如果緊扣教材，這門課只是起到了介紹“編碼理論”的作用。在講授這門課的過(guò)程中，我另從IEEE等數(shù)據(jù)庫(kù)中搜集了所有與編碼理論相關(guān)的最新的綜述文章，從中知道了最新的編碼理論。包括網(wǎng)絡(luò)編碼，無(wú)速率編碼等新技術(shù)。這些技術(shù)在理論上已經(jīng)相當(dāng)成熟，并離實(shí)際應(yīng)用不遠(yuǎn)了。我把這些新的進(jìn)展在課堂上介紹給學(xué)生，結(jié)合教材，與學(xué)生進(jìn)行討論，使大家能夠看到這門課與最新科技進(jìn)展是如何接軌的。 令人欣喜的是，在授課的學(xué)生中，已經(jīng)有四位學(xué)生選擇了網(wǎng)絡(luò)編碼作為研究方向， 還有一位學(xué)生把網(wǎng)絡(luò)編碼核心思想靈活應(yīng)用到傳感器網(wǎng)絡(luò)中，轉(zhuǎn)移了節(jié)點(diǎn)計(jì)算開(kāi)銷。因此，給研究生授課，應(yīng)該結(jié)合教材，將本學(xué)科最新的學(xué)術(shù)前沿動(dòng)態(tài)整合到課堂教學(xué)內(nèi)容中，幫助指導(dǎo)學(xué)生找準(zhǔn)研究的方向。這樣教師將科研與教學(xué)結(jié)合了起來(lái)；而學(xué)生在學(xué)習(xí)中研究，在研究中學(xué)習(xí)，這才是有效的學(xué)習(xí)方式。

3. 教學(xué)方法方面，要建立“雙主教學(xué)”模式。教學(xué)內(nèi)容更新，使用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，但如果教學(xué)模式不改變，課堂教學(xué)效果也不可能取得大的進(jìn)步。西方目前流行的是以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，但這種教學(xué)模式并不適合我國(guó)的學(xué)情。我國(guó)在基礎(chǔ)教育階段普遍使用的是灌輸式教學(xué)，而研究生的課程學(xué)習(xí)主要集中在研一階段，這個(gè)時(shí)候把課堂完全交給他們是不合適的，他們的理性思維，批評(píng)精神，歸納演繹推理的能力還需要逐步培養(yǎng)。

所謂“雙主教學(xué)”模式是指教師與學(xué)生共為主體，這種模式介于中西教學(xué)模式之間，比較適合于研究生的課堂教學(xué)。在這種教學(xué)模式中，引導(dǎo)討論方向、總結(jié)學(xué)習(xí)成果時(shí)教師是主體；討論時(shí)學(xué)生是主體。這種模式既能充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，又能體現(xiàn)出學(xué)生作為認(rèn)知主體的學(xué)習(xí)地位。

目前國(guó)內(nèi)外教學(xué)改革中，建構(gòu)主義教學(xué)法比較適用于“雙主模式”。

問(wèn)題式學(xué)習(xí)（Problem -Based Learning ，簡(jiǎn)稱PBL ，也被譯成基于問(wèn)題學(xué)習(xí)） 就是這樣的一種與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論及其教學(xué)原則非常吻合的教學(xué)模式。 這一教學(xué)模式大致包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：形成一個(gè)新的小組；啟動(dòng)一項(xiàng)新問(wèn)題；執(zhí)行問(wèn)題解決；展示成果；在解決問(wèn)題之后進(jìn)行反思。

問(wèn)題式學(xué)習(xí)是指以問(wèn)題為基礎(chǔ)的教學(xué)方式。它的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)包括教師提出問(wèn)題，學(xué)生組成小組，啟動(dòng)問(wèn)題，循環(huán)反復(fù)解決問(wèn)題，成果展示，反思和評(píng)價(jià)等。這種學(xué)習(xí)方法也是建構(gòu)主義教學(xué)模式的一種，它有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，主動(dòng)參與到課堂中來(lái)，完成自身知識(shí)體系的建構(gòu)。

以研究生的《通信網(wǎng)絡(luò)性能分析基礎(chǔ)》課程為例。教師在講授完基礎(chǔ)理論“排隊(duì)論”之后，在“隨機(jī)接入網(wǎng)”部分，把最新的接入網(wǎng)分析作為素材，將這些素材分成幾個(gè)方面。然后學(xué)生分組討論問(wèn)題，每個(gè)小組派一至兩名研究生給大家講授他們對(duì)問(wèn)題的理解以及以前所學(xué)的基礎(chǔ)理論是如何對(duì)隨機(jī)接入網(wǎng)問(wèn)題進(jìn)行分析的，學(xué)生講完之后教師再將自己對(duì)這個(gè)問(wèn)題的理解與大家進(jìn)行討論。通過(guò)兩三次分析后，多數(shù)同學(xué)對(duì)這個(gè)問(wèn)題都有了比較深入的理解。最后，大家把交流的結(jié)果整理成文檔，作為平時(shí)的成績(jī)記錄下來(lái)。據(jù)調(diào)查，一些學(xué)生在研究MAC層協(xié)議中利用從這門課中獲取的知識(shí)，設(shè)計(jì)出了很好的協(xié)議，被成功應(yīng)用于通信網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度中。

