一种信号处理教学辅助系统及其使用方法

1.本发明涉及教学辅助技术领域，更具体的说是涉及一种信号处理教学辅助系统及其使用方法。


背景技术：

2.现有信号与系统实验装置有两种，一种是实验台，一种是实验箱。其中实验台庞大笨重，一般几万元，里面有市电转低压直流的电源系统，有测量系统，所有的实验器件都是用的直插元件，每个单元模块都做的很大，并且各个模块是固定焊接在一个大电路板上，不能更换模块。实验箱也比较大，是手提式，里面的很多实验模块也是用直插的元件焊接到一张大的电路板上，不能更换，有市电转低压直流的电源系统，价格一般几千元。另外，现有的实验台和实验箱，只能放置于固定的场地，不能随身携带，随时做实验，只能是学生在极有限的时间内，来放置实验装置的实验室轮换着做实验。
3.申请号为201820221643.2的实用新型公开了一种信号与系统实验装置，包括在实验板上面设置有多个试验台，实验台下面设置有连接插针，实验台上面设置有自由插针，实验台旁边设置有杜邦线，多个实验台之间通过杜邦线连接。其本质还是在实验板上操作，增加了学生上手操作的复杂度，使学习者往往陷入不知道如何操作或误操作的困境，且长期的实验会对实验器材有一定的损耗，产生一定的维护成本。
4.因此，如何提供一种操作简单，不易损坏且能够处理多种信号类型的信号处理教学辅助系统及其使用方法是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种信号处理教学辅助系统及其使用方法，本发明旨在辅助学生理解信号处理方面的相关知识并解决相关实验器材会出现的问题。在理论课堂中，知识点比较抽象，容易打消学习者的积极性；在实验课堂上，传统实验器材上手操作复杂，学习者往往会陷入不知道如何操作或者误操作的困境。其次，长期的实验会对实验器材有一定的损耗，会产生一定的维护成本。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种信号处理教学辅助系统，包括：
7.信号产生模块，用于生成或导入待处理的信号信息；
8.信号设置模块，用于对所述待处理的信号信息调整分析；
9.信号处理模块，用于对调整后的信号进行滤波处理；
10.信号显示模块，用于实时显示各阶段的信号变化信息。
11.所述信号处理系统还包括信号清空模块，用于直接清空信号的各种数据信息，回到初始状态。
12.优选的，一种信号处理教学辅助系统使用方法，适用于所述信号处理教学辅助系统，具体包括以下步骤：
13.步骤一：构建信号处理系统，选择待处理信号类型；
14.步骤二：生成或导入待处理的信号信息；
15.步骤三：根据所述待处理的信号信息调整分析；
16.步骤四：根据调整后的信号进行滤波处理；
17.步骤五：实时显示各阶段的信号变化信息。
18.还包括步骤六：清空信号的各种数据信息，回到初始状态。
19.优选的，所述待处理信号类型包括理想信号；
20.步骤一中，所述选择待处理信号类型包括选择所述理想信号作为待处理信号类型；
21.步骤二中，所述生成或导入待处理的信号信息包括：选择理想信号类型；根据默认的参数显示所述理想信号的时域图和频域图；
22.步骤三中，根据所述待处理的信号信息调整分析包括：设置所述理想信号的参数信息，实时显示调整后的所述理想信号的时域图和频域图；
23.步骤四中，所述根据调整后的信号进行滤波处理包括：选择滤波器类型，设置滤波器的截止频率，实时显示滤波器的时域图和频域图；
24.同时显示对理想信号滤波处理后的时域图和频域图。
25.优选的，所述理想信号类型包括正弦波、方波和三角波信号，分别生成理想的正弦波、方波和三角波信号，默认占空比50％；
26.所述滤波器类型包括低通、高通、带通和带阻滤波器四种，分别对不同的所述理想信号类型进行低通滤波分析、高通滤波分析、带通滤波分析和带阻滤波分析。其中，所述参数信息包括占空比、峰值、频率、相位、采样频率和采样点个数；
27.优选的，所述生成理想的正弦波包括：
28.根据正弦波信号其中a表示幅度，ω表示角频率，表示相位；
29.通过采样将其离散化；采样定理根据奈奎斯特采样定理：
30.fs≥2f
31.dt＝1/fs32.通过描点法绘制正弦波信号。
