方格网上观测数据的窗口滑动平均处理.docx
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方格网上观测数据的窗口滑动平均处理
C语言课程设计报告
方格网上观测数据的窗口滑动平均处理
学院：
工程学院
班级：
054081-25
学号：
20081002841
姓名：
赵明明
指导老师：
王改芳
2010.1.10
C语言程序设计报告
前言/C语言课程设计的目的以及意义
c语言是一种编译型程序设计语言，是需要我们同学动手动脑的一门科学，“无他，但手熟尔”足以说明只要我们勤学苦练，掌握规律，就可以编辑程序得心应手，同样编程学习也是一个“理论→实践→再理论→再实践”的认识过程，编的多也就孰能生巧。
一开始要具有一定的计算机知识，包括编程所需的数学基础知识，具备入门的条件，就可以开始编程实践。
在实践中发现问题时再加强计算机理论知识的学习。
当遇到问题时，要会过头来学习一些计算机理论知识和数学基础理论，很多问题会迎刃而解。
因此我们要在学习编程的过程中不断深入学习数据结构、算法、编译原理、操作系统原理、软件工程等知识，不断实践，努力提高，只要勤学苦练掌握规律，就能找到许多窍门，编起来得心应手。
（一）课程设计报告
（1）程序设计题目：
第24题
方格网上观测数据的窗口滑动平均处理
【要求】
已知m行n列方格网上的观测数据，为了压制其中的高频干扰信号，使个观测点之间的数据平滑过渡，要求编写程序对该方格网上的数据进行窗口滑动平均处理。
所谓窗口滑动平均，就是用9点或25点的窗口在观测区域上移动，每次移动时窗口中心所对应的观测点重新取值为：
窗口内所有观察点数据的平均值。
对于9点圆滑有：
ai,j=（ai-1,j-1+ai-1,j+ai-1,j+1+ai,j-1+ai,j+ai,j+1+ai+1,j-1+ai+1,j+ai+1,j+1）/9
对于25点圆滑的情况可自己列出。
功能：
1、使用文件输入输出，已知数据要事先存在文件中，处理结果要输出到文件中。
2、观测点的行列和列数任意。
3、使用9点还是25点圆滑可选。
4、对于窗口跨越观测区域内外的边缘点，只取其中落在观测区域内的数据参加平均值计算。
提示 ：
m行n列方格网数据事先存放在文件中，在处理过程中，可采用二维数组存储，然后根据9点圆滑或者25点圆滑对观测数据进行滑动窗口平均处理，计算结果写入结果文件。
（2）题目分析：
1234567
1234567
1234567
1234567
这个题的意思就是用一个3x3或5x5的方格网将这9个或25个数算出平均数把这个平均数再赋给中间那个格子，例如：
123
123
123
123
用3x3修均就是
234
X34
234
这九个数先求平均数赋给中间那个2的位置
然后方格移向下一个位置：
x是上一次计算的平均数
根据题目要求，由于方格网数据事先存放在文件中，所以应提供文件的输入、输出等操作；在程序中需要求数据的平均值，应提供移动、求窗口中心、求窗口内平均值等操作；题目要求可选9点25点两种窗口，应提供两种程序并供选择。
（3）整体设计与模块划分
系统功能模块图
（4）详细设计
1．主函数
[程序]
voidmain（）/***********************主函数***************************/
{
inti,j,n;/*变量n保存选择菜单数字，i和j控制选择数据范围*/
上图框里的数据信息由于我不会使用ntxt文件输入输出，所以先使用直接输入数据
a[M][N]={{10,20,30,40,50},{11,21,31,41,51},{12,22,32,42,52},{13,23,33,43,53},{14,24,34,44,54},{15,25,35,45,55}};
floatprintf（"请输入点数（9or25）:
"）;
scanf（"%d",&n）;
if（n==9）/*选择功能*/
process_9（a）;/*输入模块*/
elseif（n==25）
process_25（a）;
for（i=0;ifor（j=0;j{
printf（"%f",a[i][j]）;
if（j/4==1）printf（"\n"）;
}
}
主函数流程图：
2.各功能模块设计
（1）求平均值函数
[说明]
宏定义#defineM6
#defineN5
9点和25点的窗口设计分开
【1】对于9点圆滑
[程序]
voidprocess_9（float（*p）[5]）
{
inti,j,l,m,count=0;
floatsum=0;
for（l=0;lfor（m=0;m{
sum=sum+（*（*（p+l）+m））;//以中心点坐标为标准，算各个点情况，中心点为5。
5_self
count++;
if（l-1>=0&&m-1>=0）
{
if（l-1>=0）
{
sum=sum+*（*（p+l-1）+m）;//点2
sum=sum+*（*（p+l-1）+m-1）;//1
count++;
}
count++;
}
if（l-1>=0&&m+1{
sum=sum+*（*（p+l-1）+m+1）;//3
count++;
}
if（m-1>=0）
{
sum=sum+*（*（p+l）+m-1）;//4
count++;
}
if（m+1{
sum=sum+*（*（p+l）+m+1）;//6
count++;
}
