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编程问答

杂项-数学软件:MATLAB

發(fā)布時間:2023/12/14 编程问答 25 豆豆
生活随笔 收集整理的這篇文章主要介紹了 杂项-数学软件:MATLAB 小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.
ylbtech-雜項-數(shù)學軟件:MATLAB
MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學軟件,用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán)境,主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。 MATLAB是matrix&laboratory兩個詞的組合,意為矩陣工廠矩陣實驗室)。是由美國mathworks公司發(fā)布的主要面對科學計算、可視化以及交互式程序設(shè)計的高科技計算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計算、科學數(shù)據(jù)可視化以及非線性動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環(huán)境中,為科學研究、工程設(shè)計以及必須進行有效數(shù)值計算的眾多科學領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案,并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計語言(如C、Fortran)的編輯模式,代表了當今國際科學計算軟件的先進水平。 MATLAB和Mathematica、Maple并稱為三大數(shù)學軟件。它在數(shù)學類科技應用軟件中在數(shù)值計算方面首屈一指。MATLAB可以進行矩陣運算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等,主要應用于工程計算、控制設(shè)計、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設(shè)計與分析等領(lǐng)域。 MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣,它的指令表達式與數(shù)學、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB來解算問題要比用C,FORTRAN等語言完成相同的事情簡捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等軟件的優(yōu)點,使MATLAB成為一個強大的數(shù)學軟件。在新的版本中也加入了對C,FORTRAN,C++,JAVA的支持。
1. 功能特征返回頂部

主要功能

數(shù)值分析 數(shù)值和符號計算 工程與科學繪圖 控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真
數(shù)字圖像處理 數(shù)字信號處理 通訊系統(tǒng)設(shè)計與仿真 財務(wù)與金融工程

重要功能

·MATLAB?: MATLAB 語言的單元測試框架
  ·Trading Toolbox?: 一款用于訪問價格并將訂單發(fā)送到交易系統(tǒng)的新產(chǎn)品
  ·Financial Instruments Toolbox?: 赫爾-懷特、線性高斯和 LIBOR 市場模型的校準和 Monte Carlo 仿真
  ·Image Processing Toolbox?: 使用有效輪廓進行圖像分割、對 10 個函數(shù)實現(xiàn) C 代碼生成,對 11 個函數(shù)使用 GPU 加速
  ·Image Acquisition Toolbox?: 提供了用于采集圖像、深度圖和框架數(shù)據(jù)的 Kinect? for Windows?傳感器支持
  ·Statistics Toolbox?: 用于二進制分類的支持向量機 (SVM)、用于缺失數(shù)據(jù)的 PCA 算法和 Anderson-Darling 擬合優(yōu)度檢驗
  ·Data Acquisition Toolbox?: 為 Digilent Analog Discovery Design Kit 提供了支持包
  ·Vehicle Network Toolbox?: 為訪問 CAN 總線上的 ECU 提供 XCP

支持


  Simulink 產(chǎn)品系列重要功能
  ·Simulink?: Simulation Performance Advisor,鏈接庫模塊的封裝,以及通過邏輯表達式控制有效變量
  ·Simulink: 除 LEGO? MINDSTORMS? NXT、Arduino?、Pandaboard 和 Beagleboard 外,還為 Raspberry Pi? 和 Gumstix? Overo? 硬件提供了內(nèi)置支持
  ·SimRF?: 針對快速仿真和模型加載時間的電路包絡(luò)求解器
  ·SimMechanics?: 發(fā)布了用于從 CAD 和其他系統(tǒng)導入模型的 XML 架構(gòu)
  ·Simulink Design Verifier?: 數(shù)組超出邊界檢查
  MATLAB 和 Simulink 的系統(tǒng)工具箱
  ·Communications System Toolbo Sphere 解碼器和 Constellation 框圖系統(tǒng)對象
  ·Computer Vision System Toolbox?: 相機標定,立體視覺,Viola-Jones 對象檢測培訓,FREAK 特征提取和其他新函數(shù)
  ·DSP System Toolbox?: 頻譜分析儀和邏輯分析示波器,以及時域示波器的觸發(fā)
  ·Phased Array System Toolbox?: 極化支持、數(shù)組錐化以及針對傳感器數(shù)組分析、波形分析和雷達方程計算的應用程序代碼生成和實現(xiàn)
  ·Simulink Coder?: 減少了從 Stateflow? 調(diào)用的 Simulink 函數(shù)的數(shù)據(jù)副本
  ·Fixed-Point Designer?: 一款結(jié)合了 Fixed-Point Toolbox? 和 Simulink Fixed Point? 功能的新產(chǎn)品
  ·HDL Verifier?: 從 MATLAB 生成 HDL 測試工作臺
2. 優(yōu)勢特點返回頂部
1) 高效的數(shù)值計算及符號計算功能,能使用戶從繁雜的數(shù)學運算分析中解脫出來; 2) 具有完備的圖形處理功能,實現(xiàn)計算結(jié)果和編程的可視化; 3) 友好的用戶界面及接近數(shù)學表達式的自然化語言,使學者易于學習和掌握; 4) 功能豐富的應用工具箱(如信號處理工具箱、通信工具箱等) ,為用戶提供了大量方便實用的處理工具。