33.优选的，所述待处理信号类型还包括声音信号；
34.步骤一中，所述选择待处理信号类型包括选择所述声音信号作为待处理信号类型；
35.步骤二中，所述生成或导入待处理的信号信息包括：获取待处理的声音信息，将所述待处理的声音信息导入到信号处理系统中；
36.步骤三中，根据所述待处理的信号信息调整分析包括：将所述声音信息转化为声音信号频谱图，实时显示声音信号的时域图和频域图；
37.步骤四中，所述根据调整后的信号进行滤波处理包括：选择滤波器类型，设置滤波器的截止频率，实时显示滤波器的时域图和频域图；
38.同时显示对声音信号滤波处理后的时域图和频域图。
39.优选的，所述滤波器类型包括低通、高通、带通和带阻滤波器四种，分别对所述声
音信号进行低通滤波分析、高通滤波分析、带通滤波分析和带阻滤波分析。
40.优选的，所述待处理信号类型还包括图像信号；
41.步骤一中，所述选择待处理信号类型包括选择所述图像信号作为待处理信号类型；
42.步骤二中，所述生成或导入待处理的信号信息包括：获取待处理的图像信息，将所述待处理的图像信息导入到信号处理系统中；
43.步骤三中，根据所述待处理的信号信息调整分析包括：对所述图像信息自定义选区，得到待处理图像区域，实时显示待处理图像区域；
44.步骤四中，所述根据调整后的信号进行滤波处理包括：选择图像处理算法，对所述待处理图像区域进行处理，实时显示图像处理前的频谱图以及图像处理后的频谱图；
45.同时显示所述图像信息处理前的原图以及处理后的效果图。
46.优选的，所述图像处理算法包括灰度变换、添加噪声、平滑滤波和频域滤波。
47.所述灰度变换为对图像做灰度变换处理；
48.所述添加噪声为向图像中加入高斯噪声和/或椒盐噪声；
49.所述平滑滤波为对图像做邻域均值滤波和/或中值滤波处理；
50.所述频域滤波包括低通、高通和带通滤波器四种，分别对图像进行低通滤波分析、高通滤波分析和带通滤波分析。
51.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种一种信号处理教学辅助系统及其使用方法，包括：构建信号处理系统，选择待处理信号类型；生成或导入待处理的信号信息；根据所述待处理的信号信息调整分析；根据调整后的信号进行滤波处理；实时显示各阶段的信号变化信息。本发明具有操作简单，不易损坏，实验成本低，能够处理多种信号类型，方便扩展等特点。
52.在理论课堂中，相较于传统的抽象的课本知识，声音与图像经过软件处理后得到的结果更为直观，不会打消学习者的学习积极性，容易给学习者留下深刻印象；在实验课堂上，传统实验器材上手操作复杂，学习者往往会陷入不知道如何操作或者误操作的困境，使用软件来代替可以有效的解决这一问题。其次，长期的实验会对实验器材有一定的损耗，通过软件仿真，能够减少对实验器材的依赖，减轻实验器材维护的资金成本。
附图说明
53.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
54.图1为本发明提供的流程示意图。
55.图2为本发明实施例1提供的理想信号类型示意图。
56.图3为本发明实施例1提供的滤波器类型示意图。
57.图4为本发明实施例1提供的理想正弦数据信号的高通滤波分析示意图。
58.图5为本发明实施例1提供的理想正弦数据信号的带通滤波分析示意图。
59.图6为本发明实施例1提供的理想方波数据信号的带通滤波分析示意图。
60.图7为本发明实施例1提供的理想三角波数据信号的带通滤波分析示意图。
61.图8为本发明实施例2提供的声音信号处理示意图。
62.图9为本发明实施例2提供的实时声音信号显示的示意图。
63.图10为本发明实施例2提供的待处理声音信号的导入示意图。
64.图11为本发明实施例2提供的声音信号的时域图和频域图。
65.图12为本发明实施例2提供的巴特沃斯高通滤波响应示意图。
66.图13为本发明实施例2提供的巴特沃斯带通滤波响应示意图。
67.图14为本发明实施例2提供的对声音信号做巴特沃斯高通滤波示意图。
68.图15为本发明实施例2提供的对声音信号做巴特沃斯带通滤波示意图。
69.图16为本发明实施例3提供的图像信号处理及“选区”功能效果示意图。
