为了方便各位同学了解电子科技大学2017年3月电子工程学院博士综合考试、开题报告、中期报告的相关信息，下面，我为大家提供电子科技大学2017年3月电子工程学院博士综合考试、开题报告、中期报告 通知 ，全文如下：
原文地址：
一.报名
报名时间：2017年3月1日-3月7日(上班时间)
报名方式：请将电子档汇总表和纸质档申请表提交到学院研究生科(科C102)
时间安排：2017年3月7日前将申请表纸质档和汇总表电子档提交到研究生科，研究生科审查资格后，方能开题中期和综合考试。3月24日前确定开题和中期的时间和地点并报，4月21号前提交经导师签字后的开题报告表以及中期考评表，综合考试将安排在4月中旬，具体时间地点请关注学院网站通知。
二.综合考试要求
1.博士生入学一年以后，修完学校规定的相应课程
2.考核考生专业基础知识及综合能力，其中笔试成绩占60 %，面试成绩占40 %
3.考试方式: 开卷
4.考试时间: 3小时
5.考试费用100元/人
6.考试科目：
“信号”专业：《随机过程》、《信号与系统》、《数字信号处理》
“电路”专业：《随机过程》、《信号处理》、《微波与射频通讯电路与系统》
“电磁场”专业：《电磁场理论》、《天线》、《微波技术》
“信息获取与探测”专业：《信号与系统》、《数字信号处理》、《随机过程》
三、开题报告要求
博士研究生在导师指导下确定选题，并申请开题，一般应在入学的第三学期期末之前。在学位论文开题之前，需写出5000字左右的文献综述报告(综述报告需要导师签字认可)，完成相应的开题报告。开题报告后，请将导师签字后的交到研究生科。
四、中期报告要求
学位论文开题一年后，博士研究生需向学院组织的考评小组作论文工作进展情况报告，请提交《中期报告表》至 电工 学院研究生科。
注：1.参加综合考试、开题报告、中期报告的学生必需先提交申请表，未申请备案的开题报告和中期考评，学院不予承认。
2.本次开题和中期由拟开题/中期博士生申请，并经拟开题/中期本人邀请三名相关专业导师为评审老师(可由导师或所在团队协助完成)，报告必须由申请人本人完成，评审老师需为本专业教授，或具有博士学历的副教授。
五、网上备案
从2013级研究生开始，博士研究生的开题和博士研究生中期考评的结果备案将通过GMS系统录入的方式向研究生院学位科备案。具体通知和操作说明见：
博士开题和中期完成后，请尽快在GMS系统中提交，并请导师审核。导师审核通过后，学院才能进行审核。学院审核的时间为系统认定的开题或中期完成时间。为了不影响后面的中期或者答辩，请各位同学及时进行网上备案工作。
文章编号:1005 - 0523(2005) 02 - 0063 - 04
数字水印及其发展研究
石红芹,谢 昕
(华东交通大学信息工程学院,江西南昌330013)
摘要:首先对数字水印的特征进行了分析,阐述了数字水印技术的基本原理,对目前比较流行的水印算法进行了分类和详细地讨论,最后指出目前水印技术存在的局限并对其发展进行了展望.
关键词:版权保护;数字水印;水印算法
中图分类号:TP391 文献标识码:A
1 引 言
近年来,随着数字化技术的进步和Internet 的迅速发展,多媒体信息的交流达到了前所未有的深度和广度,其发布形式愈加丰富了. 网络发布的形式逐渐成为一种重要的形式,伴随而来的是多媒体数据的版权保护问题. 因此多媒体信息版权保护问题成了一项重要而紧迫的研究课题. 为了解决这一难题,近几年国际上提出了一种新的有效的数字信息产品版权保护和数据安全维护的技术一一数字水印技术. 数字水印技术通过在原始媒体数据中嵌入秘密信息———水印来证实该数据的所有权归属. 水印可以是代表所有权的文字、产品或所有ID、二维图像,视频或音频数据、随机序列等. 主要应用于:媒体所有权的认定. 即辨认所有权信息,媒体合法用户信息; 媒体的传播跟算法研究. 该子模块的研究为解决网络制造产品版权保护问题奠定了基础数字水印技术,又称数字签名技术,成为信息隐藏技术的一种重要研究分支,为实现有效的信息版权保护提供了一种重要的手段.
2 数字水印的基本原理
从图像处理的角度看,嵌入水印信号可以视为在强背景下迭加一个弱信号,只要迭加的水印信号强度低于人类视觉系统( Human Visual System ,HVS) 的对比度门限,HVS 就无法感到信号的存在.对比度门限受视觉系统的空间、时间和频率特性的影响. 因此通过对原始信号作一定的调整,有可能在不改变视觉效果的情况下嵌入一些信息,从数字通信的角度看,水印嵌入可理解为在一个宽带信道(载体图像) 上用扩频通信技术传输一个窄带信号(水印信号) . 尽管水印信号具有一定的能量,但分布到信道中任一频率上的能量是难以检测到的. 水印的译码(检测) 即是在有噪信道中弱信号的检测问题.
一般来说,为了使水印能有效地应用于版权保护中,水印必须满足如下特性:
1) 隐蔽性 水印在通常的视觉条件下应该是不可见的,水印的存在不会影响作品的视觉效果.
2) 鲁棒性 水印必须很难去掉(希望不可能去掉) ,当然在理论上任何水印都可以去掉,只要对水印的嵌入过程有足够的了解,但是如果对水印的嵌入只是部分了解的话,任何破坏或消除水印的企图都应导致载体严重的降质而不可用.
3) 抗窜改性 与抗毁坏的鲁棒性不同,抗窜改性是指水印一旦嵌入到载体中,攻击者就很难改变或伪造. 鲁棒性要求高的应用,通常也需要很强的抗窜改性. 在版权保护中,要达到好的抗窜改性是比较困难的.
