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Goertzel算法实现

Goertzel算法实现
Goertzel算法实现

Goertzel算法实现

Goertzel基本算法在每次采样后立即进行处理,在每个第N次采样进行一次音调检测。在采用FFT算法时,我们要对成块的采样进行处理,但这并不意味着必须按块来处理数据。数字处理的时间很短,因此如果每次采样都存在一次中断,那么这些数字处理完全可以在中断服务程序(ISR)内完成。或者,如果系统中存在采样缓存,那么可以持续采样,然后进行批处理。

在真正运行Goertzel算法之前,必须进行下面的初步计算:

1. 决定采样率;

2. 选择块大小,即N;

3. 预先进行一次余弦和正弦计算;

4. 预先计算一个系数。

这些计算均可以预先完成,然后硬编码到程序中,从而节省RAM和ROM空间,也可以动态方式计算。

选择合适的采样率

实际上,采样率可能已经由应用本身决定了。例如,在电信应用中普遍采用8kHz的采样率,即每秒8,000个采样。又如,模数转换器(或编解码器)的工作频率可能是由一个我们无法控制的外部时钟或外部晶振决定。

但如果我们可以选择采样率,那么就必须遵循奈奎斯特采样定理:采样率至少不低于最高信号频率的两倍。这是是因为如果我们要检测多个频率,那么采用更高的采样率可能会得到更好的结果。而且我们都希望采样率与每一个感兴趣的频率之间均呈整数倍关系。

块大小的设置

Goertzel算法中的块大小N与相应的FFT中的点数类似,它控制了频率分辨率的大小。例如,若采样率为8kHz,而N为100个采样,那么频率分辨率就是80Hz。

这就可能使我们为了获取最大的频率分辨率而尽量将N取高。然而N越大,检测到每个音调所需的时间就越多,因为我们必须等所有这N个采样都完成后才能开始处理。例如,采样率为8kHz时,累积800个采样需要100ms。若想缩短检测音调的时间,就必须适当调整N 的值。

影响N的选择的另一个因素是采样率和目标频率之间的关系。比较理想情况是目标频率在相应的频率分辨率的中点范围内,也就是说,我们希望目标频率是sample_rate/N比值的整数倍。值得庆幸的是,Goertzel算法中的N与FFT中不同,不必是2的整数次幂。

预计算常数

在采样率和块大小确定之后,只须通过下面5个简单的计算来得出处理时所需要的常数:

k = (N*target_freq)/sample_tate

w = (2*π/N)*k

cosine = cos w

sine = sin w

coeff = 2 * cosine

每一次采样处理中都需要3个变量,我们称其为Q0'、Q1'和Q2。Q1是前一次采样处理的Q0值,Q2是在两次采样前的Q0值(或Q1在本次采样前的值)。

在每个采样块的开始时,都必须将Q1和Q2初始化为0。每个采样都需要按照下面三个等式进行计算:

Q0 = coeff * Q1 - Q2 + sample

Q2 = Q1

Q1 = Q0

在进行N次预采样计算之后,可以检测到音调是否存在。

real = (Q1 - Q2 * cosine)

imag = (Q2 * sine)

magnitude2 = real2 + imag2

这时只需进行一次简单的幅度门限测试就可以判断出是否有音调存在。之后,将Q2和Q1复位到0,开始下一个块的处理。

Goertzel优化算法

Goertzel优化算法比Goertzel基本算法所需的计算量小,但这是以损失相位信息为代价。

在Goertzel优化算法中每个采样处理完全一样,但处理的结果与Goertzel基本算法不同。在Goertzel基本算法中,通常需要计算信号的实部和虚部,然后将实部和虚部的计算结果转换为相应的幅度平方。而在优化Goertzel算法中则不需计算实部和虚部,直接计算下式: magnitude2 = Q1^2 + Q2^2-Q1*Q2*coeff

??

??

??

??

操作系统-进程调度算法设计与实现

①实验题目; 进程调度算法设计与实现 ②程序中所用数据结构及说明; 界面设计:使用switch语句,采用调用二维数组中的数据; 进程排序:采用冒泡排序法,将优先级高的进程调换; While循环重复执行进程调度,优先级高的进程调换,每运行一个时间片优先数减3,进程占用时间加1,进程尚需时间减1。 ③程序清单及描述; #include void menu(int arr[][5]) { int i,j; printf("*******进程调度:*******\n"); for(i =0;i<5;i++) { switch(i) { case 0: printf("ID:");for(j=0;j<5;j++)printf("%d ",arr[i][j]);printf("\n");break; case 1: printf("PRI :");for(j=0;j<5;j++)printf("%d ",arr[i][j]);printf("\n");break; case 2: printf("CPUTIMEL:");for(j=0;j<5;j++)printf("%d ",arr[i][j]);printf("\n");break; case 3: printf("NEADTIME:");for(j=0;j<5;j++)printf("%d ",arr[i][j]);printf("\n");break; case 4: printf("STATE :");for(j=0;j<5;j++)printf("%d ",arr[i][j]);printf("\n");break; }

计算机操作系统算法题(最全)

6. 算法题(共32个题目) 200348. 在信号量机制中,若P(S)操作是可中断的,则会有什么问题? 此题答案为:答: P(S)的操作如下: Begin S.Value:= S.Value-1; ① If S.Value<0 Then ② Begin Insert(*,S.L); Block(*) ③ End End. 若P(S)可中断的,例如进程A在执行了语句①之后从CPU上退 下了,假定此时S.Value=0;这时换另一进程B,B又将S.Value 的值减1使之为-1,在执行语句③时,B被阻塞;然后又换回A执行,由于A的"断点"是语句①之后,当它执行语句②时,由于这时S.Value已经是-1,故进程继续执行而被阻塞。这就出现了错误: 本来A操作P(S)操作后,S.Value=0,是不应该被阻塞的,现在却被阻塞了。 200350. 何谓临界区?下面给出的两个进程互斥的算法是安全的吗?为什么?