除了以上的舉例以外，還有“課題研討式”教學(xué)，“練習(xí)――實(shí)踐”教學(xué)等等教學(xué)方法都非常成熟，需要教師根據(jù)課程內(nèi)容靈活運(yùn)用，是所謂“教無(wú)定式”。

四、課堂創(chuàng)新應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

1. 不要為了創(chuàng)新而創(chuàng)新

作為教育工作者，我們首先應(yīng)該明白自身的責(zé)任是培養(yǎng)人，我們的著眼點(diǎn)應(yīng)因放在“人”上。不管是內(nèi)容的更新還是教學(xué)方法的創(chuàng)新，首先都應(yīng)考慮到學(xué)生的接受程度。教學(xué)內(nèi)容的更新要考慮到學(xué)生本學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)是否扎實(shí)，是否能夠理解和領(lǐng)會(huì)最新的學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)；教學(xué)方法的創(chuàng)新要體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，但教師應(yīng)從宏觀上把握整個(gè)課堂教學(xué)的進(jìn)程，不要使創(chuàng)新成為一種形式，而達(dá)不到預(yù)期的課堂教學(xué)效果。

2. 重視學(xué)生在課堂教學(xué)中的表現(xiàn)

課堂教學(xué)創(chuàng)新要求我們對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)體系也需要?jiǎng)?chuàng)新。要重視學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)，而不是僅僅依靠學(xué)期考試或是論文來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。課堂教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要學(xué)生認(rèn)真對(duì)待，如果僅從考試成績(jī)或論文來(lái)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，不利于調(diào)動(dòng)他們?cè)谡n堂上的積極性，從而達(dá)不到課堂創(chuàng)新的目的。

3. 教師要具備強(qiáng)烈的責(zé)任心

課堂創(chuàng)新說(shuō)難也不難，歸根結(jié)底，它需要教師有強(qiáng)烈的責(zé)任心。教師需要隨時(shí)掌握最新的學(xué)術(shù)前沿動(dòng)態(tài)，靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法以適應(yīng)學(xué)生的需求，這需要花費(fèi)教師大量的時(shí)間與精力。但我想，作為一名教育工作者，這是我們的職責(zé)所在。

【參考文獻(xiàn)】

[1]湯新華. 美國(guó)的研究生課堂教學(xué)[J]. 學(xué)位與研究生教育，2008（01）.

第7篇：編碼技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：信息隱匿,壓縮編碼,數(shù)據(jù)變換,數(shù)據(jù)選擇

1 引言

信息隱藏是一門新興的信息安全技術(shù)。論文參考。涉及感知學(xué)，信息論,密碼學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，涵蓋信號(hào)處理，擴(kuò)頻通信等多專業(yè)技術(shù)。 近年來(lái)得到了迅猛發(fā)展。現(xiàn)階段人們一般選擇圖像、文本、音頻和視頻等數(shù)字媒體作為載體。另外, 還出現(xiàn)了基于TCP/IP 的信息隱藏技術(shù)和基于信道編碼的信息隱藏技術(shù)。本文研究的基于壓縮編碼的信息隱藏技術(shù)是信息隱藏技術(shù)的新領(lǐng)域, 它以多媒體系統(tǒng)中的壓縮數(shù)據(jù)作為嵌入載體,數(shù)據(jù)解壓后不影響原始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和統(tǒng)計(jì)特性, 具有較強(qiáng)的魯棒性和不可檢測(cè)性。

