因果序列卷积的 ListConvolve算法程序设计-开题报告

开题报告题目因果序列卷积的ListConvolve算法程序设计一、选题的目的及研究意义这次的毕业设计在我看来，是一个总结性的学习环节，是我们全面系统地总结所学理论知识和专业技能并运用于解决实际问题的过程。通过毕业设计的完成能够让我们巩固和加深已学过的基础和专业知识，通过利用Mathematica进行因果序列卷积的ListConvolve算法程序设计，使我们获取新知识，提高分析解决问题的能力。毕业设计是大学生在大学学习期间的最后学习阶段以及实现专业人才培养目标的综合性实践教学环节；是培养学生运用本学科的基本理论、专业知识和技能，提高分析和解决实际问题能力、独立工作能力和创新意识的重要途径，也是对学生能力和素质的全面检查；是学生学习、研究与实践成果的全面总结，是学生综合素质与实际能力培养效果的全面检验；是学生毕业及学位资格认定的重要依据；是衡量高等教育和办学效益的重要评价内容。通过毕业设计这一重要的教学环节，培养电子信息科学与技术专业本科毕业生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。毕业设计要求我们在指导老师的指导下，独立系统的完成一项算法程序设计，解决与之有关的所有问题，熟悉相关设计规范，标准以及实践中常用的方法，具有实践性、综合性强的显著特点。因此毕业设计对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。本设计为因果序列卷积的ListConvolve算法程序设计。该设计是我毕业前的最后学习和综合强化阶段，是深化和拓宽知识的重要过程，是学生学习、研究和实践的全面总结。这是自己一次利用Mathematica较完整的设计，更是一次专业能力、综合素质、实践能力的大检阅。通过进一步的学习和设计训练，可熟悉利用Mathematica软件设计算法的基本原理和方法，能较好地利用各种资料和手段进行设计。同时，进行本设计既是专业学习目标的内在要求，又是必不可少的重要实践学习环节，其质量也是衡量学习水平、学生毕业和学位资格认证的重要依据。通过本次设计，也能培养自身综合分析和解决问题的能力，组织管理和社交能力，独立工作的能力以及严谨、扎实的工作作风和事业心、责任感，也为自己将来走上工作岗位，顺利完成所承担的建设任务奠定基础。所以本次设计必须保质保量，按时完成。，通过这次设计，使我对所学知识做一个系统的总结复习及应用，是深化、拓展、综合所学的重要过程。帮助了我学会如何利用相关资料，如何应用规范，对我们以后走上工作岗位具有重要意义。这次设计中，我们必须坚持理论与实际相结合的原则，再熟悉任务书的基础上，通过对各种软件算法，各种算法的对比，查阅、搜集相关资料，做出最后结论。二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等2.1研究现状和发展趋势：在运算领域里，Mathematica作为当前国际控制界最流行的面向工程与科学计算的高级语言，近年来得到了业界的一致认可。在控制各种系统的分析、设计算法方面得到了非常广泛的应用，其自身也因此得到了迅速的发展，功能不断扩充。便于对通信系统的物理概念和运行过程的直观理解，所以近年来在通信工程专业中得到了广大师生的重视和广泛应用，在1理论教学、课程实践环节，以及理论和技术前沿的研究中发挥了重要作用。传统的因果序列卷积运算方法主要有图解法,解析法,位移法和乘式法等。图解法直观明了但烦琐,不便于编程计算;解析法适合于短序列编程,当序列较长时,表达式冗长,不便于编程计算;乘式法与解析法有相同特点,不适合较长的两个序列的卷积和运算;移位法有效的解决了较长序列的卷积和运算,是一种较好的计算方法,特别对于长序列更显示出其计算能力,但是需要考虑数据存储结构问题,而且也不便于理解。本次课程设计中提出了另一种计算方法,即ListConvolve算法，易于编程,便于理解。ListConvolve算法适合因果序列的卷积运算,而且也便于理解，因此是一种有效的计算方法.在工程实际中具有较大的应用价值。在此利用Mathematica软件设计程序，使其能够实现因果序列卷积的ListConvolve算法的运算，使卷积运算更加简便。就此次的设计题目，以及结合任务书所给定的各项条件，选择了各种算法相比较的方法进行检验在Mathematica环境下实现因果序列卷积的ListConvolve算法的优越性。2.2研究方法：1.正确掌握Mathematica的运行方法；2.运用ListConvolve算法设计程序；3.熟悉Mathematica内部部分函数的编程方法；4根据卷积的运算性质：f(t)和h(t)的卷积运算就等于f(t)的二次导跟h(t)的二重积分的卷积；5首先利用公式算法对所求卷积运算进行分析求解，在和其它算法做以对比；6编写程序，验证程序算法对卷积运算的正确性；2.3应用领域：工程实际应用中，是一种高速算法。三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法（技术路线）或设计（实验）方案进行说明，论文要写出相应的写作提纲因果序列卷积的ListConvolve算法程序设计3.1算法设计部分：1要解决的主要问题：根据设计任务书要求完成因果序列卷积的ListConvolve算法设计。用其它算法与ListConvolve算法进行比较，区别出它的高速性。2研究方法及设计方案：3.1.1研究方法：1）正确掌握Mathematica的运行方法；2）熟悉Mathematica内部部分函数的编程方法；3）研究因果序列卷积的各种算法；3.1.2设计方案：1）掌握Mathematica和Matlab的运行方法。2）把ListConvolve算法和其它算法作比较；3）清楚Mathematica内部部分函数和Matlab内部部分函数的编程方法；4）根据卷积的运算性质：f(t)和h(t)的卷积运算就等于f(t)的二次导跟h(t)的二重积分的卷积；5）首先利用公式算法对所求卷积运算进行分析求解，在和其它算法做以对比；6）编写程序，验证程序算法对卷积运算的正确性；7）对程序进行修改，提高程序的正确性和计算能力，对该程序进行验证性实验，确定程序的正常运行，完成本次程序设计。4）设计成果具体说明：Mathematica程序设计基础的掌握；Mtlab算法的了解；Mathematica内部部分函数和Matlab内部部分函数的编程方法的初步掌握；对部分数学软件算法的熟悉。四、设计参考文献资料1董键.Mathematica与大学物理计算M.北京：清华大学出版社，2010.2吴大正.信号与线性系统M北京高等教育出版社，2005.3徐明远,邵玉斌.MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用M西安电子科技大学出版社，2005.04-27.4陈生谭，郭宝龙，李学武，等.信号与系统M.2版.西安：西安电子科技大学出版社，2001.5张贤达.现代信号处理M.北京：清华大学出版社，1996.6MITRASK.数字信号处理基于计算机的方法M.北京：清华大学出版社，2001.7邵玉斌.MATLAB/SIMULINK通信系统建模与仿真实例分析M清华大学出版社，2008.06-01.8孟志强.有限长信号线性卷积计算的统一数学方法J.湖南大学学报：自然科学版，2002,29（6）：82-86.9余玲玲.卷积积分的几种计算方法归纳J.电工教学，1994,16（2）：45-48.10刘国良.基于MATLAB的离散卷积J.现代电子技术，2009.11张正强，邢丽红.离散时间序列卷积和的求法J.通信技术，2009,42（7）：277-281.五、设计进度各部分时间安排分别为：设计调研及完成开题报告、开题报告答辩，毕业设计完成。各部分设计进度如下：1.总体设计进度：序号设计内容设计时间（天）1布置设计任务、方案42工具检查、构思设计63完整总体思路与结构44整理1合计152.细节设计进度：序号设计内容设计时间（天）1查阅资料22设计总说明43确定所要对比算法软件34对Mathematic