4) 水印容量 嵌入的水印信息必须足以表示多媒体内容的创建者或所有者的标志信息,或是购买者的序列号. 这样在发生版权纠纷时,创建者或所有者的信息用于标示数据的版权所有者,而序列号用于标示违反协议而为盗版提供多媒体数据的用户.
5) 安全性 应确保嵌入信息的保密性和较低的误检测率. 水印可以是任何形式的数据,比如数值、文本、图像等. 所有的水印都包含一个水印嵌入系统和水印恢复系统. 水印的嵌入和提取过程分别
6) 低错误率 即使在不受攻击或者无信号失真的情况下,也要求不能检测到水印(漏检、false -negative) 以及不存在水印的情况下,检测到水印(虚检、false - positive) 的概率必须非常小.
3 数字水印算法
近几年来,数字水印技术研究取得了很大的进步,见诸于文献的水印算法很多,这里对一些典型的算法进行了分析.
3. 1 空间域算法
数字水印直接加载在原始数据上,还可以细分为如下几种方法[1～4 ] :
1) 最低有效位方法(LSB) 这是一种典型的空间域数据隐藏算法,L. F. Tumer 与R. G. Van Schyadel等先后利用此方法将特定的标记隐藏于数字音频和数字图像内. 该方法是利用原始数据的最低几位来隐藏信息(具体取多少位,以人的听觉或视觉系统无法察觉为原则) .LSB 方法的优点是有较大的信息隐藏量,但采用此方法实现的数字水印是很脆弱的,无法经受一些无损和有损的信息处理,而且如果确切地知道水印隐藏在几位LSB 中,数字水印很容易被擦除或绕过.
2) Patchwork 方法及纹理块映射编码方法
这两种方法都是Bender 等提出的. Patchwork 是一种基于统计的数字水印,其嵌入方法是任意选择N 对图像点,在增加一点亮度的同时,降低另一点的亮度值. 该算法的隐藏性较好,并且对有损的JPEG和滤波、压缩和扭转等操作具有抵抗能力,但仅适用于具有大量任意纹理区域的图像,而且不能完全自动完成.
3. 2 变换域算法
基于变换域的技术可以嵌入大量比特数据而不会导致可察觉的缺陷,往往采用类似扩频图像的技术来隐藏数字水印信息. 这类技术一般基于常用的图像变换,基于局部或是全部的变换,这些变换包括离散余弦变换(DCT) 、小波变换(WT) 、傅氏变换(FT 或FFT) 以及哈达马变换(Hadamard transform)等等. 其中基于分块的DCT 是最常用的变换之一,现在所采用的静止图像压缩标准JPEG也是基于分块DCT 的. 最早的基于分块DCT 的一种数字水印技术方案是由一个密钥随机地选择图像的一些分块,在频域的中频上稍稍改变一个三元组以隐藏二进制序列信息. 选择在中频分量编码是因为在高频编码易于被各种信号处理方法所破坏,而在低频编码则由于人的视觉对低频分量很敏感,对低频分量的改变易于被察觉. 该数字水印算法对有损压缩和低通滤波是稳健的. 另一种DCT 数字水印算法[5 ]是首先把图像分成8 ×8 的不重叠像素块,在经过分块DCT 变换后,即得到由DCT 系数组成的频率块,然后随机选取一些频率块,将水印信号嵌入到由密钥控制选择的一些DCT 系数中. 该算法是通过对选定的DCT 系数进行微小变换以满足特定的关系,以此来表示一个比特的信息. 在水印信息提取时,则选取相同的DCT 系数,并根据系数之间的关系抽取比特信息. 除了上述有代表性的变换域算法外,还有一些变换域数字水印方法,它们当中有相当一部分都是上述算法的改进及发展,这其中有代表性的算法是I. Podichuk 和ZengWenjun 提出的算法[6 ] . 他们的方法是基于静止图像的DCT 变换或小波变换,研究视觉模型模块返回数字水印应加载在何处及每处可承受的JND(Just Noticeable Difference ,恰好可察觉差别) 的量值(加载数字水印的强度上限) ,这种水印算法是自适应的.
3. 3 NEC 算法
该算法由NEC 实验室的Cox[5 ]等人提出,该算法在数字水印算法中占有重要地位,其实现方法是,首先以密钥为种子来产生伪随机序列,该序列具有高斯N(0 ,1) 分布,密钥一般由作者的标识码和图像的哈希值组成,其次对图像做DCT 变换,最后用伪随机高斯序列来调制(叠加) 该图像除直流分量外的1 000 个最大的DCT 系数. 该算法具有较强的鲁棒性、安全性、透明性等. 由于采用特殊的密钥,故可防止IBM 攻击,而且该算法还提出了增强水印鲁棒性和抗攻击算法的重要原则,即水印信号应该嵌入源数据中对人感觉最重要的部分,这种水
印信号由独立同分布随机实数序列构成,且该实数序列应具有高斯分布N(0 ,1) 的特征. 随后Podilchuk等利用人类视觉模型又对该算法进行了改进,从而提高了该算法的鲁棒性、透明性等.
3. 4 其他一些水印算法
1) 近年来,利用混沌映射模型实现数字水印、保密通信等成为混沌应用研究的热点. 特别是自从Cox 等借用通信技术中的扩频原理将水印信号嵌入到一些DCT 变换系数或者多层分解的小波变换系数以来,人们已经提出了一些混沌数字水印方法.水印的嵌入与检测是基于人类视觉系统(HVS) 的亮度掩蔽特性和纹理掩蔽特性,折衷水印的不可见性和鲁棒性之间的矛盾. 结果表明:该方法嵌入的水印具有不可见性和鲁棒性,并且这种基于密钥的混沌水印方法更好的抗破译性能.