70.图17为本发明实施例3提供的“打开”功能界面示意图。
71.图18为本发明实施例3提供的“撤销”功能界面示意图。
72.图19为本发明实施例3提供的“选区”功能界面示意图。
73.图20为本发明实施例3提供的“保存”功能界面示意图。
74.图21为本发明实施例3提供的“灰度”功能效果图。
75.图22为本发明实施例3提供的“高斯噪声”效果图。
76.图23为本发明实施例3提供的“邻域均值滤波”效果图。
77.图24为本发明实施例3提供的“低通滤波”效果图。
78.图25为本发明实施例3提供的“高通滤波”效果图。
79.图26为本发明实施例3提供的图像处理综合案例示意图。
80.图27(a)为本发明实施例4提供的幅度图。
81.图27(b)为本发明实施例4提供的相位图。
具体实施方式
82.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
83.实施例1
84.理想信号处理
85.如图2所示，理想信号处理分四个部分，信号产生模块，信号设置模块，信号处理模块，信号显示模块。
86.最左边区域是信号产生模块和信号设置模块，在用户需要生成理想信号时，选择“理想信号”选项卡。在该模块，用户可选择三种理想信号，其中包括正弦波、方波和三角波信号，默认占空比50％。选择理想信号后，根据信号设置模块中默认的参数绘制信号频谱图，用户可通过调整信号设置模块内的滑块或输入各个参数的具体值进行调整，信号的时域图和频域图会自动刷新。所述参数包括峰值、频率、相位、采样频率和采样点个数。当想要清空界面时，单击“清空”按钮。
87.最右边区域是信号处理模块，如图3所示，有四种可选择的滤波器类型，包括低通、
高通、带通和带阻四种。用户可自定义不同滤波器的截止频率。在选择滤波器类型并定义截止频率后，单击“滤波器响应”按钮即可绘制滤波器的时域图和频域图，单击“处理”按钮即可得到信号处理后的时域图和频域图。
88.中间区域是信号显示模块，可同时显示理想信号处理前的时域图和频域图、选取的滤波器时域图和频域图、信号处理后的时域图和频域图。
89.如图4所示，为理想正弦数据信号的高通滤波分析示意图；如图5所示，为理想正弦数据信号的带通滤波分析示意图；如图6所示，为理想方波数据信号的带通滤波分析示意图；如图7所示，为理想三角波数据信号的带通滤波分析示意图。
90.具体的，所述生成理想的正弦波包括：
91.根据正弦波信号其中a表示幅度，ω表示角频率，表示相位；
92.通过采样将其离散化；采样定理根据奈奎斯特采样定理：
93.fs≥2f
94.dt＝1/fs95.通过描点法绘制正弦波信号；其中，信号设置模块中默认的参数包括设置占空比为50％，峰值为1，频率为10hz，相位为60
°
，采样频率为100hz，采样点个数为512个。
96.通过本发明实施例1能够更直观的展示不同类型的理想信号以及不同滤波器滤波处理过程信号的变化，实时显示处理过程中时域图和频域图的变化情况，方便学生观察对比分析；而且操作简单，容易上手。
97.实施例2
98.声音信号处理
99.如图8所示，包括信号产生模块：选择“实时声音显示和获取声音信号”可以导入并显示实时的声音信号，同时显示声音信号的频谱。如图9所示为实时声音信号显示的示意图。
100.读取已经存储在电脑上的音频文件，输入声音文件在本机中的地址，单击“导入信号”按钮完成声音信号的导入，如图10所示；也可以直接导入上个模块获取的一段实时的声音信号。得到待处理声音信号的时域图和频域图，如图11所示。
101.信号显示模块：显示输入信号、滤波器以及处理后信号的时域图和频域图。
102.信号处理模块：选择滤波器类型，设置滤波器的截止频率，实时显示滤波器的时域图和频域图；同时显示对声音信号滤波处理后的时域图和频域图。所述滤波器类型包括低通、高通、带通和带阻滤波器四种，如图12所示为巴特沃斯高通滤波响应示意图，图13为巴特沃斯带通滤波响应示意图；图14为本发明实施例2提供的对声音信号做巴特沃斯高通滤波分析后的示意图，图15为本发明实施例2提供的对声音信号做巴特沃斯带通滤波分析后的示意图。