2 壓縮編碼信息隱藏的原理

壓縮編碼是一種提高數(shù)據(jù)傳輸有效性的技術(shù)，它是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)施加某種操作或變換使之長(zhǎng)度變短或者容量變小的同時(shí), 還必須保證原始數(shù)據(jù)能夠從壓縮產(chǎn)生的壓縮碼中得以精確的還原。從信息論的角度來(lái)看，壓縮就是去掉信息中的冗余，即保留不確定的信息，去掉確定的信息(可推知的)，也就是用一種更接近信息本質(zhì)的描述來(lái)代替原有冗余的描述。這個(gè)本質(zhì)的東西就是信息量(即不確定因素)。信息隱匿和數(shù)據(jù)壓縮在本質(zhì)上是相互聯(lián)系的：對(duì)于數(shù)據(jù)壓縮來(lái)講，一塊數(shù)據(jù)中隱匿了和數(shù)據(jù)本身無(wú)關(guān)的地的其它數(shù)據(jù)，那這塊隱藏了信息的數(shù)據(jù)是有一定冗余的，由冗余的數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步被壓縮，進(jìn)一步壓縮的就有可能去掉隱匿的數(shù)據(jù)；對(duì)于信息隱匿來(lái)說(shuō)，一塊已被壓縮過(guò)的數(shù)據(jù)冗余量已經(jīng)很小了，由于隱匿是嵌入的數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)毫無(wú)關(guān)系，在這塊數(shù)據(jù)中進(jìn)一步隱匿數(shù)據(jù)，勢(shì)必造成原始掩護(hù)數(shù)據(jù)的有效數(shù)據(jù)的減少，相當(dāng)于隊(duì)已經(jīng)壓縮的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步壓縮。只要保證在接收端解壓中可以恢復(fù)原始數(shù)據(jù)的差錯(cuò)率，就可以在壓縮編碼后進(jìn)行信息隱匿，不會(huì)引起截獲者懷疑碼字載體中含有秘密信息。

3 壓縮編碼信息隱匿模型實(shí)現(xiàn)方案

基于信息隱匿和數(shù)據(jù)壓縮的關(guān)系，提出結(jié)構(gòu)如下的數(shù)據(jù)壓縮思想的通用隱匿模型。模型主要由三個(gè)部分組成：圖像壓縮、信息加密和信息隱匿。圖像壓縮部分的量化器輸出至信息隱匿部分，然后從信息隱匿部分得到隱藏有其他信息的量化數(shù)據(jù)，并送到熵編碼器，其他內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)壓縮過(guò)程一致。信息加密部分為傳統(tǒng)的加密方案，其主要目的是增加秘密信息的安全性，使得系統(tǒng)隱匿的信息部分即使被檢測(cè)出來(lái)，也不會(huì)泄露其內(nèi)容。論文參考。

信息隱匿部分是模擬最核心的內(nèi)容，這部分主要有三個(gè)部分組成：數(shù)據(jù)變換，數(shù)據(jù)選擇和嵌入過(guò)程。數(shù)據(jù)變化的主要目的是改變加密后的信息統(tǒng)計(jì)特性，使得這些數(shù)據(jù)嵌入掩護(hù)圖像量化后的數(shù)據(jù)之中，不改變或很少改變掩護(hù)圖像的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特性，從而使信息隱匿后的抗檢測(cè)性大大增強(qiáng)。數(shù)據(jù)選擇是從掩護(hù)圖像量化后的數(shù)據(jù)中選擇合適的比特位，用它來(lái)隱藏已加密的信息。合理的數(shù)據(jù)選擇算法應(yīng)該兼顧信息隱匿的容量，信息隱匿的抗檢測(cè)性與魯棒性。嵌入過(guò)程式將加密后的信息和選擇出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行某種運(yùn)算（通稱為替換或異或）,用運(yùn)算結(jié)果替換選擇出來(lái)的數(shù)據(jù)，并將此數(shù)據(jù)連同未選擇出來(lái)的量化數(shù)據(jù)一并交給圖像壓縮部分的熵編碼進(jìn)行編碼。

圖1 基于數(shù)據(jù)壓縮思想的通用信息隱匿模型

通用模型的秘密信息提取過(guò)程基本上是隱匿的逆過(guò)程，其流程圖如下

圖2通用信息隱匿模型的信息提取過(guò)程

壓縮后的數(shù)據(jù)首先經(jīng)過(guò)熵解碼器解碼，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)分離，將未嵌入的數(shù)據(jù)部分送入正常的圖像解碼流程（反量化，反映射變換），而將嵌入數(shù)據(jù)的部分進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，如果此過(guò)程的算法不是盲的（即需要原始掩護(hù)圖像），則需要分離出來(lái)的數(shù)據(jù)和原始掩護(hù)圖像經(jīng)映射變化，量化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，將結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)、解密、最后得到嵌入的原始秘密信息。

4 隱匿模型的兩種關(guān)鍵技術(shù)

在這種通用的信息隱匿模型中，數(shù)據(jù)變換和數(shù)據(jù)選擇是關(guān)鍵技術(shù)

數(shù)據(jù)變換的主要目的是改變加密后的信息統(tǒng)計(jì)特性，增強(qiáng)系統(tǒng)信息隱匿的抗檢測(cè)性能。改變數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性的常用方法是進(jìn)行線性濾波，從本質(zhì)上來(lái)講，線性濾波和線性變換是一致的，從頻域上來(lái)看，濾波就是對(duì)信號(hào)頻譜的不同部分進(jìn)行不同的縮放。在技術(shù)上常就是這樣一個(gè)過(guò)程：DFT→相乘→IDFT，將這一過(guò)程合并為一體時(shí)，就成為一個(gè)單純的線性變換。在復(fù)數(shù)域中進(jìn)行整數(shù)的可逆處理時(shí)，數(shù)據(jù)量就會(huì)增加一倍，為此可以經(jīng)DFT換成DCT，這樣這一處理過(guò)程就成為一實(shí)數(shù)域的線性變換問(wèn)題。