#define true; # define false; Int flag[2]; flag[1]=flag[2]=false; enter-crtsec(i) int i; { While(flag[1-i]) flag[i]=true; } feave-crtsec(i) Int i; { flag[i]=false; } process I; … Enter-crtsec(i); In critical section; Leave-crtsec(i);

此题答案为:答:一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源,在进程中对临界资源访问的程序段称为临界区。 从概念上讲,系统中各进程在逻辑上是独立的,它们可以按各自的速度向前推进。但由于它们共享某些临界资源,因而产生了临界区问题。对于具有临界区问题的并发进程,它们之间必须互斥,以保证不会同时进入临界区。 这种算法不是安全的。因为,在进入临界区的enter-crtsec()不是一个原语操作,如果两个进程同时执行完其循环(此前两个flag均为false),则这两个进程可同时进入临界区。 200353. 某车站售票厅,任何时刻最多可容纳20名购票者进入,当售票少于20名购票者时,则厅外的购票者可立即进入,否则需在外面等待。若把一个购票者看作一个进程,请回答下列问题: (1)用P、V操作管理这些并发进程时,应怎样定义信号量?写出信号量的初值以及信号量各种取值的含义。 (2)根据所定义的信号量,把应执行的P、V操作填入下述程序中,以保证进程能够正确地并发执行。 Cobegin PROCESS Pi(i=1,2,…) Begin 进入售票厅; 购票; 退出; End;

室内定位常用算法概述

室内定位常用算法概述 一.室内定位目的和意义 随着数据业务和多媒体业务的快速增加,人们对定位与导航的需求日益增大,尤其在复杂的室内环境,如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中,常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。但是受定位时间、定位精度以及复杂室内环境等条件的限制,比较完善的定位技术目前还无法很好地利用。因此,专家学者提出了许多室内定位技术解决方案,如A-GPS定位技术、超声波定位技术、蓝牙技术、红外线技术、射频识别技术、超宽带技术、无线局域网络、光跟踪定位技术,以及图像分析、信标定位、计算机视觉定位技术等等。这些室内定位技术从总体上可归纳为几类,即GNSS 技术(如伪卫星等),无线定位技术(无线通信信号、射频无线标签、超声波、光跟踪、无线传感器定位技术等),其它定位技术(计算机视觉、航位推算等),以及GNSS和无线定位组合的定位技术(A-GPS或A-GNSS)。 由于在室内环境下对于不同的建筑物而言,室内布置,材料结构,建筑物尺度的不同导致了信号的路径损耗很大,与此同时,建筑物的内在结构会引起信号的反射,绕射,折射和散射,形成多径现象,使得接收信号的幅度,相位和到达时间发生变化,造成信号的损失,定位的难度大。虽然室内定位是定位技术的一种,和室外的无线定位技术相比有一定的共性,但是室内环境的复杂性和对定位精度和安全性的特殊要求,使得室内无线定位技术有着不同于普通定位系统的鲜明特点,而且这些特点是户外定位技术所不具备的。因此,两者区域的标识和划分标准是不同的。基于室内定位的诸多特点,室内定位技术和定位算法已成为各国科技工作者研究的热点。如何提高定位精度仍将是今后研究的重点。 二. 室内定位技术的国内外发展趋势 室内GPS定位技术 GPS是目前应用最为广泛的定位技术。当GPS接收机在室内工作时,由于信号受建筑物的影响而大大衰减,定位精度也很低,要想达到室外一样直接从卫星广播中提取导航数据和时

操作系统课程设计报告

上海电力学院 计算机操作系统原理 课程设计报告 题目名称:编写程序模拟虚拟存储器管理 姓名:杜志豪.学号: 班级: 2012053班 . 同组姓名:孙嘉轶 课程设计时间:—— 评语: 成绩: 目录 一、设计内容及要求 (4) 1. 1 设计题目 (4) 1.2 使用算法分析: (4)

1. FIFO算法(先进先出淘汰算法) (4) 1. LRU算法(最久未使用淘汰算法) (5) 1. OPT算法(最佳淘汰算法) (5) 分工情况 (5) 二、详细设计 (6) 原理概述 (6) 主要数据结构(主要代码) (6) 算法流程图 (9) 主流程图 (9) Optimal算法流程图 (10) FIFO算法流程图 (10) LRU算法流程图 (11) .1源程序文件名 (11) . 2执行文件名 (11) 三、实验结果与分析 (11) Optimal页面置换算法结果与分析 (11) FIFO页面置换算法结果与分析 (16) LRU页面置换算法结果与分析 (20) 四、设计创新点 (24) 五、设计与总结 (27)

六、代码附录 (27) 课程设计题目 一、设计内容及要求 编写程序模拟虚拟存储器管理。假设以M页的进程分配了N

块内存(N

车牌定位算法研究及实现

车辆自动识别技术(一)——车牌定位算法研究及实现 (2010-07-19 22:45:15) 分类:控制仿真类 标签: 杂谈 摘要 随着我国交通事业的迅速发展,城市汽车容量的急速攀升,建立现代化的智能交通系统已经成为解决此类中诸多问题的焦点所在。汽车牌照识别系统是交通管理领域和数字图像处理领域里的热点问题,车辆是构成整个智能交通系统的最基本元素,而车辆牌照是我们标定车辆的唯一ID,所以说,车牌定位是实现车牌字符分割和字符识别的前提和关键。 本文介绍了三种基于MATLAB的汽车牌照图像定位方法。这些算法充分利用了车牌纹理、颜色、宽高比等特征,经过灰度化、运动区域定位、边缘提取、水平投影、自适应数学形态学处理、垂直投影、颜色判定、区域生长等一系列步骤,最终实现车牌定位。特别是边缘处理算子的改进、自适应数学形态学的引入以及小波分析的应用,对算法性能有着巨大影响,是本算法的关键所在。 实验结果表明,所述的三种方法是有效的,能够定位所采集的车牌,虽然不能定位全部采集到的图片,但方法三相对前两种方法的准确率有很大的提高,达到了预期的目的。 关键词:车牌定位;纹理分析;边缘检测;数学形态学;小波分析 目录 摘要 Abstract 第1章绪论 1 1.1 课题研究背景及意义 1 1.2 课题研究目的 2 1.3 国内及国外研究现状 2 1.3.1 国内研究现状 2