if（l+1=0）
{
sum=sum+*（*（p+l+1）+m-1）;//7
count++;
}
if（l+1{
sum=sum+*（*（p+l+1）+m）;//8
count++;
}
if（l+1{
sum=sum+*（*（p+l+1）+m+1）;//9
count++;
}
*（*（p+l）+m）=sum/count;/*计算平均数*/
count=0;
sum=0;
}
}
输入模块流程图
【2】对于25点圆滑
[程序]
voidprocess_25（float（*p）[5]）
{
inti,j,l,m,count=0;
floatsum=0;
for（l=0;lfor（m=0;m{
sum=sum+（*（*（p+l）+m））;/*以中心点坐标为标准，算各个点情况，中心点为13*/
count++;
if（l-2>=0&&m-2>=0）
{
sum+=*（*（p+l-2）+m-2）;//1
count++;
}
if（l-2>=0&&m-1>=0）
{
sum+=*（*（p+l-2）+m-1）;//2
count++;
}
if（l-2>=0）
{
sum+=*（*（p+l-1）+m）;//3
count++;
}
if（l-2>=0&&m+1{
sum+=*（*（p+l-2）+m+1）;//4
count++;
}
if（l-2>=0&&m+2{
sum+=*（*（p+l-2）+m+2）;//5
count++;
}
if（l-1>=0&&m-2>=0）
{
sum+=*（*（p+l-1）+m-2）;//6
count++;
}
if（l-1>=0&&m-1>=0）
{
if（l-1>=0）
{
sum=sum+*（*（p+l-1）+m）;//8
sum=sum+*（*（p+l-1）+m-1）;//7
count++;
}
count++;
}
if（l-1>=0&&m+1{
sum=sum+*（*（p+l-1）+m+1）;//9
count++;
}
if（l-1>=0&&m+2{
sum+=*（*（p+l-1）+m+2）;//10
count++;
}
if（m-2>=0）
{
sum+=*（*（p+l）+m-2）;//11
count++;
}
if（m-1>=0）
{
sum=sum+*（*（p+l）+m-1）;//12
count++;
}
if（m+1{
sum=sum+*（*（p+l）+m+1）;//14
count++;
}
if（m+2{
sum+=*（*（p+l）+m+2）;//15
count++;
}
if（l+1=0）
{
sum+=*（*（p+l+1）+m-2）;//16
count++;
}
if（l+1=0）
{
sum=sum+*（*（p+l+1）+m-1）;//17
count++;
}
if（l+1{
sum=sum+*（*（p+l+1）+m）;//18
count++;
}
if（l+1{
sum=sum+*（*（p+l+1）+m+1）;//19
count++;
}
if（l+1{
sum+=*（*（p+l+1）+m+2）;//20
count++;
}
if（l+2=0）
{
sum+=*（*（p+l+2）+m-2）;//21
count++;
}
if（l+2=0）
{
sum+=*（*（p+l+2）+m-1）;//22
count++;
}
if（l+2{
sum+=*（*（p+l+2）+m）;//23
count++;
}
if（l+2{
sum+=*（*（p+l+2）+m+1）;//24
count++;
}
if（l+2{
sum+=*（*（p+l+2）+m+2）;//25
count++;
}
*（*（p+l）+m）=sum/count;
count=0;
sum=0;
}
}
（5）运行与测试报告
主菜单函数效果如下图所示：
输入数字9，运行结果如下：
经上机运行测试，我将主函数中文件的输入输出重新编写（由于忽略了功能中的文件输入输出的要求），所以在课后我进行了修改，如下：
文件输入fp=fopen（“f1.txt”,”r”）;/*打开存放有数据的n.txt文件*/
if（!
fp）exit（0）;
fscanf（fp,”%d”,&n）;
文件输出fp=fopen（“f2.txt”,”w”）
再需建立一个n,txt文件夹，里面装有数据。
我对数据边缘的处理修改：
以9点圆滑为例（部分程序），
补充处理边缘数据和行超出数据
for（y=i-1;y<=i+1;y++）
{
if（y<0||y>=m）/*行超出观测区域*/
continue;
for（z=j-1;z<=j+1;z++）
{if（z<0||z>=n）/*列超出观测区域*/
continue;
sum+=a[y][z];/*sum累计窗口里所有数据的和*/
}}
列超出数据
经修改，此程序的所有功能现均符合要求。
（6）源程序（见附录源程序）
（7）学习心得及总结：
上机实习过程中经过老师指导，将主函数中数据的输入改为文件输入和输出，更加符合题意，适用范围更广。
编程要多学习，在遇到困难时回归课本找到解决的办法，多实践就能取得好的成绩。
在此次实习设计中，我又对我的编程知识进一步熟练与提高，这也是我最大的收获吧，我将在以后的学习中继续努力，为我之中的目标而奋斗！
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