下面介紹整型變換算法的基本過(guò)程。

（1）對(duì)于給定的線性變換A，如是常見(jiàn)的線性變換，則進(jìn)行（2），否則對(duì)其進(jìn)行改造，使det| A ‘ |=1。

（2）將A ‘ 分解為3類基本矩陣（置換矩陣，元素的絕對(duì)值均不小于1的對(duì)角陣，單位三角矩陣）。

（3）對(duì)于每一基本矩陣，構(gòu)造其整型變換，獲得整數(shù)輸出。

（4）對(duì)于每一步都應(yīng)有相應(yīng)的逆變換，所以整個(gè)變換的逆變換可以相應(yīng)的獲得。

（5）對(duì)于多維可分離的線性變換，正變換可以逐維的計(jì)算；為了保證逆變換對(duì)于多維數(shù)據(jù)的完全重建，應(yīng)嚴(yán)格按照和正變換相反的次序進(jìn)行逆變換。

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)變換時(shí)的另一個(gè)問(wèn)題是數(shù)據(jù)的范圍問(wèn)題。在實(shí)際處理過(guò)程中，輸入的數(shù)據(jù)都是有一定的范圍的（比如原始圖像數(shù)據(jù)通常用8位無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)表示），如果輸出的數(shù)據(jù)不加以限制，則輸出的數(shù)據(jù)的范圍一般要增大，這樣就必須用更多的數(shù)據(jù)表示處理結(jié)果。

數(shù)據(jù)選擇過(guò)程是從掩護(hù)圖像的量化數(shù)據(jù)中選擇合適的比特位，用它來(lái)隱匿已加密的信息。最基本的做法是選擇掩護(hù)數(shù)據(jù)中的不重要的部分，這樣做得優(yōu)點(diǎn)是對(duì)掩護(hù)圖像的質(zhì)量影響最小，使修改引起別人注意的可能性最小。但是在實(shí)際系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)選擇算法應(yīng)該兼顧信息隱匿的容量，信息隱匿的抗檢測(cè)性與魯棒性等多個(gè)方面的性能，可以選擇下面三種。

1.LSP（LeastSignificant Portion）最不重要部分

LSP技術(shù)和LSB（最不重要比特位）技術(shù)基本類似，區(qū)別在于LSB平等的對(duì)待掩護(hù)圖像中的每一字節(jié)，不同的字節(jié)之間沒(méi)有區(qū)別，在隱藏時(shí)都在數(shù)據(jù)的最低位取相等比特；而LSP針對(duì)變換量化后的數(shù)據(jù)而言，不同位置的重要程度不同，從中所取的最低有效比特?cái)?shù)就不同，其中低頻數(shù)據(jù)是取得少一些，而在高頻數(shù)據(jù)中取得多一些。另外，不同位置的數(shù)據(jù)取值范圍也不一樣，最多的可取比特?cái)?shù)也不一樣。論文參考。

2.隨機(jī)間隔法

隨機(jī)間隔技術(shù)是以LSP為基礎(chǔ)的一種方法，在數(shù)據(jù)選擇時(shí)用一個(gè)掩密密鑰k作隨機(jī)數(shù)發(fā)生的種子，那么可以生成一個(gè)隨機(jī)序列k 1 ，…，k l ，并且把它們一起按下列方式生成隱匿信息位置來(lái)對(duì)經(jīng)LSP選擇的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步選擇：j 1 =k 1

j i =k i +j i-1

從而可以偽隨機(jī)決定兩個(gè)嵌入位置的距離。這種方法由于隱匿的位置更少，所以更不容易被檢測(cè)出來(lái)。

3.隨機(jī)位置法

隨機(jī)位置技術(shù)是另外一種偽隨機(jī)的方法，它也以LSP技術(shù)為基礎(chǔ)。和隨機(jī)間隔法不同的是，它對(duì)不同的位置變換數(shù)據(jù)及量化數(shù)據(jù)的不同比特位賦予不同的選擇概率p 1 ，…，p l ，在數(shù)據(jù)選擇時(shí)也用一個(gè)偽裝密鑰k作為隨機(jī)發(fā)送的種子，那么可以生成一個(gè)一個(gè)隨機(jī)序列k 1 ，…，k l ，當(dāng)k i ≥p i 時(shí)選擇比特，否則不進(jìn)行選擇。在此方法中選擇合適概率取值方案可以兼顧信息隱匿的容量、懸念吸引你的抗檢測(cè)性與魯棒性等多方面的性能，是一種更靈活的方法。當(dāng)然可以將隨機(jī)間隔法和隨機(jī)位置發(fā)結(jié)合起來(lái)使用，那是一種更靈活、更復(fù)雜的方案。