103.具体的，通过傅里叶变换对声音信号进行分析，将声音信号分解成频率谱，显示与频率对应的幅值大小；式(1)为傅里叶变换公式，式(2)为傅里叶逆变换公式。
104.[0105][0106]
通过对声音信号进行频域分解，后经过傅里叶变换得到该信号通过滤波系统后的频谱。fft是离散傅里叶变换的快速算法，可以将一个信号变换到频域。有些信号在时域上是很难看出什么特征的，但是如果变换到频域之后，就很容易看出特征了。
[0107]
具体的，对声音信号进行滤波处理，滤波原理如下：
[0108]
巴特沃斯滤波器频率响应原理：
[0109]
幅值平方用下式(3)表示：
[0110][0111]
s＝σ+jω，其中σ＝0，通过拉普拉斯变换可得到，如下式(4)：
[0112][0113]
再通过z域变化和线性化得到：
[0114][0115]
仿真中通过输入信号的采样频率、通带边界频率、阻带边界频率、通带最大波纹度和阻带最小衰减，带入buttord函数，根据滤波器的通带、阻带截止频率、通带衰减倍数和阻带衰减倍数来得到巴特沃斯数字滤波器的阶数n和-3db归一化截止频率wn，再带入butter函数得到n阶巴特沃斯滤波的分子分母，最后通过filter函数得到巴特沃斯滤波器的响应。
[0116]
通过本发明实施例2能够更直观的展示声音信号以及不同滤波器滤波处理过程信号的变化，实时显示处理过程中声音信号的时域图和频域图变化情况，方便学生观察对比分析；而且操作简单，容易上手。
[0117]
实施例3
[0118]
图像信号处理
[0119]
如图16所示，右上角包含“打开”“撤销”“选区”“清除”“保存”“退出”命令。其中，打开：通过打开对话框，选择需要进行图像处理操作的图像(仅支持打开bmp、jpg、jpeg、png类型的图像文件)，如图17所示；撤销：撤销最近5步内的操作，如图18所示；选区：对原图或效果图做自定义选区，如图19所示，后续的变化只对选区操作，“选区”后的功能效果图如图16所示；清除：清除所有算法操作，恢复到刚打开图像时的状态；保存：保存经过处理后的效果图，如图20所示。
[0120]
信号处理模块分为四个部分(灰度变换、添加噪声、平滑滤波、添加滤波)，灰度变换部分包含“灰度”命令；添加噪声部分包含“高斯噪声”“椒盐噪声”命令；平滑滤波包括“邻域均值滤波”“中值滤波”命令；添加滤波包含“低通滤波”“高通滤波”“带通滤波”命令。
[0121]
如图21所示，对图像做灰度变换的处理，输出灰度图像；
[0122]
如图22所示，向图像中加入高斯噪声，输出含高斯噪声的图像；
[0123]
如图23所示，对图像做邻域均值滤波处理，可选择3
×
3、5
×
5、7
×
7三个模块，做不同的图像滤波处理；
[0124]
如图24所示，对图像做低通滤波处理，在“低通滤波”的右边输入需要的截止频率，
输出经过低通滤波后的图像；
[0125]
如图25所示，对图像做高通滤波处理，在“高通滤波”的右边输入需要的截止频率，输出经过高通滤波后的图像；
[0126]
如图26所示，信号显示模块：在左上角的原图区域显示输入的原图像，在原图区域右面显示经过处理后的效果图的图像；左下角的区域实时显示原图图像的频谱图，右下角区域实时显示处理后的效果图图像的频谱图。
[0127]
具体的，图像信号处理主要原理包括：
[0128]
1.频谱图分析：
[0129]
图像频谱分析是指通过将图像转换为频率域中的信号来分析图像的方法。本发明实施例3中通过傅里叶变换实现，傅里叶变换可以将一个信号从时间域转换到频率域。在图像处理中，使用二维离散傅里叶变换(2d dft)，它将一个二维图像转换为它的频率表示。
[0130]
具体的，对于一个[m，n]的二维图像f(x,y)，其2d dftf(x,y)的计算公式为：
[0131][0132]
其中，u和v是频率变量，i是虚数单位。
[0133]
二维离散傅里叶变换的逆变换用于将频率域中的信号转换回时间域。其计算公式为：
[0134][0135]
2.滤波原理：
[0136]
在频率域中，对频率分量进行过滤，以实现图像的滤波操作。例如，通过将频率域中的低频分量保留下来，而将高频分量过滤掉，来实现图像的低通滤波操作。同样的，也可以通过过滤掉低频分量而保留高频分量，来实现图像的高通滤波操作。