2) 目前比较流行的还有一种基于盲水印检测的DWT 算法,该算法首先对原始图像进行小波变换,根据人类具有的视觉掩蔽特性对低频分量进行一定的量化,同时可不影响视觉效果,并对作为水印的图像进行压缩和二值化处理,形成一维的二值序列,根据二值序列的值对上述量化后的原始信号的低频分量进行视觉阈值范围内允许的修改,从而实现水印的嵌入. 水印提取过程是对含有水印的图像进行小波变换,对低频分量同样进行量化处理,为了增大算法的安全性,可以对水印形成的二值0 ,1 序列在嵌入前进一步进行伪随机序列调制,相应的在水印提取过程需要增加用伪随机序列解调的步骤. 这样,不知道伪随机序列的攻击者即使推测出水印的嵌入规律,也无法提取水印. 大大增加了水印系统的透明性和鲁棒性.
4 水印技术的局限
目前水印技术的局限,为了对版权保护中使用水印的成功可能性进行评估,看能否满足实际应用需求,就需要对水印技术有更多了解. 下面介绍数字水印方案普遍存在的一些局限:
1) 不知道能够隐藏多少位. 尽管非常需要知道指定大小载体信息上可以隐藏多少比特的水印信息,但这个问题还没有得到圆满解决. 事实上,对给定尺寸的图像或者给定时间的音频,可以可靠隐藏信息量的上界,目前还不清楚. 对图像水印,只能说目前使用的算法可以隐藏几百比特位的水印信息.
2) 还没有真正健壮的盲图像水印算法. 对图像水印,鲁棒性还是个问题. 目前还没有能够在经过所有普通图像处理变换后,仍能幸免的盲水印算法. 尤其是能够抵抗几何处理的攻击,被认为是很难实现的目标.
3) 所有者能去除标记. 迄今为止提出的所有盲图像水印,实际上都是可逆的. 已知水印的准确内容、以及水印的嵌入和检测算法,则总能在没有严重损坏资料的前提下,使水印不可读取. 目前还不清楚这个缺点在将来还是否存在;同时在设计版权保护系统时,必须考虑如下问题:一旦水印内容已知,则有可能去除水印或者部分水印.
此外,迄今为止提出的水印算法,其可逆性使人们提出极大的疑问,即设计能够抗篡改的健壮公开水印技术是否可能? 事实上,如果允许任何人读取水印,则任何人只要知道水印嵌入算法,就可以消除水印.
5 结 论
随着电子商务的加速发展和网络用户的直线增长,媒体的安全要求将更加迫切,作为版权保护和安全认证的数字水印技术具有极大的商业潜力,作为一门学科交叉的新兴的应用技术,它的研究涉及了不同学科研究领域的思想和理论,如数字信号处理、图像处理、信息论、通信理论、密码学、计算机科学及网络、算法设计等技术,以及公共策略和法律等问题,是近几年来国际学术界才兴起的一个前沿研究领域,得到了迅速的发展. 但数字水印技术仍然是一个未成熟的研究领域,还有很多问题需要解决,其理论基础依然薄弱. 随着一些先进的信号处理技术和密码设计思想的引进,必将日趋成熟且得到更为广泛的发展应用.
参考文献:
[1 ] Eepa Kundur. Dimitrios hatzinakos. Digital watermarking fortelltale tamper proofing and authentication [J ] . Proceeding of the IEEE. 1999 , 87(7) :1167～1180.
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[3 ] Bender W, Gruhl D. Techniques for data hiding[J ] . IBM sys2tem journal ,1996 ,35(3～4) :313～336.
[4 ] Cox I J , Killian J ,Leighton F T. Secure spread spectrum wa2termarking for multimedia[J ] . IEEE transactions on image pro2cessing ,1997 ,6(12) :1673～1687.
[5 ] Zhao J , Koch E. Embedding robust labels into images forcopyright protection[A] . In : Proceedings of the knowright’95conference on intellectual property rights and new technologies[C] . Vienna , Austria , 1995. 241～251.
[6 ] Podilchud C I , Zeng W. Image - adaptive watermarking usingvisual model [J ] . IEEE journal on special areas in communica2tions ,1998 ,16(4) :525～539.