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

運(yùn)用本文提出的通用模型，以lena(512像素×512像素)，作為掩護(hù)圖像，在其中隱匿隨機(jī)數(shù)據(jù)，映射變換采用8×8的DCT，經(jīng)數(shù)據(jù)變換過(guò)程，結(jié)果如下圖所示。圖中從左到右，從上到下依次為：原始圖像，未嵌入數(shù)據(jù)的JPEG圖像，嵌入不等數(shù)據(jù)量的JPEG圖像。隨著嵌入數(shù)據(jù)量的增加，掩護(hù)圖像的直觀質(zhì)量會(huì)下降，這種質(zhì)量的下降類似于不同壓縮比條件下JPEG圖像質(zhì)量的不同下降，從信息隱匿的角度來(lái)看，這種相似性是有利的。

圖3 圖用模型的數(shù)據(jù)隱匿效果

6 小結(jié)

研究了一種基于壓縮編碼的信息隱匿技術(shù)，介紹了信息隱匿通用模型的兩種關(guān)鍵技術(shù)：數(shù)據(jù)變換和數(shù)據(jù)選擇技術(shù)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到嵌入量與圖像質(zhì)量的關(guān)系。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，信息安全將成為一門很重要的學(xué)科，對(duì)于通信信息隱匿還要尋找更先進(jìn)，更合理的算法來(lái)達(dá)到通信的安全性能。

參考文獻(xiàn):

[1] KATZENBEISSERS, PETITCOLASFAP.信息隱藏技術(shù)—隱寫術(shù)與數(shù)字水印[M].吳秋新,鈕心忻,楊義先等譯.北京:人民郵電出版社,2001.

[2] 汪小帆,戴躍偉. 信息隱藏技術(shù)方法與應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.

[3]柏森,胡中豫,吳樂(lè)華等.通信信息隱匿技術(shù)[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2005.

[4]王偉祥, 劉玉君.基于信道編碼的信息隱藏技術(shù)研究.[J] 電視技術(shù).2003(3).

第8篇：編碼技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞:小波變換;圖像壓縮;EZW

中圖分類號(hào):TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2010)03-698-03

Research of Image Compression Based on Wavelet Transform

YAN Fan-yong, ZHANG Ying, ZHANG You-zhi, BAI Hong-cheng

(Shool of Information and Engineering Shanghai Maritime University, Shanghai 200135, China)

Abstract: The wavelet analysis has some important applications in image processing, including image compression, image de-noising and so on. Wavelet analysis for two-dimensional image compression is a key aspect in the field of its applications. The paper mainly analyzes the theory of EZW algorithm, and illustrates the better results of the applications on using wavelet theory in image processing based on Matlab simulations.

Key words: wavelet transformation; image compression; EZW

隨著科技的飛速發(fā)展,圖像編解碼技術(shù)也正朝著高編碼效率和低復(fù)雜度的方向不斷改善和優(yōu)化。我們知道圖像經(jīng)過(guò)抽樣、量化、編碼后會(huì)含有豐富的數(shù)據(jù),但是由于存儲(chǔ)空間、傳輸速率等因素的限制,使得我們?cè)趯?duì)圖像進(jìn)行存儲(chǔ)和傳輸之前首先要對(duì)圖像進(jìn)行壓縮。在保證可恢復(fù)原始圖像的前提下,盡量減少或消除圖像中的冗余,達(dá)到存儲(chǔ)空間和傳輸速率的最佳化,在需要時(shí),再對(duì)壓縮圖像進(jìn)行解碼和復(fù)原?？焖俑盗⑷~變換、離散余弦變換用于圖像壓縮時(shí)會(huì)顯現(xiàn)出明顯的局限性,通過(guò)利用這些技術(shù)我們只能得到整個(gè)信號(hào)的整體頻域信息,而不能獲得任何時(shí)間或空間段上的頻域特性。一幅圖像在編碼之前首先要進(jìn)行特征提取,比如提取圖像紋理、邊緣等,這是因?yàn)樗鼈兌际歉叨染植啃缘?顯然這兩種技術(shù)用于圖像壓縮時(shí)效果不理想。被稱為“數(shù)學(xué)顯微鏡”的小波變換具有明顯的時(shí)域、頻域的局部性,小波分析的出現(xiàn)剛好解決了這一難題,其性能和算法的復(fù)雜度上都明顯優(yōu)于以上兩種技術(shù)。在處理低頻數(shù)據(jù)時(shí),通過(guò)降低時(shí)域分辨率來(lái)提高頻域分辨率;在處理高頻數(shù)據(jù)時(shí),可以在較高的時(shí)域分辨率下處理數(shù)據(jù)的局部性特征,從而降低頻域分辨率。