[0137]
(1)低通滤波
[0138]
图像理想低通滤波是一种在频率域中对图像进行滤波的方法，其目的是去除高频分量，保留低频分量，从而实现图像的模糊效果。其原理是在频率域中对图像进行一次低通滤波，即保留低于某一频率截止值的频率分量，而过滤掉高于该频率截止值的频率分量。
[0139]
理想低通滤波器的频率响应函数为：
[0140][0141]
其中，d(u,v)是频率域中点(u,v)到中心点的距离，即：
[0142][0143]
其中，d0是滤波器的截止频率，其实际意义是在频率域中保留的最大频率。
[0144]
对于一幅大小为[m，n]的图像f(x,y)，对其进行理想低通滤波的结果为：
[0145][0146]
其中，和分别表示二维离散傅里叶变换和逆变换。
[0147]
(2)高通滤波
[0148]
图像理想高通滤波是一种在频率域中对图像进行滤波的方法，其目的是去除低频分量，保留高频分量，从而实现图像的锐化效果。其原理是在频率域中对图像进行一次高通滤波，即保留高于某一频率截止值的频率分量，而过滤掉低于该频率截止值的频率分量。
[0149]
理想高通滤波器的频率响应函数为：
[0150][0151]
其中，d(u,v)是频率域中点(u,v)到中心点的距离，即：
[0152][0153]
其中，d0是滤波器的截止频率，其实际意义是在频率域中保留的最大频率。
[0154]
对于一幅大小为[m，n]的图像f(x,y)，其进行理想高通滤波的结果为：
[0155][0156]
其中，和分别表示二维离散傅里叶变换和逆变换。
[0157]
(3)带通滤波
[0158]
图像理想带通滤波是一种在频率域中对图像进行滤波的方法，其目的是保留一定频率范围内的频率分量，而过滤掉其他频率分量。其原理是在频率域中对图像进行一次带通滤波，即保留介于两个频率截止值之间的频率分量，而过滤掉低于第一个频率截止值和高于第二个频率截止值的频率分量。
[0159]
理想带通滤波器的频率响应函数为：
[0160][0161]
其中，d(u,v)是频率域中点(u,v)到中心点的距离，即：
[0162][0163]
其中，d0是带通滤波器的截止频率，d1表示带宽，其实际意义是在频率域中保留的频率范围。
[0164]
对于一幅大小为[m，n]的图像f(x,y)，其进行理想带通滤波的结果为：
[0165][0166]
其中，和分别表示二维离散傅里叶变换和逆变换。
[0167]
通过本发明实施例3能够更直观的展示图像信号以及不同算法处理过程图像的变化，实时显示处理过程中图像的频谱图变化情况，方便学生观察对比分析；而且操作简单，容易上手。
[0168]
实施例4
[0169]
本发明实施例4提供了一种用于实施本发明的csi数据处理过程，具体如下：
[0170]
环境要求：intel 5300无线网卡，linux系统，linux 802.11csitools开源软件包。
[0171]
通过电脑指令配置wi-fi网络，设置好路由的网关地址、发送方式、采样频率等工作模式，实现linux系统接收端与无线路由发送端的连接，对采集到的数据包作分析处理。
[0172]
具体的，通过ifft(逆快速傅里叶变换算法)处理csi数据，得到它的时域图，如图27(a)和图27(b)所示，分别为通过逆快速傅里叶变换处理csi数据后得到的幅度图和相位图。
[0173]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0174]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种信号处理教学辅助系统，其特征在于，包括信号产生模块，用于生成或导入待处理的信号信息；信号设置模块，用于对所述待处理的信号信息调整分析；信号处理模块，用于对调整后的信号进行滤波处理；信号显示模块，用于实时显示各阶段的信号变化信息。2.一种信号处理教学辅助系统使用方法，具体包括以下步骤：步骤一：构建信号处理系统，选择待处理信号类型；步骤二：生成或导入待处理的信号信息；步骤三：根据所述待处理的信号信息调整分析；步骤四：根据调整后的信号进行滤波处理；步骤五：实时显示各阶段的信号变化信息。