论文鉴定评语一般是指在论文发表之前对论文进行质量(价值)评估。评价后,认为有参考价值的,则在科技期刊上发表;下面是有教育论文鉴定评语，欢迎参阅。
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15.王莉同学的论文《无线电遥控系统设计》，较好地完成任务书规定的设计任务。论文设计了一种无线电遥控系统，包括发射电路的设计和接收电路的设计，实现了远程遥控功能。该生除全部阅读指导教师指定的参考资料、文献外，还能阅读一些自选资料，并提出较合理的开题报告实施方案，按要求按时完成外文翻译，译文质量较好。对对研究的问题能正确分析，反映出作者较好地掌握了有关基础理论与专业知识，论文撰写规范，符合学位论文答辩要求。同意该同学参加学位论文答辩。
16.赵霞同学的论文《电子信息科学与技术专业网站设计》，较好地完成电子信息科学与技术专业网站设计，完成了总体方案设计及留言板模块和新闻管理功能模块的结构设计与编程。本设计由两位同学合作完成，赵霞同学负责新闻管理功能模块的设计，其开发主要包括后台数据库的建立和维护以及前端应用程序的开发两个方面。该生除全部阅读指导教师指定的参考资料、文献外，还能阅读一些自选资料，并提出较合理的开题报告实施方案，按要求按时完成外文翻译，译文质量较好。论文撰写规范，符合学位论文答辩要求。
17.蔡凌云同学的论文《数字调频发射机的设计》，较好地完成了任务书所规定地研究任务。论文主要采用数字信号处理(DSP)和直接数字频率合成(DDS)技术，实现了数字调频发射机的设计。本设计由两位同学完成，该生主要负责数字调频发射机的数字调频调制模块部分的设计。外语资料翻译尚可，论文格式基本规范，论述基本准确，达到了预期的要求，符合学士学位论文答辩的要求。
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20.选题符合行政管理专业培养目标目标，能较好地综合运用社会理论和专业知 识。论文写作态度认真负责。论文内容教充分，参考的相关资料比较充分，层次 结构较合理。主要观点突出，逻辑观点清晰，语言表达流畅。但论证的深度还不 够。
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22.张佳富同学的论文《高频功率放大器及其设计》，基本地完成了任务书所规定地研究任务。论文对高频功率放大器的发展以及应用做了介绍，设计了基本合理的高频功率放大器电路。外语资料翻译尚可，论文格式基本规范，论述基本准确，基本达到了预期的要求，符合学士学位论文答辩的要求。
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24.邹元杰同学的论文《基于单片机STC89C54LED点阵显示》，很好地完成任务书规定的设计任务。系统以STC89C54单片机为主控芯片，利用温度测量，实时时钟芯片和数据存储技术并配合软件，实现了温度的测量、时间、数据掉电不丢失等功能，最终很好地完成了规定任务。该生对研究的问题能较深刻分析，反映出作者很好地掌握了有关基础理论与专业知识，实际动手能力强，论文撰写规范，符合学位论文答辩要求。
25.余雨晴的论文《高频电子线路精品课程网站建设》，基本完成了高频电子线路精品课程网站的设计，论文介绍了设计思想、制作过程，并设计了基本的网站雏形。阅读指导教师指定的参考资料、文献，开题报告有实施方案，并按要求完成外文翻译，设计基本合理，对网站建设提出了个人见解，作者基本掌握了网站建设的基础理论。论文撰写规范，符合学位论文答辩要求。
26.黎斌同学的论文《3G三个标准WCDMA、CDMA2000和TD-CDMA的分析》，较好地完成了任务书所规定地研究任务。论文全面地分析研究3G及其三个牌照的技术特点、发展状况。从大量的关于3G的文献资料中提炼出精华，进而有条理地进行总结，分析基本合理。外语资料翻译尚可，论文格式基本规范，论述基本准确，达到了预期的要求，符合学士学位论文答辩的要求。
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7. 论文思路比较清晰，语句基本通顺，层次清晰，观点表达准确。作者比较很 好的将行政管理专业基本原理知识与党内监督实践问题有机结合起来进行分析， 并针对党内监督的现实问题提出了一些比较好的解决建议， 查阅与参考的文献资 料与主题结合的比较紧密，但个别地方论证的观点不是很明确和有说服力，总体 上达到毕业论文要求，部分内容与主题结合的还不是很好，逻辑结构也存在一点 小问题。总体上说，基本达到毕业论文的基本要求。
8. 论文主题明确，语句基本通顺，层次基本清晰，观点表达基本准确。作者比较很好的将 行政管理专业基本原理知识与邓小平关于行政改革的思想有机结合起来进行分析， 格式基本 规范，选题符合行政管理专业培养要求，但查阅与参考的文献资料太少，部分论证内容与主 题结合不紧密，逻辑结构也存在一点小问题。总体上说，基本达到毕业论文的基本要求。
9. 本文符合专业要求，反映社会热点问题。因此，该主题的研究有利于推进我 国-------的进一步发展。全文首先-------的问题，然后分析--------的原因。在此基 础上又分析出相关的------。全文结构恰当，思路清晰，观点基本正确。
10. 论文思路清晰，语句通顺。能很好的调查--------存在的问题。作者对于论文 内容有一定的了解和熟悉。 思路清晰， 层次清晰， 逻辑结构合理。 观点表达准确。 研究原理采用恰当。在论证过程中能有效的将专业原理与要研究的主题结合起 来。个别地方论证的观点不是很明确，总体上达到毕业论文要求。
11. 全文以-------为题。 重点探讨出--------的问题， 然后针对问题提出有效的建议。 全文结构符合要求，逻辑思路清晰，论据较充分，观点表达准确，语言流畅，论 证方法教合理。参考的资料与主题结合紧密。
12. 全文以-------为题。重点探讨分析--------的问题及原因，然后针对问题提出一 些具有可操作性的对策。 全文选题新颖， 具有很强的研究性。 全文结构符合要求， 逻辑结构严谨，思路清晰，观点鲜明，论据具有较强的说服力。论证方法合理， 了大量的数据来论证，更增加了论证的可靠性。能综合运用行政管理专业知识来 分析--------，但不足之处主要是语言不是很精炼。