1 小波分析的基本理論

1.1 小波圖像壓縮編碼基本原理

小波圖像壓縮編碼原理是基于Mallat塔式算法的基礎(chǔ)上提出的。Mallat塔式算法的思想是:在選取好小波基的基礎(chǔ)上將一幅圖像經(jīng)過(guò)小波變換分解為一許多不同尺度、方向、空間域上局部變化的子帶圖像。按照這種算法思想把一幅圖像經(jīng)過(guò)一次小波變換后分解為4個(gè)子圖像: LL代表原始圖像的特征分量,它包含原始圖像的基本內(nèi)容;LH、 HL和HH分別表示垂直向下、水平向右和斜對(duì)角線的高頻特征分量,它們分別包含了圖像數(shù)據(jù)垂直方向、水平方向與斜對(duì)角線方向的邊緣、紋理和輪廓等。這里需要說(shuō)明的是LL子帶包含了圖像的大部分?jǐn)?shù)據(jù),隨后的小波變換都是在上一級(jí)變換產(chǎn)生的低頻子帶(LL)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行小波變換。

1.2 小波變換在圖像壓縮中的步驟

小波變換實(shí)現(xiàn)圖像壓縮的一般步驟:首先選擇一組合適的正交小波基函數(shù),目的是保證多級(jí)小波分解時(shí)有正交特性,從而有利于圖像壓縮編碼。其次對(duì)所要處理的圖像進(jìn)行多級(jí)小波分解,把原始圖像分解為低頻分量和水平向下、垂直向右以及斜對(duì)角線的高頻分量。第三,根據(jù)所得到的不同頻率分量分別實(shí)施不同的量化和編碼操作。通過(guò)利用小波變換算法思想就可以把原始圖像數(shù)據(jù)分解為不同頻率分量的子帶數(shù)據(jù),然后分別對(duì)不同頻率分量的數(shù)據(jù)實(shí)施不同的編碼算法,就達(dá)到了對(duì)原始圖像的壓縮目的。

2 小波圖像壓縮算法

目前3個(gè)比較經(jīng)典的小波圖像編碼分別是嵌入式小波零樹圖像編碼(EZW),分層小波樹集合分割算法(SPIHT)和優(yōu)化截?cái)帱c(diǎn)的嵌入塊編碼算法(EBCOT)。該論文主要研究了EZW編碼算法。

EZW編碼算法[1]

Lewis和Nowles等首先提出了零樹結(jié)構(gòu)[2],并且第一個(gè)實(shí)現(xiàn)了零樹編碼思想,但是Lewis等人提出的算法并不完美。1993年,Shapiro將這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與比特平面編碼技術(shù)結(jié)合起來(lái),提出了嵌入式零樹小波(EZW:Embededd Zero-tree Wavelet)編碼算法[3]。EZW算法中采用的零樹結(jié)構(gòu)充分利用了不同尺度間小波系數(shù)的相似特性,有效地剔除了對(duì)高頻小波系數(shù)的編碼,極大的提高了小波系數(shù)的編碼效率。EZW算法以極低的復(fù)雜度獲得了高效的壓縮性能,產(chǎn)生的碼流還具有嵌入的特性,支持漸進(jìn)傳輸,因此EZW算法在小波圖像編碼史上就有里程碑式的意義。零樹小波編碼基于三個(gè)關(guān)鍵的思想:1)用小波變換去相關(guān);2)利用小波變換的內(nèi)在自相似性在各級(jí)之間預(yù)測(cè)重要信息的位置;3)用自適應(yīng)算法編碼進(jìn)行無(wú)損壓縮。

下面首先介紹零樹結(jié)構(gòu),然后討論如何將零樹結(jié)構(gòu)與SAQ相結(jié)合形成嵌入式碼流,從而有助于理解EZW算法的編碼原理。

2.1 零樹結(jié)構(gòu)

一個(gè)零樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以定義如下:一個(gè)小波系數(shù)x,對(duì)于一個(gè)給定的閾值T,如果|x|=T)位置的信息大為減少。