1.3.2 国外研究现状 4 1.4 本文的工作及基本结构 4 第2章图像处理技术基础 5 2.1 图像预处理 5 2.1.1 图像灰度化 5 2.1.2 图像二值化 6 2.1.3 图像小波变换 6 2.1.4 图像形态学处理 7 2.2 图像区域裁剪 9 第3章基于MATLAB的车牌定位算法实现 10 3.1 MATLAB及其图像处理工具 10 3.2 我国车牌特点及识别难点 10 3.2.1 我国车辆牌照特点 10 3.2.2 我国车辆牌照定位难点 11 3.3 图像的采集 11 3.4 基于不同车牌特征的程序实现过程及结果图 13 3.4.1 基于车牌颜色特征的方法 13 3.4.2 基于数学形态学和边缘特征的方法 16 3.4.3 基于小波分析的方法 20 3.5 三种方法的结果比较 23 第4章结束语 26 参考文献 27 致谢 28 附录 29 第1章绪论 1.1 课题研究背景及意义

无线传感网大空间定位测量算法及精度评估

第37卷?第4期?2015-04(上)? 【71】 无线传感网大空间定位测量算法及精度评估 Positioning measurement algorithm and accuracy evaluation for wireless sensor networks in large field working space 刘文文,王俊岭,杨 瑛 LIU Wen-wen, WANG Jun-ling, YANG Ying (合肥工业大学,合肥 230009) 摘 要:无线传感网结构参数对移动节点定位精度有重要影响。面对基于无线传感网大空间定位测量过程 中的共性问题:测量距离约束和信号覆盖范围约束,提出了一种选择性大空间定位算法。面对移动节点特定的定位空间要求以及定位精度要求,采用蒙特卡罗方法研究了测距误差、信标网络参数配置对移动节点定位精度以及可定位空间的作用关系,提出的仿真算法模式对于设计评估满足一定精度要求的无线传感网络可定位空间探索具有一定的指导意义。 关键词:无线传感网络;大空间定位算法;精度评估中图分类号:TP702 文献标识码:A 文章编号:1009-0134(2015)04(上)-0071-04Doi:10.3969/j.issn.1009-0134.2015.04(上).22 收稿日期:2014-07-10 基金项目:国家自然科学基金资助:基于无线传感网络引导的高精度超大空间坐标测量网络构建关键技术(51275149)作者简介:刘文文(1961 -),女,副教授,博士,主要从事仪器设计、光学检测系统设计、现代控制理论和测控软件 开发领域的研发工作。 0 引言 无线传感网络的很多应用都涉及距离位置信息,基于无线传感网络的大空间定位技术也因此成为这一研究热点的关键基础技术。无线传感网络定位技术有基于非测距定位技术和基于测距定位技术,基于测距的定位技术分为基于信号接收强度指示值测量(RSSI )方法、基于到达时间测量(TOA )方法以及基于时间差测量(TDOA )等方法等。本文对基于时间差的测量方法(TDOA )进行分析研究和仿真,面对距离测量精度和范围的限制,寻找高精度的定位算法,面向无线传感网络结构参数通过仿真评估大空间定位精度。研究对设计满足一定定位精度的无线传感网络具有指导意义。 1 原理分析及算法 基于距离测量的大空间定位方法通过测量移动节点到信标节点的距离实现移动节点的空间定位,高精度定位的关键点在于高精度的距离测量方法及高精度的定位算法。 假设在移动节点P(x,y,z)周围有n 个位置已知的信标节点G 1(x 1,y 1,z 1),G 2(x 2,y 2,z 2),…, G n (x n ,y n ,z n )参与测量,如图1所示,它们与移动节点的距离的测量值为D 1,D 2,…,D n ,而理论距离为: 1,2,,j d j n == (1) 以测量距离与其理论值的残余误差平方和最小为原则定位移动节点P(x,y,z),则测量模型为: ∑=?n j j j d D Min 12 )( (2) 这是一个无约束非线性优化问题,理论上可以用非线性无约束优化方法求解[1]。在此,笔者提出一种线性迭代算法求解该非线性优化问题。 G2 G4 D2 ????3 ????* D1 D1 G1 D4 D3 G3 图1 移动节点与信标节点

《操作系统原理》算法总结

《操作系统原理》算法总结 一、进程(作业)调度算法 ●先来先服务调度算法(FCFS):每次调度是从就绪队列中,选择一个最先 进入就绪队列的进程,把处理器分配给该进程,使之得到执行。该进程一旦占有了处理器,它就一直运行下去,直到该进程完成或因发生事件而阻塞,才退出处理器。特点:利于长进程,而不利于短进程。 ●短进程(作业)优先调度算法(SPF):它是从就绪队列中选择一个估计运 行时间最短的进程,将处理器分配给该进程,使之占有处理器并执行,直到该进程完成或因发生事件而阻塞,然后退出处理器,再重新调度。 ●时间片轮转调度算法:系统将所有的就绪进程按进入就绪队列的先后次 序排列。每次调度时把CPU分配给队首进程,让其执行一个时间片,当时间片用完,由计时器发出时钟中断,调度程序则暂停该进程的执行,使其退出处理器,并将它送到就绪队列的末尾,等待下一轮调度执行。 ●优先数调度算法:它是从就绪队列中选择一个优先权最高的进程,让其 获得处理器并执行。 ●响应比高者优先调度算法:它是从就绪队列中选择一个响应比最高的进 程,让其获得处理器执行,直到该进程完成或因等待事件而退出处理器为止。特点:既照顾了短进程,又考虑了进程到达的先后次序,也不会使长进程长期得不到服务,因此是一个比较全面考虑的算法,但每次进行调度时,都需要对各个进程计算响应比。所以系统开销很大,比较复杂。 ●多级队列调度算法 基本概念: 作业周转时间(Ti)=完成时间(Tei)-提交时间(Tsi)