13. 该文参考的文献资料充分且符合论题的需要。该文以--------为例，重点探讨 --------。该文选题符合行政管理专业要求，结构完整，思路清晰，观点表达准确， 格式规范，能较好的将行政管理专业知识运用来分析现实中的行政管理实践问 题。但个别观点论证还不充分。总体上符合毕业论文要求。
14. 该文选题具有较强的现实性针对性和实用性。结构安排科学合理，思路清 晰， 层次分明。 各部分之间联系紧密， 观点表述准确， 论证内容比较具有说服力， 但文章缺乏自己原创的内容。
15. 本文以--------为题，重点探讨--------。选题符合符合行政管理专业培养目标 目标与专业特色，而且选题具有很强的针对性和现实意义。文章结构安排合理， 层次清晰，写作时参考的相关文献资料与主题联系紧密，而且参考的资料较新， 在写作过程中作者能较好地运用行政管理专业基本知识原来来分析行政-------， 在论证过程中，主要用理论论证和事实论证。但文章不足之处在与部分语句表达 不清晰，论证还不够深刻充分，创新点不够。总体上符合毕业论文要求。
【论文评语一】
该论文主要研究了铁路信号领域车站计算机联锁软件的安全性。论文选题具有一定的前沿性，有着明确的理论意义和很强的实用价值。调研全面，工作量饱满，分析透彻，设计合理，资料翔实。论文结构合理，写作规范，条理清晰，重点突出，文笔流畅，综合运用了所学知识解决问题。
【论文评语二】
红曲色素是我国传统的食用色素之一，其中有大量特性有待于研究与开发。本文作者应用摇瓶液态发酵筛选并紫外诱变得到了高产色素低产桔霉素的优良菌株。通过响应面实验优化了安全型色素红曲的固液态发酵条件，并进行了放大试验。论文思路新颖，具有前瞻性和较好的应用前景。
该毕业论文选题考虑了课题在学术上的前沿性及多样性，为安全型红曲色素的生产工作提供了开拓性思路。论文实验工作量大，分析检测方法完备，对科研结果分析正确。论文攒写格式规范，逻辑严密，数据图表清晰可靠，结论层次清晰，具体实验方案设计思路清晰，工作量大，系统性强，论文达到湖北省优秀硕士学位论文水平。表现出作者具有较扎实的理论基础，具有独立从事科学研究工作的能力。
【论文评语四】
作者以安全型红曲色素为研究对象，采用响应面对色素红曲的液态发酵培养条件进行了进一步优化，并且利用单因素实验方法考察了维生素H对红曲液态发酵的影响，得到维生素H最佳添加量，为色素红曲的开发利用提供实验依据。
应用根据摇瓶培养得到的条件，再用10 L发酵罐进行小试实验，得到了三阶段通风控制的工艺条件。此条件下所得色价为199.6 U/ml，桔霉素为1.08 mg/L。与优化前相比色素变化不大，而桔霉素下降54.7%。结果较为理想
论文选题新颖，具有较好的应用前景，实验测试结果分析合理，数据图表清楚可靠，实验工作量大。论文中心突出，撰写格式规范，论据较充足，结构严谨，层次分明，表达能力较强。材料丰富，数据可靠，加工整理方法科学有效。表现出该生具有扎实的基础知识及系统的专业知识，并具有较深的科研工作能力。论文达到湖北省优秀硕士学位论文水平。
【论文评语五】
该论文主要研究了铁路联锁软件的安全性，研究成果有着很强的社会价值。论证清晰有力，论据充分，结论可靠。论文层次分明，格式正确，逻辑性强，文笔流畅。表明作者已较好地掌握了本学科的基础理论和专业技能，具有良好的技能和从事研究的能力。
【论文评语六】
本文详细地介绍了安全型红曲色素的国内外研究现状，文献查阅全面，反映作者熟悉本研究领域的相关理论知识和技能，资料准备充分，阐述全面。
作者对红曲米中桔霉素的快速检测方法进行了研究，得到了一种能快速、安全、有效的检测出红曲米中桔霉素的方法——滤纸片抑菌圈法。优化了红曲米中桔霉素的萃取方法。该毕业论文选题考虑了课题在学术上的前沿性及多样性，为后续对桔霉素的检测工作提供了开拓性思路。此论文工艺简单，检测桔霉素的准确性和灵敏性较高，为工业化生产中大量试样的准确检测提供了可能。
论文文笔流畅，文章格式符合学术规范，结构合理，重点突出，论文结论层次清晰，实验结果分析合理，摘要精炼，逻辑严密，数据图表清晰可靠，研究内容系统性强，工作量大，反映了该生具有较扎实的专业理论基础及较强的科研工作能力，达到湖北省优秀硕士学位论文水平。
附：硕士学士论文写作指导
(一)主题的写法
硕士学位论文只能有一个主题(不能是几块工作拼凑在一起)，这个主题要具体到问题的基层(即此问题基本再也无法向更低的层次细分为子问题)，而不是问题所属的领域，更不是问题所在的学科，换言之，研究的主题切忌过大。因为涉及的问题范围太广，很难在一本硕士学位论文中完全研究透彻。通常，硕士学位论文应针对某学科领域中的一个具体问题展开深入的研究，并得出有价值的研究结论。
硕士学位论文是学术作品，因此其表述要严谨简明，重点突出，专业常识应简写或不写，做到层次分明、数据可靠、文字凝练、说明透彻、推理严谨、立论正确，避免使用文学性质的或带感情色彩的非学术性语言。论文中如出现一个非通用性的新名词、新术语或新概念，需随即解释清楚。
(二)题目的写法
论文题目应简明扼要地反映论文工作的主要内容，切忌笼统。由于别人要通过你论文题目中的关键词来检索你的论文，所以用语精确是非常重要的。论文题目应该是对研究对象的精确具体的描述，这种描述一般要在一定程度上体现研究结论，因此，我们的论文题目不仅应告诉读者这本论文研究了什么问题，更要告诉读者这个研究得出的结论。例如：“在事实与虚构之间：梅乐、卡彭特、沃尔夫的新闻观”就比“三个美国作家的新闻观研究”更专业更准确。
(三)摘要的写法
论文的摘要，是对论文研究内容的高度概括，其他人会根据摘要检索一篇硕士学位论文，因此摘要应包括：对问题及研究目的的描述、对使用的方法和研究过程进行的简要介绍、对研究结论的简要概括等内容。摘要应具有独立性、自明性，应是一篇完整的论文。
通过阅读论文摘要，读者应该能够对论文的研究方法及结论有一个整体性的了解，因此摘要的写法应力求精确简明。论文摘要切忌写成全文的提纲，尤其要避免“第1章……;第2章……;……”这样的或类似的陈述方式。
(四)引言的写法
一篇学位论文的引言，大致包含如下几个部分：1、问题的提出;2、选题背景及意义;3、文献综述;4、研究方法;5、论文结构安排。
1.问题的提出：讲清所研究的问题“是什么”.