EZW算法使用了四個(gè)符號(hào)進(jìn)行編碼:零樹根(ZTR)、孤立零點(diǎn)(IZ)、正重要值(P)、負(fù)重要值(M)。孤立零點(diǎn)表示當(dāng)前系數(shù)值是不重要的,但它的子孫中至少有一個(gè)是重要的。正/負(fù)重要值表示當(dāng)前系數(shù)是一個(gè)正/負(fù)的重要值。通過(guò)這四個(gè)符號(hào),各子帶按圖1所示的順序?qū)π〔ㄏ禂?shù)進(jìn)行掃描,對(duì)小波系數(shù)進(jìn)行判斷,并將相應(yīng)的符號(hào)放入一個(gè)表中,從而形成了一個(gè)符號(hào)表。例如,當(dāng)一個(gè)系數(shù)是IZ時(shí),將IZ放入表中;當(dāng)一個(gè)系數(shù)是POS/NEG時(shí),將POS/NEG放入表中。同時(shí),為了避免對(duì)這些系數(shù)重復(fù)掃描,需要對(duì)ZTR的所有子孫系數(shù)進(jìn)行標(biāo)記。EZW編碼的流程如圖2所示。

2.2 基于SAQ的嵌入式編碼

在EZW編/解碼過(guò)程中,始終保持著兩個(gè)列表:主表(dominant list)和副表(sub-ordinate list)。主表包括編碼中的不重要的集合或系數(shù),其輸出信息起到了恢復(fù)各重要值的空間位置的作用;而副表包括編碼中的有效信息,輸出為各重要系數(shù)的二進(jìn)制值。編碼分為主通(dominant pass)、副通(subordinate pass)兩個(gè)過(guò)程。在主通過(guò)程中,在給定閾值下,按圖2所示的流程對(duì)主表進(jìn)行掃描編碼,若為重要系數(shù),則將其幅值加入副表,然后將該系數(shù)在數(shù)組中置為零,這樣當(dāng)閾值減小時(shí),該系數(shù)不會(huì)影響新零樹的出現(xiàn);在副通過(guò)程中,對(duì)副表中的重要系數(shù)進(jìn)行細(xì)化。細(xì)化過(guò)程相當(dāng)于比特平面的編碼過(guò)程。

零樹結(jié)構(gòu)和SAQ相結(jié)合構(gòu)成的編碼器的工作過(guò)程可以概括如下:首先給出初始化閾值T0,進(jìn)行第一次主掃描,若是重要系數(shù),則將其幅值加入副表,然后將該系數(shù)在數(shù)組中置為零;接下來(lái)進(jìn)行第一次副掃描,細(xì)化重要值的表示。更新閾值T1=T0/2,進(jìn)行新一輪主掃描,對(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的重要小波系數(shù)的位置不再掃描;主掃描結(jié)束,進(jìn)入副掃描,對(duì)原已發(fā)現(xiàn)的重要值和新發(fā)現(xiàn)的重要值進(jìn)行細(xì)化處理。繼續(xù)取T2=T1/2作為新閾值。重復(fù)上述過(guò)程,直到滿足要求為止。

2.3 EZW算法分析

EZW的編碼思想是不斷掃描變換后的圖像,生成多棵零樹來(lái)對(duì)圖像進(jìn)行編碼。由于編碼時(shí)它形成多棵零樹,因而需要多次掃描圖像,造成效率很低。而在一顆零樹中包含的元素越多,則越有利于數(shù)據(jù)壓縮,在EZW算法中存在這樣的樹間冗余。人們通過(guò)對(duì)小波系數(shù)的分析發(fā)現(xiàn),在同一子帶中相鄰元素間有一定的相關(guān)性,尤其在高頻子帶中存在大量的幅值很低的系數(shù),所以可以通過(guò)子帶的集合把這種大量的系數(shù)組織到一起,達(dá)到數(shù)據(jù)壓縮的目的,而EZW算法并沒(méi)有充分利用這種相關(guān)性。在EZW算法的基礎(chǔ)上,許多學(xué)者又進(jìn)行了深入的研究,并提出了一些更為高效的小波圖像編碼方法,這類編碼器被統(tǒng)稱為“零樹編碼器”。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

使用imshow命令所顯示實(shí)驗(yàn)原始圖像“房子.bmp”,圖像大小127*127,如圖3所示。

經(jīng)過(guò)小波變換后得到如圖4所示。

圖像重建過(guò)程如圖5所示。

重建后圖像如圖6所示。

在小波變換算法中由于采用了EZW算法,變換后的壓縮比顯著提高了許多。

4 總結(jié)與展望

該文主要完成了以下的工作:1)主要研究了小波分析在BMP圖像編碼中的應(yīng)用,主要研究了小波系數(shù)的特點(diǎn)、小波子圖像的特點(diǎn),這些為后續(xù)對(duì)小波系數(shù)的進(jìn)一步選取和優(yōu)化奠定了基礎(chǔ);2)深入研究了嵌入式零樹小波(EZW)編碼算法的實(shí)質(zhì)和實(shí)現(xiàn)步驟,并分析了它的優(yōu)缺點(diǎn),為以后對(duì)其它嵌入式編碼方法的研究打下了基礎(chǔ)。

對(duì)今后研究工作的展望:本論文所采用的算法是在計(jì)算機(jī)上使用Matlab7.0編程實(shí)現(xiàn)并給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以對(duì)算法進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和優(yōu)化,相信該算法會(huì)有很大的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn):

[1] 沈蘭蓀,卓力.小波編碼與網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸[M].科學(xué)出版社,2005.