作业平均周转时间(T)=周转时间/作业个数 作业带权周转时间(Wi)=周转时间/运行时间 响应比=(等待时间+运行时间)/运行时间 二、存储器连续分配方式中分区分配算法 ?首次适应分配算法(FF):对空闲分区表记录的要求是按地址递增的 顺序排列的,每次分配时,总是从第1条记录开始顺序查找空闲分区 表,找到第一个能满足作业长度要求的空闲区,分割这个空闲区,一 部分分配给作业,另一部分仍为空闲区。 ?循环首次适应算法:每次分配均从上次分配的位置之后开始查找。 ?最佳适应分配算法(BF):是按作业要求从所有的空闲分区中挑选一个 能满足作业要求的最小空闲区,这样可保证不去分割一个更大的区域, 使装入大作业时比较容易得到满足。为实现这种算法,把空闲区按长 度递增次序登记在空闲区表中,分配时,顺序查找。 三、页面置换算法 ●最佳置换算法(OPT):选择以后永不使用或在最长时间内不再被访问 的内存页面予以淘汰。 ●先进先出置换算法(FIFO):选择最先进入内存的页面予以淘汰。 ●最近最久未使用算法(LRU):选择在最近一段时间内最久没有使用过 的页,把它淘汰。 ●最少使用算法(LFU):选择到当前时间为止被访问次数最少的页转换。 四、磁盘调度

算法设计与分析习题

《算法设计与分析》习题 第一章算法引论 1、算法的定义 答:算法是指在解决问题时,按照某种机械步骤一定可以得到问题结果的处理过程。 通俗讲,算法:就是解决问题的方法或过程。 2、算法的特征 答:1)算法有零个或多个输入;2)算法有一个或多个输出; 3)确定性;4)有穷性 3、算法的描述方法有几种 答:自然语言、图形、伪代码、计算机程序设计语言 4、衡量算法的优劣从哪几个方面 答:(1) 算法实现所耗费的时间(时间复杂度); (2) 算法实现所所耗费的存储空间(空间复杂度); (3) 算法应易于理解,易于编码,易于调试等等。 5、时间复杂度、空间复杂度定义 答:指的是算法在运行过程中所需要的资源(时间、空间)多少。 6、时间复杂度计算: {i=1; while(i<=n) i=i*2; } 答:语句①执行次数1次, 语句②③执行次数f(n), 2^f(n)<=n,则f(n) <=log2n; 算法执行时间: T(n)= 2log2n +1 时间复杂度:记为O(log2n) ; 7.递归算法的特点 答:①每个递归函数都必须有非递归定义的初值;否则,递归函数无法计算;(递归终止条件) ②递归中用较小自变量函数值来表达较大自变量函数值;(递归方程式) 8、算法设计中常用的算法设计策略 答:①蛮力法;②倒推法;③循环与递归;④分治法; ⑤动态规划法;⑥贪心法;⑦回溯法;⑧分治限界法 9、设计算法: 递归法:汉诺塔问题兔子序列(上楼梯问题) 整数划分问题 蛮力法:百鸡百钱问题 倒推法:穿越沙漠问题

答:算法如下: (1) 递归法 汉诺塔问题 void hanoi(int n, int a, int b, int c) {if (n > 0) { hanoi(n-1, a, c, b); move(a,b); hanoi(n-1, c, b, a); } } 兔子序列(fibonaci 数列 ) 递归实现: Int F(int n) { if(n<=2) return 1; else return F(n-1)+ F(n-2); } 上楼梯问题 Int F(int n) { if(n=1) return 1 if(n=2) return 2; else return F(n-1)+ F(n-2); } 整数划分问题 问题描述:将正整数n 表示成一系列正整数之和,n=n1+n1+n3+… 将最大加数不大于m 的划分个数,记作q(n,m)。正整数n 的划分数 p(n)=q(n,n)。 可以建立q(n,m)的如下递归关系: 递归算法: Int q( int n, int m){ if(n<1||m<1) return 0; If((n=1)||(m=1)) return 1; If (n>=<==-+--+=11,1),()1,()1,(1),(1),(m n m n m n m n m m n q m n q n n q n n q m n q

操作系统算法设计操作系统课程设计大学论文

课程设计报告 题 目 操作系统算法设计 课 程 名 称 操作系统课程设计 院 部 名 称 计算机工程学院 专 业 计算机科学与技术 班 级 14计算机科学与技术单 学 生 姓 名 邵佳楠 学 号 141320100 课程设计地点 A107 课程设计学时 20学时 指 导 教 师 潘 金陵科技学院教务处制 成绩

目录 摘要 (2) 一、课程设计的目的和要求 (3) 二、系统需求分析 (3) 三、总体设计 (3) 四、详细设计 (4) 五、测试、调试过程 (7) 六、结论与体会 (16) 附录:源程序 (17) 摘要 (32) 一、课程设计的目的和要求 (33) 二、系统需求分析 (33) 三、总体设计 (33) 四、详细设计 (33) 五、测试、调试过程 (34) 六、结论与体会 (38) 附录:源程序 (39) 摘要 (47) 一、设计的目的和要求 (47) 二、系统需求分析 (48) 三、总体设计 (48) 四、详细设计 (48) 五、测试、调试过程 (50) 六、结论与体会 (54) 附录:源程序 (55)