2.选题背景及意义：讲清为什么选择这个题目来研究，即阐述该研究对学科发展的贡献、对国计民生的理论与现实意义等。
3.文献综述：对本研究主题范围内的文献进行详尽的综合述评，“述”的同时一定要有“评”,指出现有研究成果的不足，讲出自己的改进思路。
4.研究方法：讲清论文所使用的科学研究方法。
论文结构安排：介绍本论文的写作结构安排。
5.“第2章，第3章，……，结论前的一章”的写法是论文作者的研究内容，不能将他人研究成果不加区分地掺和进来。已经在引言的文献综述部分讲过的内容，这里不需要再重复。
各章之间要存在有机联系，符合逻辑顺序。
(五)结论的写法
课 程 设 计
课程设计名称： 数字信号处理
数字信号处理 专业课程设计任务书
题 目 用双线性变换法设计原型低通为巴特沃兹型的数字IIR带通滤波器
主要内容
用双线性变换法设计原型低通为巴特沃兹型的数字IIR带通滤波器，
要求通带边界频率为400Hz，500Hz，阻带边界频率分别为350Hz，550Hz，通带最大衰减1dB，阻带最小衰减40dB，抽样频率为2000Hz，用MATLAB画出幅频特性，画出并分析滤波器传输函数的零极点；
信号 经过该滤波器，其中 450Hz， 600Hz，滤波器的输出 是什么？用Matlab验证你的结论并给出 的图形。
任务要求
1、掌握用双线性变换法设计原型低通为巴特沃兹型的数字IIR带通滤波器的原理和设计方法。
2、求出所设计滤波器的Z变换。
3、用MATLAB画出幅频特性图。
4、验证所设计的滤波器。
参考文献
1、程佩青著，《数字信号处理教程》，清华大学出版社，2001
2、Sanjit K. Mitra著，孙洪，余翔宇译，《数字信号处理实验指导书（MATLAB版）》，电子工业出版社，2005年1月
3、郭仕剑等，《MATLAB 7.x数字信号处理》，人民邮电出版社，2006年
4、胡广书，《数字信号处理 理论算法与实现》，清华大学出版社，2003年
审查意见 指导教师签字：
说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页
填 表 说 明
1．“课题性质”一栏：
A．工程设计；
B．工程技术研究；
C．软件工程（如CAI课题等）；
D．文献型综述；
E．其它。
2．“课题来源”一栏：
A．自然科学基金与部、省、市级以上科研课题；
B．企、事业单位委托课题；
C．校、院（系、部）级基金课题；
D．自拟课题。
1 需求分析
本课程设计要求用双线性变换法设计原型低通为巴特沃兹型的数字IIR带通滤波器，给定的设计参数为通带边界频率为400Hz，500Hz，阻带边界频率分别为350Hz，550Hz，通带最大衰减1dB，阻带最小衰减40dB，抽样频率为2000Hz。要求采用双线性变换法，使得s平面与z平面是单值的一一对应关系，不存在频谱混淆的问题。由于数字频域和模拟频域的频率不是线性关系，这种非线性关系使得通带截止频率、过渡带的边缘频率的相对位置都发生了非线性畸变。设计出巴特沃兹型的带通滤波器之后，让信号 经过该滤波器，其中 450Hz， 600Hz，分析滤波器的输出 是什么，用Matlab验证结论并给出 的图形。
2 概要设计
1>用双线性变换法设计IIR数字滤波器
脉冲响应不变法的主要缺点是产生频率响应的混叠失真。这是因为从S平面到Z平面是多值的映射关系所造成的。为了克服这一缺点，可以采用非线性频率压缩方法，将整个频率轴上的频率范围压缩到-π/T～π/T之间，再用z=esT转换到Z平面上。也就是说，第一步先将整个S平面压缩映射到S1平面的-π/T～π/T一条横带里；第二步再通过标准变换关系z=es1T将此横带变换到整个Z平面上去。这样就使S平面与Z平面建立了一一对应的单值关系，消除了多值变换性，也就消除了频谱混叠现象，映射关系如图1-3所示。
图1-3双线性变换的映射关系
为了将S平面的整个虚轴jΩ压缩到S1平面jΩ1轴上的-π/T到π/T段上，可以通过以下的正切变换实现
（1-5）
式中,T仍是采样间隔。
当Ω1由-π/T经过0变化到π/T时，Ω由-∞经过0变化到+∞，也即映射了整个jΩ轴。将式（1-5）写成
将此关系解析延拓到整个S平面和S1平面，令jΩ=s，jΩ1=s1，则得
再将S1平面通过以下标准变换关系映射到Z平面
z=es1T
从而得到S平面和Z平面的单值映射关系为：
（1-6）
（1-7）
式（1-6）与式（1-7）是S平面与Z平面之间的单值映射关系，这种变换都是两个线性函数之比，因此称为双线性变换
式（1-5）与式（1-6）的双线性变换符合映射变换应满足的两点要求。
首先,把z=ejω，可得
（1-8）
即S平面的虚轴映射到Z平面的单位圆。
其次，将s=σ+jΩ代入式（1-8），得
因此
由此看出，当σ<0时，|z|<1；当σ>0时，|z|>1。也就是说，S平面的左半平面映射到Z平面的单位圆内，S平面的右半平面映射到Z平面的单位圆外，S平面的虚轴映射到Z平面的单位圆上。因此，稳定的模拟滤波器经双线性变换后所得的数字滤波器也一定是稳定的。
2>双线性变换法优缺点
双线性变换法与脉冲响应不变法相比，其主要的优点是避免了频率响应的混叠现象。这是因为S平面与Z平面是单值的一一对应关系。S平面整个jΩ轴单值地对应于Z平面单位圆一周，即频率轴是单值变换关系。这个关系如式（1-8）所示，重写如下：
上式表明，S平面上Ω与Z平面的ω成非线性的正切关系，如图7-7所示。
由图7-7看出，在零频率附近，模拟角频率Ω与数字频率ω之间的变换关系接近于线性关系；但当Ω进一步增加时，ω增长得越来越慢，最后当Ω→∞时，ω终止在折叠频率ω=π处，因而双线性变换就不会出现由于高频部分超过折叠频率而混淆到低频部分去的现象，从而消除了频率混叠现象。
图1-4双线性变换法的频率变换关系
但是双线性变换的这个特点是靠频率的严重非线性关系而得到的，如式（1-8）及图1-4所示。由于这种频率之间的非线性变换关系，就产生了新的问题。首先，一个线性相位的模拟滤波器经双线性变换后得到非线性相位的数字滤波器，不再保持原有的线性相位了；其次，这种非线性关系要求模拟滤波器的幅频响应必须是分段常数型的，即某一频率段的幅频响应近似等于某一常数（这正是一般典型的低通、高通、带通、带阻型滤波器的响应特性），不然变换所产生的数字滤波器幅频响应相对于原模拟滤波器的幅频响应会有畸变，如图1-5所示。