3.根据权利要求2所述的一种信号处理教学辅助系统使用方法，其特征在于，所述待处理信号类型包括理想信号；步骤一中，所述选择待处理信号类型包括选择所述理想信号作为待处理信号类型；步骤二中，所述生成或导入待处理的信号信息包括：选择理想信号类型；根据默认的参数显示所述理想信号的时域图和频域图；步骤三中，根据所述待处理的信号信息调整分析包括：设置所述理想信号的参数信息，实时显示调整后的所述理想信号的时域图和频域图；步骤四中，所述根据调整后的信号进行滤波处理包括：选择滤波器类型，设置滤波器的截止频率，实时显示滤波器的时域图和频域图；同时显示对理想信号滤波处理后的时域图和频域图。4.根据权利要求3所述的一种信号处理教学辅助系统使用方法，其特征在于，所述理想信号类型包括正弦波、方波和三角波信号，分别生成理想的正弦波、方波和三角波信号，默认占空比50％；所述滤波器类型包括低通、高通、带通和带阻滤波器四种，分别对不同的所述理想信号类型进行低通滤波分析、高通滤波分析、带通滤波分析和带阻滤波分析。5.根据权利要求4所述的一种信号处理教学辅助系统使用方法，其特征在于，所述生成理想的正弦波包括：根据正弦波信号其中a表示幅度，ω表示角频率，表示相位；通过采样将其离散化；采样定理根据奈奎斯特采样定理：f
s
≥2fdt＝1/f
s
通过描点法绘制正弦波信号。6.根据权利要求2所述的一种信号处理教学辅助系统使用方法，其特征在于，所述待处理信号类型还包括声音信号；步骤一中，所述选择待处理信号类型包括选择所述声音信号作为待处理信号类型；步骤二中，所述生成或导入待处理的信号信息包括：获取待处理的声音信息，将所述待处理的声音信息导入到信号处理系统中；
步骤三中，根据所述待处理的信号信息调整分析包括：将所述声音信息转化为声音信号频谱图，实时显示声音信号的时域图和频域图；步骤四中，所述根据调整后的信号进行滤波处理包括：选择滤波器类型，设置滤波器的截止频率，实时显示滤波器的时域图和频域图；同时显示对声音信号滤波处理后的时域图和频域图。7.根据权利要求6所述的一种信号处理教学辅助系统使用方法，其特征在于，所述滤波器类型包括低通、高通、带通和带阻滤波器四种，分别对所述声音信号进行低通滤波分析、高通滤波分析、带通滤波分析和带阻滤波分析。8.根据权利要求2所述的一种信号处理教学辅助系统使用方法，其特征在于，所述待处理信号类型还包括图像信号；步骤一中，所述选择待处理信号类型包括选择所述图像信号作为待处理信号类型；步骤二中，所述生成或导入待处理的信号信息包括：获取待处理的图像信息，将所述待处理的图像信息导入到信号处理系统中；步骤三中，根据所述待处理的信号信息调整分析包括：对所述图像信息自定义选区，得到待处理图像区域，实时显示待处理图像区域；步骤四中，所述根据调整后的信号进行滤波处理包括：选择图像处理算法，对所述待处理图像区域进行处理，实时显示图像处理前的频谱图以及图像处理后的频谱图；同时显示所述图像信息处理前的原图以及处理后的效果图。9.根据权利要求8所述的一种信号处理教学辅助系统使用方法，其特征在于，所述图像处理算法包括灰度变换、添加噪声、平滑滤波和频域滤波；所述灰度变换为对图像做灰度变换处理；所述添加噪声为向图像中加入高斯噪声和/或椒盐噪声；所述平滑滤波为对图像做邻域均值滤波和/或中值滤波处理；所述频域滤波包括低通、高通和带通滤波器四种，分别对图像进行低通滤波分析、高通滤波分析和带通滤波分析。

技术总结
本发明公开了一种信号处理教学辅助系统及其使用方法，涉及教学辅助技术领域。包括：构建信号处理系统，选择待处理信号类型；生成或导入待处理的信号信息；根据所述待处理的信号信息调整分析；根据调整后的信号进行滤波处理；实时显示各阶段的信号变化信息。本发明操作简单，不易损坏，实验成本低，能够处理多种信号类型，方便扩展。方便扩展。方便扩展。


技术研发人员：林雪儿 戴志远 鲁宇翔 赵航飞 吴茗蔚 陆思楚 彭楠 张宇迪 左亮亮 何雨璐
受保护的技术使用者：浙江科技学院
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/7/25