操作系统算法设计-进程调度程序 摘要 随着计算机的普及,人们生活得到极大改善,人们在精神方面也同样需要提高,所以越来越多的人进行着各种各样的学习。操作系统是计算机中最重要的环节之一,也是计算机专业学生的一门重要的专业课程。操作系统的好坏,直接影响整个计算机系统的性能和用户对计算机的使用。一个精心设计的操作系统能极大的扩展计算机的功能,充分发挥系统中的各种设备的使用效率,提高系统的可靠性。由于操作系统中各种软硬件资源的管理,内容比较繁琐,具有很强的实践性,要学好这门课程,必须把理论和时间紧密结合,才能取得较好的学习效果。 本次课程设计师在学习完《操作系统教程》后,进行的一次全面的综合训练,通过课程设计,让学生更好的掌握操作系统的原理以及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解,加强对学生的动手能力。 熟悉“最高优先级优先调度算法”、“基于时间片轮转法”、“多级反馈队列调度算法”、“最高优先级优先算法”,虽然不用全部每一个都弄清楚,但是了解其中的算法思想也是有好处的。 关键词:最高优先级优先调度算法、基于时间片轮转法、多级反馈队列调度算法、最高优先级优先算法

操作系统原理短作业优先算法报告附源代码

中国地质大学(北京) 操作系统原理 实习报告 实习题目:1、 2、 实习人员:学号姓名(组长) 学号姓名

一、题目分析 在批处理系统中,短作业优先算法是一种比较好的算法,其主要的不足之处是长作业的运行得不到保证。于是我们想到了一种办法解决这个问题,就是引用动态优先权、并使作业的优先级随着等待时间的增加而以速率a提高,长作业在等待一定的时间后,必然有机会分配到处理机,这样长作业也得到了运行。 设计并实现一个采用高响应比算法的进程调度演示程序,响应比 R 定义如下:RWT/T1W/T 其中 T 为该作业估计需要的执行时间,为作业在后备状态队列中的等待时 W间。每当要进行作业调度时,系统计算每个作业的响应比,选择其中 R最大者投入执行。这样,即使是长作业,随着它等待时间的增加,W/T 也就随着增加,也就有机会获得调度执行。这种算法是介于 FCFS 和 SJF 之间的一种折中算法。由于长作业也有机会投入运行,在同一时间内处理的作业数显然要少于SJF 法,从而采用 HRRN 方式时其吞吐量将小于采用 SJF 法时的吞吐量。另外,由于每次调度前要计算响应比,系统开销也要相应增加。 二、数据结构 结构体数组path[k]实现对进程响应比的计算 Path[max] 实现对进程响应比的排序 Path[ii] 实现程序的各阶段运行状况的输出 三、算法流程图 程序设计流程图

高响应比函数执行过程流程图

四、重难点分析 计算每一个进程的动态优先权,需要在每执行一个进程之后计算一遍未执行进程的优先权,从中选出优先权最高的一个执行。 五、运行测试(截图) 六、分工 编码: 实验报告: 七、总结 本次演算实验主要对最高响应比算法的理解和对进程调度的功能以及进程调度算法有了深入的理解。在这次的课程设计中,计算每一个进程的动态优先权,需要在每执行一个进程之后计算一遍未执行进程的优先权,从中选出优先权最高的一个执行,因为疏忽

算法设计与分析所有程序

目录 第二章递归与分治 (3) 1、用递归思想求N! (3) 2、用递归思想求Fibonacci数列 (3) 3、用递归思想求排列问题 (4) 4、用递归思想求整数划分问题 (5) 5、用递归思想求汉诺塔问题 (6) 6、用递归思想实现插入排序 (7) 7、用分治思想实现二分查找 (8) 8、用分治法求两个大整数的乘法 (9) 9、用分治思想求一个数组的最大值与最小值 (10) 10、用分法思想实现合并排序 (12) 11、用分治思想实现快速排序 (13) 12、用分治法实现线性时间选择问题 (15) 13、用分法思想实现残缺棋盘问题 (15) 第三章动态规划法 (18) 1、矩阵连乘问题 (18) 2、最长公子序列 (20) 3、最大子段和问题 (23) 4、图像压缩问题 (28) 5、电路布线问题 (31) 6、最 (31) 7、最 (31) 第四章贪心算法 (32) 1、哈夫曼编码 (32) 4、Kruskal算法求最小生成树 (35) 5、集装箱问题 (38) 6、活动安排问题 (40) 第五章回溯法 (42) 1、用回溯法求0-1背包问题 (42)

2、用回溯法求N皇后问题 (45) 3、用回溯法求旅行售货员问题 (46) 4、用回溯法求圆排列问题 (48) 5、用回溯法求符号三角形问题 (50) 6、用回溯法求批处理作业调度问题 (52) 7、用回溯法求连续邮资问题 (54) 8、用回溯法求图的m着色问题 (57) 9、用回溯法求最大团问题 (59) 第六章回溯法 (62) 1、用分支限界法求0-1背包问题 (62)

第二章递归与分治1、用递归思想求N! 王晓东版——《计算机算法设计与分析(第四版)》P11页,例2-1 2、用递归思想求Fibonacci数列 王晓东版——《计算机算法设计与分析(第四版)》P12页,例2-2

操作系统课程设计报告-磁盘调度算法

华南农业大学数学与信息学院(软件学院) 《操作系统分析与设计实习》成绩单 开设时间:2015学年第一学期

评价指标: 题目内容和要求完成情况 优□ 良□ 中□ 差□ 对算法原理的理解程度 优□ 良□ 中□ 差□ 程序设计水平 优□ 良□ 中□ 差□ 程序运行效果及正确性 优□ 良□ 中□ 差□ 课程设计报告结构清晰 优□ 良□ 中□ 差□ 报告中总结和分析详尽 优□ 良□ 中□ 差□ 一、需求分析 (1)输入的形式和输入值的范围: 在文本框输入序列长度,输入值为int 类型 (2)输出的形式: 输出每种磁盘调度算法的服务序列; 输出每种算法的平均寻道长度。 (3)程序所能达到的功能: 模拟实现FCFS 、SSTF 、SCAN 、C-SCAN 算法,并计算及比较磁头移动道数。 (4)测试数据: 包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果:

二、概要设计 1)主程序流程图: 输出随机生成 400个磁道号序 列 主菜单选择算法 开始 FCFS SSTF SCAN C-SCAN 结束 (2)各程序模块之间的调用关系

磁头初始位置输入及 合法性检查 冒泡排序算法 由外向内输出磁道序列 由内向外输出磁道序列 由当前位置向内再向 外 输出磁道序列由当前位置向外再向 内 输出磁道序列 由当前位置向内再由 外向内输出磁道序列由当前位置向外再由 内向外输出磁道序列 就近选择 主函数 FCFS SSFT SCAN C-SCAN 三、详细设计 1)各操作伪码算法

(1)实现磁头初始位置的输入并进行合法性检查 int printstarter()//磁头初始位置输入 { 输入:磁头初始位置; if输入小于0或大于1500 { 输出:"输入数据类型有误,请重新输入!" <

ArcInfo下卫星遥感火点空间定位算法研究_殷剑敏

第27卷第5期南京气象学院学报V o l.27N o.5 2004年10月Jou rnal of N an jing In stitu te of M eteo ro logy O ct.2004 文章编号:100022022(2004)0520688207 Arc I nfo下卫星遥感火点空间定位算法研究 殷剑敏 (江西省气象科学研究所,江西南昌 330046) 摘 要:应用A rc Info地理信息系统和M apO b jects组件空间分析技术、数据库技术, 对森林火点卫星遥感信息的地理定位技术进行了研究,结合1:250000地理信息数 据,研制了快速获取火点周围地理信息的技术流程及计算方法,开发了业务化系统, 实现了自动化操作。尤其在多火点的情况下更能显示出其优越性,相同情况下,比手 工地理定位提高了定位精度,工作效率提高了10倍以上。投入业务运行以来,在森林 防火工作中发挥了重要作用,为火点监测赢得了时间,取得了明显的社会效益。 关键词:A rc Info;空间定位;算法;卫星遥感;森林火点 中图分类号:S429 文献标识码:A 森林是地球生态系统的重要组成部分,近年来,由于气候变暖等原因,森林火灾发生频率趋于增加。森林火灾不仅造成巨大的经济损失,而且还会导致生态和灾害链后果,因此,对林火行为的研究,具有重要的理论意义及生产实用价值。国内外早期对火险天气等级的气象预报做了大量的研究,取得了许多可投入业务使用的研究成果[127]。近年来,许多学者开始应用地理信息系统(Geograp h ic Info r m ati on System,简称G IS)等高新技术,对森林火场的蔓延、火场周边气象条件的变化及灾后损失评估作了大量数值模拟研究[8]。利用遥感技术监测森林火灾,国外始于20世纪60年代初期的航空红外探测,而在国内,从80年代末开始广泛运用时间、空间分辨率相对较高的极轨气象卫星对森林火灾进行了实时动态监测。卫星遥感具有范围大、视野广、迅速、准确等特点,并能提供火点的经纬度、火灾面积、火点性质(燃烧区、过火区、亚像元等)等火场信息,目前气象部门已广泛应用极轨气象卫星监测森林火点,并开发出相应的森林火点卫星遥感处理软件[9210]。但仅依靠卫星遥感技术监测森林火点,长期以来一直存在火点的地面定位问题,因为它只能自动判读森林火点的经纬度,还要人工在地图上查找具体位置后才能对外提供服务。这种方式存在以下缺点:人工查找地图速度慢,尤其是查找大比例尺的高精度地图则更不方便;人工查图误差大,容易出错;信息量少,满足不了当前防火服务需求;信息没有数字化,不能迅速利用现代通信手段对外发布。 地理信息系统具有强大的空间信息管理和分析计算功能,有关部门已经将它应用于110 收稿日期:2003209202;改回日期:2003212230 基金项目:江西省科技厅“江西省森林火险监测预警系统研究”项目;江西省气象局“森林火点卫星遥感地理定位研究” 项目 作者简介:殷剑敏(19622),男,江苏常州人,高级工程师,博士生,研究方向:地理信息系统在气象上的应用研究.

操作系统课程设计(银行家算法的模拟实现)剖析.doc

操作系统课程设计 (银行家算法的模拟实现) 一、设计目的 1、进一步了解进程的并发执行。 2、加强对进程死锁的理解。 3、用银行家算法完成死锁检测。 二、设计内容 给出进程需求矩阵C、资源向量R以及一个进程的申请序列。使用进程启动拒绝和资源分配拒绝(银行家算法)模拟该进程组的执行情况。 三、设计要求 1、初始状态没有进程启动。 2、计算每次进程申请是否分配,如:计算出预分配后的状态情况(安全状态、不安全状态),如果是安全状态,输出安全序列。 3、每次进程申请被允许后,输出资源分配矩阵A和可用资源向量V。 4、每次申请情况应可单步查看,如:输入一个空格,继续下个申请。 四、算法原理 1、银行家算法中的数据结构 (1)、可利用资源向量Available,这是一个含有m个元素的数组,其中的每个元素代表一类可利用资源的数目, 其初始值是系统中所配置的该类全部资源的数目,其数值随该类资源的分配和回收而动态改变。如果Available[j]=K,则表示系统中现有Rj 类资源K个。 (2)、最大需求矩阵Max,这是一个n*m的矩阵,它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。如果Max[i,j]=K,则表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。 (3)、分配矩阵Allocation。这也是一个n*m的矩阵,它定义了系统中每一类资源当前已分配给每一进程的资源数。如果Allocation[i,j]=K,则表示进程i当前已经分得Rj类资源的数目为K。 (4)、需求矩阵Need。这也是一个n*m的矩阵,用以表示每个进程尚需要的各类资源数。如果Need[i,j]=K,则表示进程i 还需要Rj类资源K个,方能完成其任务。上述三个矩阵间存在以下关系: Need[i,j]=Max[i,j]-Allocation[i,j] 2、银行家算法应用 模拟实现Dijkstra的银行家算法以避免死锁的出现,分两部分组成:一是银行家算法(扫描);二是安全性算法。 (1)银行家算法(扫描) 设Requesti是进程Pi的请求向量,如果Requesti[j]=K,表示进程Pi需要K个Ri类型的资源。当Pi发出资源请求后,系统按下述步骤进行检查:

操作系统原理复习提纲

操作系统原理复习大纲 考试范围 一、操作系统概论 1、操作系统的地位及作用 1.1操作系统的地位 1.2操作系统的作用 2、操作系统的功能 2.1单道系统与多道系统 2.2操作系统的功能 3、操作系统的分类 3.1批处理操作系统 3.2分时操作系统 3.3实时操作系统 4、Linux操作系统概述 4.1 Linux的发展历史 4.2 Linux 与GNU 4.3 Linux的性能 4.4 Linux的技术特点 4.5 Linux内核的版本 4.6 Linux内核的组成及功能 二、进程管理 1、进程的基本概念 1.1程序的顺序执行 1.2程序的并发执行 1.3进程的定义和特性 2、进程状态和进程实体 2.1进程的状态及转换 2.2进程的实体 3、进程调度与进程控制 3.1进程调度的功能 3.2进程调度性能准则 3.3进程调度方式 3.4进程控制 4、进程的互斥与同步 4.1进程的互斥 4.2进程的同步 5、P、V操作 5.1 P、V 操作原语 5.2用PV操作实现进程互斥 5.3用PV操作实现进程同步 6、死锁 6.1死锁的产生

6.2发生死锁的必要条件 6.3死锁的预防 6.4死锁的避免 6.5死锁的检测和恢复 7、Linux进程概述 7.1 Linux进程的组成 7.2 Linux进程的状态 7.3核心态和用户态 7.4进程空间和系统空间 8、Linux的进程调度 8.1 Linux进程调度方式 8.2 Linux进程调度依据 8.3 Linux进程调度的加权处理8.4 Linux进程调度方法 8.5进程调度时机 9、Linux进程的创建和执行9.1 Linux进程的族亲关系 9.2 Linux进程的创建 9.3进程的执行 10、Linux进程的睡眠和唤醒10.1等待队列及操作 10.2进程的等待 10.3进程的睡眠 10.4进程的唤醒 三、存储管理 1、存储管理的目的与功能 2、地址重定位 2.1地址重定位 2.2静态地址重定位 2.3动态地址重定位 3、分区存储管理 3.1固定分区管理 3.2可变分区管理 3.3分区管理的存储保护 4、分页存储管理 4.1简单分页存储管理 4.2逻辑地址和物理地址 4.3页表 4.4快表 4.5内存空间管理 4.6存储保护 5、内存扩充技术 5.1覆盖技术

计算机算法设计与分析习题及答案

计算机算法设计与分析习 题及答案 Prepared on 24 November 2020

《计算机算法设计与分析》习题及答案 一.选择题 1、二分搜索算法是利用( A )实现的算法。 A、分治策略 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 2、下列不是动态规划算法基本步骤的是( A )。 A、找出最优解的性质 B、构造最优解 C、算出最优解 D、定义最优解 3、最大效益优先是(A )的一搜索方式。 A、分支界限法 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 4. 回溯法解旅行售货员问题时的解空间树是( A )。 A、子集树 B、排列树 C、深度优先生成树 D、广度优先生成树 5.下列算法中通常以自底向上的方式求解最优解的是(B )。 A、备忘录法 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 6、衡量一个算法好坏的标准是( C )。 A 运行速度快 B 占用空间少 C 时间复杂度低 D 代码短 7、以下不可以使用分治法求解的是( D )。 A 棋盘覆盖问题 B 选择问题 C 归并排序 D 0/1背包问题 8. 实现循环赛日程表利用的算法是(A )。 A、分治策略 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 9.下面不是分支界限法搜索方式的是(D )。 A、广度优先 B、最小耗费优先 C、最大效益优先 D、深度优先

10.下列算法中通常以深度优先方式系统搜索问题解的是(D )。 A、备忘录法 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 11.备忘录方法是那种算法的变形。( B ) A、分治法 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 12.哈夫曼编码的贪心算法所需的计算时间为(B )。 A、O(n2n) B、O(nlogn) C、O(2n) D、O(n) 13.分支限界法解最大团问题时,活结点表的组织形式是(B )。 A、最小堆 B、最大堆 C、栈 D、数组 14.最长公共子序列算法利用的算法是(B)。 A、分支界限法 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 15.实现棋盘覆盖算法利用的算法是(A )。 A、分治法 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 16.下面是贪心算法的基本要素的是(C )。 A、重叠子问题 B、构造最优解 C、贪心选择性质 D、定义最优解 17.回溯法的效率不依赖于下列哪些因素( D ) A.满足显约束的值的个数 B. 计算约束函数的时间 C.计算限界函数的时间 D. 确定解空间的时间 18.下面哪种函数是回溯法中为避免无效搜索采取的策略(B ) A.递归函数 B.剪枝函数 C。随机数函数 D.搜索函数 19. (D)是贪心算法与动态规划算法的共同点。