图1-5双线性变换法幅度和相位特性的非线性映射
对于分段常数的滤波器，双线性变换后，仍得到幅频特性为分段常数的滤波器，但是各个分段边缘的临界频率点产生了畸变，这种频率的畸变，可以通过频率的预畸来加以校正。也就是将临界模拟频率事先加以畸变，然后经变换后正好映射到所需要的数字频率上。
根据以上IIR数字滤波器设计方法，下面运用双线性变换法基于MATLAB设计一个IIR带通滤波器，通带截止频率fp1=500HZ,fp2=400HZ;阻带截止频率fs1=350HZ,fs2=550HZ；通带最大衰减αp=1dB;阻带最小衰减αs=40dB，抽样频率为2000HZ。
I.设计步骤：
(1)根据任务,确定性能指标:
通带截止频率fp1=500HZ,fp2=400HZ；
阻带截止频率fs1=350HZ,fs2=550HZ；
通带最大衰减αp=1dB；
阻带最小衰减αs=40dB；
抽样频率为2000HZ。
(2)用Ω=(2/T)tan(w/2)对带通数字滤波器H(z)的数字边界频率预畸变，得到带通模拟滤波器H(s)的边界频率主要是通带截止频率fp1,fp2;阻带截止频率fs1，fs2的转换。
为了计算简便，对双线性变换法一般T=2s
通带截止频率fc1=(2/T)*tan(2*pi*fp1/2)
fc2=(2/T)*tan(2*pi*fp2/2)
阻带截止频率fr1=(2/T)*tan(2*pi*fs1/2)
fr2=(2/T)*tan(2*pi*fs2/2)
阻带最小衰减αs=1dB和通带最大衰减αp=40dB;
(3)运用低通到带通频率变换公式λ=(((f^2)-(f0^2))/ f)将模拟带通滤波器指标转换为模拟低通滤波器指标。
B=fc2-fc1
normwr1=(((fc1*fc2)-(fc1^2))/fc1) normwr2=(((fc1*fc2)-(fc2^2))/fc2)
normwc1=(((fc1*fc2)-(fr1^2))/fr1)
normwc2=(((fc1*fc2)-(fr1^2))/fr1)
模拟低通滤波器指标：normfc，normfr，αp，αs
(4)设计模拟低通原型滤波器。借助巴特沃斯(Butterworth)滤波器,用模拟低通
滤波器设计方法得到模拟低通滤波器的传输函数H(s);
(5)调用lp2bp函数将模拟低通滤波器转化为模拟带通滤波器。
(6)利用双线性变换法将模拟带通滤波器H(s)转换成数字带通滤波器H(z).
II.程序流程框图：
开始
↓
读入数字滤波器技术指标
↓
将指标转换成归一化模拟低通滤波器的指标
↓
设计归一化的模拟低通滤波器阶数N和1db截止频率
↓
模拟域频率变换，将G(P)变换成模拟带通滤波器H(s)
↓
用双线性变换法将H(s)转换成数字带通滤波器H(z)
↓
输入信号后显示相关结果
↓
结束
3 运行环境
PC机 MATLAB
4 开发工具和编程语言
MATLAB语言
5 详细设计
clc;clear all;
%设计滤波器
%所需设计的带通滤波器的参数设置
Fres=2000;
Ts=1/Fres;
Omgap1=500
Omgap2=400
Omgas1=350
Omgas2=550
%进行双线性变换，使得s平面与z平面是单值的一一对应关系
Omgap=(Omgap1-Omgap2)*Ts
Omgap3=tan(Omgap1*Ts*2*pi/2)
Omgap4=tan(Omgap2*Ts*2*pi/2)
Omgas3=tan(Omgas1*Ts*2*pi/2)
Omgas4=tan(Omgas2*Ts*2*pi/2)
%对参数归一化
ap1=Omgap3/Omgap
ap2=Omgap4/Omgap
as1=Omgas3/Omgap
as2=Omgas4/Omgap
%将模拟带通滤波器指标转化成模拟低通滤波器指标
I1=(ap1*ap2-as1*as1)/as1
I2=(ap1*ap2-as2*as2)/as2
I3=(ap1*ap2-ap1*ap1)/ap1
I4=(ap1*ap2-ap2*ap2)/ap2
I5=min(I1,-I2)
alfpp=1;
alfps=40;
%设计巴特沃兹型低通滤波器HL（s）
[N,Wn]=buttord(I4,I5,alfpp,alfps,'s')
[Num,Den]=butter(N,Wn,'s')
%将设计的模拟低通滤波器传递函数HL（s）转化成模拟带通滤波器H（s）
[Num2,Den2]=lp2bp(Num,Den,sqrt(Omgap3*Omgap4),Omgap);
%将设计的模拟带通滤波器H（s）转化成数字带通滤波器H（Z）
[Num3,Den3]=bilinear(Num2,Den2,0.5);
%画出H（Z）幅频特性曲线
w=0:pi/255:pi;
h=freqz(Num3,Den3,w);
H=20*log10(abs(h));
plot(w,H);
%设计信号函数
f1=450;f2=600;
t=0:1/2000:40/f2;
f=sin(2*pi*f1*t)+sin(2*pi*f2*t);
plot(f);
%信号通过带通滤波器
g=invfreqz(h,w,40,50)
g1=conv(g,f)
plot(g1)
6 调试分析
在设计滤波器的时候，计算的是幅频特性。而相频特性没有进行频谱分析。而信号和信号通过滤波器的图形分析都为时与分析，没有进行频域分析，是不知道该用哪个函数对其进行傅里叶变换。试过freqz,fft等函数，但是都没有出来结果。说明调用格式不正确。
本次试验用的是巴特沃兹型低通滤波器设计的方法，还可以利用切比雪夫型低通滤波器设计，或者椭圆型等。
在本次试验中，我们只用了两种频率简单的叠加作为输入信号，但实际信号是多种频率的组合，可以再增加一些频率。
现实中还应该有噪声的影响，本实验中没有考虑。可以再加上噪声信号。
7 测试结果
Fres =
2000