第9篇：編碼技術(shù)論文范文

它是國(guó)內(nèi)唯一以農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化為主題內(nèi)容，以自然科學(xué)為主，兼融人文社會(huì)科學(xué)為特色的學(xué)術(shù)性、綜合性農(nóng)業(yè)科技期刊。注重以宏觀和綜合為主，宏觀戰(zhàn)略與微觀技術(shù)相結(jié)合，綜合性與專業(yè)性相結(jié)合，自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)相結(jié)合，理論與實(shí)際相結(jié)合的原則。主要刊登農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)及其交叉學(xué)科的基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用研究方面，具有創(chuàng)新性和前瞻性、宏觀綜合性和微觀專業(yè)性的學(xué)術(shù)論文、科研報(bào)告、研究簡(jiǎn)報(bào)和文獻(xiàn)綜述等。內(nèi)容包括農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)農(nóng)業(yè)、農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)、區(qū)域開(kāi)發(fā)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程、農(nóng)業(yè)機(jī)械化、農(nóng)業(yè)工程、高新技術(shù)應(yīng)用、資源利用與保護(hù)、國(guó)外農(nóng)業(yè)等。

投稿須知

1 來(lái)稿要求

1.1 應(yīng)是有創(chuàng)新思想（新的方法、新的思路、新的概念、新的交叉學(xué)科或新的發(fā)現(xiàn)等）的論文；有重要意義（對(duì)本研究領(lǐng)域或相關(guān)領(lǐng)域有重大促進(jìn)作用，或有可能促成新的交叉學(xué)科生長(zhǎng)點(diǎn)，或?qū)?guó)計(jì)民生有重要的影響等等）的研究報(bào)告。

1.2 稿件要求主題突出，論點(diǎn)明確，數(shù)據(jù)可靠，內(nèi)容充實(shí)，層次清晰，結(jié)構(gòu)完整，論證嚴(yán)謹(jǐn)，文字精煉，標(biāo)點(diǎn)準(zhǔn)確。

1.3 學(xué)術(shù)論文、科研報(bào)告（含圖表）。

2 文稿項(xiàng)目及注意事項(xiàng)

2.1 題名：應(yīng)準(zhǔn)確、簡(jiǎn)明地反映文章內(nèi)容，一般不超過(guò)20個(gè)字，避免使用未約定俗成的縮寫詞、字符、代號(hào)等。

2.2 項(xiàng)目來(lái)源：請(qǐng)?jiān)谄椎啬_注明項(xiàng)目來(lái)源、名稱和編號(hào)，本刊對(duì)國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目，?。ú浚┘?jí)以上重大攻關(guān)項(xiàng)目和開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室研究項(xiàng)目等優(yōu)秀論文優(yōu)先發(fā)表。

2.3 中英文摘要和關(guān)鍵詞：中文摘要應(yīng)完整準(zhǔn)確地概括文章的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容，不要加進(jìn)主觀的解釋和評(píng)論，不分段，不用圖表和參考文獻(xiàn)序號(hào)，300-400字左右；關(guān)鍵詞5-8個(gè)，選詞不要過(guò)于泛義而缺乏專指性。英文摘要必須與中文相對(duì)應(yīng)，包括英文文題、作者姓名和單位、關(guān)鍵詞，務(wù)必齊全。

2.4 正文：應(yīng)按GB 7713的規(guī)定或參照本刊近期格式編寫，各級(jí)標(biāo)題一律左頂格用阿拉伯?dāng)?shù)字連續(xù)編號(hào)。

2.5 圖和表：圖片要求清晰，要有圖例。圖幅一般不要超過(guò)7.5 cm或15 cm，圖下標(biāo)明圖序、圖題、圖注。表格需按照標(biāo)準(zhǔn)的三線表格式制作，可依據(jù)需要添加輔助線。表上應(yīng)有表序、表題，表注置于表下方。圖表標(biāo)題增加英文對(duì)照。

2.6 量與單位：文內(nèi)一律采用GB 3100～3102—1993《量和單位》中的法定計(jì)量單位，表達(dá)量值時(shí)，使用單位符號(hào)。

2.7 參考文獻(xiàn)：本刊采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“GB/T 7714—2005”《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》推薦的順序編碼制格式。

2.8 作者簡(jiǎn)介：簡(jiǎn)介內(nèi)容按以下順序列出，并注于文章首頁(yè)下面(課題來(lái)源后面)：

姓名（出生年-），性別(民族)，籍貫，學(xué)位，職稱，主要研究方向，E-mail。