操作系统课程设计任务书

《操作系统》课程实验指导书 一、设计题目 题目一:模拟实现页式虚拟存储管理页面置换算法 题目二:模拟实现虚拟存储管理(请求分页存储管理) 题目三:模拟实现可变分区存储管理 题目四:模拟实现算法多级反馈队列进程调度算法 题目五:模拟银行家算法 二、设计目的 《操作系统》课程实验是计算机类专业的集中实践性环节之一,是学习完《操作系统》课程后进行的一次全面的综合练习。其目的在于加深对操作系统课程的理解,使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、及基本功能,理解操作系统在计算机系统中的作用、地位和特点,具有分析实际操作系统,设计、构造和开发现代操作系统的基本能力,为今后从事的各种实际工作,如设计、分析和改进各种系统软件和应用软件提供必要的软件理论基础。 、设计内容 设计内容一页式虚拟存储管理页面置换算法 1.目的和要求 在熟练掌握计算机虚拟存储技术的原理的基础上,利用一种程序设计语言模拟实现几种置换算法,一方面加深对原理的理解,另一方面提高学生通过编程根据已有原理解决实际问题的能力,为学生将来进行系统软件开发和针对实际问题提出高效的软件解决方案打下基础。

2.设计内容 阅读教材《计算机操作系统》第四章,掌握存储器管理相关概念和原理。 模拟实现页式虚拟存储管理的三种页面置换算法(OPT、FIFO和LRU),并通过比较性能得出结论。 前提: (1)页面分配采用固定分配局部置换。 (2)作业的页面走向和分得的物理块数预先指定。可以从键盘输入也可以从文件读入。 (3)置换算法的置换过程输出可以在显示器上也可以存放在文件中,但必须清晰可读,便于检验。 3.设计环境 Windows操作系统、VC++6.0 C语言 4.设计提示 (1)基础知识 存储管理是操作系统进行资源管理的一个重要功能。现代操作系统广泛采用虚拟存储的技术对内存进行扩充。实现虚拟存储的一个主要技术手段就是将辅存和主存统一管理,在二者之间进行对换,从而形成物理上两级而逻辑上一级的存储管理系统。一个置换算法的好坏对这个逻辑上的单级虚存的性能起着极其重要的作用,而且会影响处理机的调度性能。 对于本任务规定的前提:页面分配采用固定分配局部置换,则置换发生的时机是作业已经将操作系统分配的固定数目的物理块全部用完且发生缺页的时候。此时必须要将已经装入内存的部分逻辑页面换出以便将所缺的页面调入内存。置换算法就是一个决定将内存中“哪一个”页面换出的算法。 (2)数据结构

被动定位算法研究

* 陈守稳顾尔顺 (航天工业总公司二院二部北京100854) 摘要对几种被动定位方法的定位精度进行了计算比较,选择了可行的定位方法,分析了影响定位精度的有关因素,并对其加以说明。 主题词被动定位,测向交会,纯时差,测向)测时差,定位精度 1引言 被动定位即无源定位,其特点是不能获得辐射源的距离信息,因此,必须采用多站测量对目标进行定位。被动定位通常是利用单站的测角信息或多站测时差来完成,文中就测向交叉、测时差、测向)时差混合定位三种方法进行了定位误差的计算,对结果进行了分析并得到结论。 2被动定位算法模型 211测向交叉定位法 是指通过测量辐射源的到达角京国防工版社数运算确定目标位置。以下推导中京均假设有N部雷达京在直版坐标系(x轴正东京y轴正北京z轴天顶)中站址分别为(x i京y i京z i)京i= 1京2京,京N京各雷达对辐射源测得的方位版和俯仰版是(B i京E i)。 假设已知1号站测得目标的角度(B1京E1)京i号站测得目标版度(B i京E i)京可利用下面几种方法求取R1。 方法1: R1=(x1-x i)sin B i-(y1-y i)cos B i cos E1sin(B1-B i) (1) 方法2: R1=(x1-x i)sin E i-(z1-z i)cos E i cos B i sin E1cos E i cos B i-cos E1cos B1sin E1 (2) *收稿日期:1998-05-28 第26卷第5期现代防御技术1998年9月

方法3: R 1= (y 1-y i )sin E i -(z 1-z i )cos E i sin B i sin E 1cos E i sin B i -cos E 1sin B 1sin E i (3) 方法4: 可以利用前述的3种方法中的任一种京将式(1)、式(2)或式(3)中的全部下标1改成下标j 京即可计算出目标到j 号站的斜距R j 京然后利用下列公式即可求出R 1: x t =x j +R j cos E j cos B j y t =y j +R j cos E j sin B j z t =x j +R j sin E j R 1=[(x t -x 1)2 +(y t -t 1)2 +(z t -z 1)2] 1/2 (4) 采用1号(-2813京-2813京0)京2号(2813京2813京0)的布站方式京比较方法1京2京3 对空中各点的定位误差京取最小值京记录其对应的定位方法号码京各定位方法在xOy 平面的分布见图1京图例1京2京3分别对应定位方法1京2京3。方法1中京目标高度10km 京测向精度015b 条件下京R R 1的 等误差线在 xOy 平面的分布见图2(单位:km ) 。 图1 最小误差对应的方法在xOy 平面的分布图 图2 xOy 平面R R 的 等误差曲线 由 图 1可以看出京采用同样的布站方式京绝大部分空间中方法1的定位精度高京只有很少一 部分空间方法2和3的精度高京这一部分空间主要集中在两雷达站连线所在的垂直平面附近。由图2可以看出京方法1中京由两站组成的单基线定位系统京其定位精度仅在一扇形区域内很高京基线所在垂直平面内及附近京定位精度迅速下降。而且由式(1)知京B 1=B i 时京R 1无 解。为了在整个空域内能够对辐射源定位 京可以采用3部雷达组成三角形布局。根据以上分析可 得到结论。在测向交会法中京可以只选用方法1。 212 纯时差定位法 对于三维空间的目标京至少需要4个测量站对目标定位。以下假设主站坐标为(x 1京y 1京z 1)=(0京0京z 1)京其它3个副站的坐标分别为(x i 京y i 京z i )京(i =2京3京4)京目标位置坐标是(x i 京y i 京z i )京目标到各站的距离分别是R i (i =1京2京3京4)。此系统可以测出目标到主站与其它3个附站的时间差$t 京对应的距离差如下: 18 现代防御技术 第26卷

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