Ts =
5.0000e-004
Omgap1 =
500
Omgap2 =
400
Omgas1 =
350
Omgas2 =
550
Omgap =
0.0500
Omgap3 =
1.0000
Omgap4 =
0.7265
Omgas3 =
0.6128
Omgas4 =
1.1708
ap1 =
20.0000
ap2 =
14.5309
as1 =
12.2560
as2 =
23.4170
I1 =
11.4562
I2 =
-11.0065
I3 =
-5.4691
I4 =
5.4691
I5 =
11.0065
alfpp =
1
alfps =
40
N =
8
Wn =
6.1894
Num =
1.0e+006 *
Columns 1 through 8
0 0 0 0 0 0 0 0
Column 9
2.1538
Den =
1.0e+006 *
Columns 1 through 8
0.0000 0.0000 0.0005 0.0052 0.0377 0.1984 0.7386 1.7837
Column 9
2.1538
Num2 =
1.0e-004 *
Columns 1 through 8
0.8413 0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000
Column 9
-0.0000
Den2 =
Columns 1 through 8
1.0000 1.5863 7.0705 8.7151 20.5005 19.9985 32.1353 24.8474
Columns 9 through 16
29.9185 18.0527 16.9631 7.6698 5.7123 1.7643 1.0400 0.1695
Column 17
0.0776
Num3 =
1.0e-004 *
Columns 1 through 8
0.0043 0.0000 -0.0341 0.0000 0.1194 0.0000 -0.2389 0.0000
Columns 9 through 16
0.2986 0.0000 -0.2389 0.0000 0.1194 0.0000 -0.0341 0.0000
Column 17
0.0043
Den3 =
Columns 1 through 8
1.0000 -2.2463 8.3946 -13.4519 27.6744 -33.6694 48.3386 -45.7295
Columns 9 through 16
49.5687 -36.4140 30.6576 -16.9904 11.1207 -4.2944 2.1332 -0.4524
Column 17
0.1603
h =
Columns 1 through 5
-0.0000 -0.0000 + 0.0000i -0.0000 + 0.0000i -0.0000 + 0.0000i -0.0000 + 0.0000i
……
Columns 251 through 256
-0.0000 - 0.0000i -0.0000 - 0.0000i -0.0000 - 0.0000i -0.0000 - 0.0000i -0.0000 - 0.0000i -0.0000 - 0.0000i
H =
Columns 1 through 8
-279.2737 -279.2732 -279.2723 -279.2813 -279.3855 -280.0020 -283.0382 -292.4507
……
Columns 249 through 256
-281.0032 -280.3352 -280.1410 -280.0979 -280.0943 -280.0973 -280.0996 -280.1004
f1 =
450
f2 =
600
t =
Columns 1 through 8
0 0.0005 0.0010 0.0015 0.0020 0.0025 0.0030 0.0035
……
Columns 129 through 134
0.0640 0.0645 0.0650 0.0655 0.0660 0.0665
f =
Columns 1 through 8
0 1.9387 -0.2788 -1.4788 0.3633 0.7071 -0.1420 0.1338
……
Columns 129 through 134
-0.3633 -0.7946 1.0000 1.1075 -1.5388 -1.0418
g =
Columns 1 through 8
0.0000 0.0000 -0.0000 -0.0000 0.0000 0.0000 -0.0001 -0.0002
……
Columns 33 through 41
-0.0002 0.0000 0.0001 -0.0000 -0.0000 -0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
g1 =
Columns 1 through 8
0 0.0000 0.0000 -0.0000 -0.0000 0.0001 0.0001 -0.0003
……
Columns 169 through 174
0.0000 0.0000 -0.0000 -0.0000 -0.0000 -0.0000
综合上述分析，数据基本正确。
上图为带通滤波器幅频响应
、
上图为传输函数零极点分析
上图为输入信号时域
上图为输出波形的时域分析
参考文献
[1] 吴大正 《信号与线性系统分析》第四版 高等教育出版社
[2] 郑君里 《信号与系统》第二版 高等教育出版社
[3] Sanjit K. Mitra 《数字信号处理—基于计算机的方法》第三版 清华大学出版社
[4] 余成波 《数字信号处理及MATLAB实现》清华大学出版社
[5] 周利清 《数字信号处理基础》 北京邮电大学出版社
[6] 美国莱昂 《数字信号处理》英文第二版 机械工业出版社
心得体会
................0.0