編程環(huán)境

MATLAB由一系列工具組成。這些工具方便用戶使用MATLAB的函數(shù)和文件,其中許多工具采用的是圖形用戶界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、歷史命令窗口、編輯器和調(diào)試器、路徑搜索和用于用戶瀏覽幫助、工作空間、文件的瀏覽器。隨著MATLAB的商業(yè)化以及軟件本身的不斷升級,MATLAB的用戶界面也越來越精致,更加接近Windows的標準界面,人機交互性更強,操作更簡單。而且新版本的MATLAB提供了完整的聯(lián)機查詢、幫助系統(tǒng),極大的方便了用戶的使用。簡單的編程環(huán)境提供了比較完備的調(diào)試系統(tǒng),程序不必經(jīng)過編譯就可以直接運行,而且能夠及時地報告出現(xiàn)的錯誤及進行出錯原因分析。

簡單易用

Matlab是一個高級的矩陣/陣列語言,它包含控制語句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入和輸出和面向?qū)ο缶幊烫攸c。用戶可以在命令窗口中將輸入語句與執(zhí)行命令同步,也可以先編寫好一個較大的復雜的應用程序(M文件)后再一起運行。新版本的MATLAB語言是基于最為流行的C++語言基礎(chǔ)上的,因此語法特征與C++語言極為相似,而且更加簡單,更加符合科技人員對數(shù)學表達式的書寫格式。使之更利于非計算機專業(yè)的科技人員使用。而且這種語言可移植性好、可拓展性極強,這也是MATLAB能夠深入到科學研究及工程計算各個領(lǐng)域的重要原因。

強大處理

MATLAB是一個包含大量計算算法的集合。其擁有600多個工程中要用到的數(shù)學運算函數(shù),可以方便的實現(xiàn)用戶所需的各種計算功能。函數(shù)中所使用的算法都是科研和工程計算中的最新研究成果,而且經(jīng)過了各種優(yōu)化和容錯處理。在通常情況下,可以用它來代替底層編程語言,如C和C++ 。在計算要求相同的情況下,使用MATLAB的編程工作量會大大減少。MATLAB的這些函數(shù)集包括從最簡單最基本的函數(shù)到諸如矩陣,特征向量、快速傅立葉變換的復雜函數(shù)。函數(shù)所能解決的問題其大致包括矩陣運算和線性方程組的求解、微分方程及偏微分方程的組的求解、符號運算、傅立葉變換和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析、工程中的優(yōu)化問題、稀疏矩陣運算、復數(shù)的各種運算、三角函數(shù)和其他初等數(shù)學運算、多維數(shù)組操作以及建模動態(tài)仿真等。

圖形處理

MATLAB自產(chǎn)生之日起就具有方便的數(shù)據(jù)可視化功能,以將向量和矩陣用圖形表現(xiàn)出來,并且可以對圖形進行標注和打印。高層次的作圖包括二維和三維的可視化、圖象處理、動畫和表達式作圖。可用于科學計算和工程繪圖。新版本的MATLAB對整個圖形處理功能作了很大的改進和完善,使它不僅在一般數(shù)據(jù)可視化軟件都具有的功能(例如二維曲線和三維曲面的繪制和處理等)方面更加完善,而且對于一些其他軟件所沒有的功能(例如圖形的光照處理、色度處理以及四維數(shù)據(jù)的表現(xiàn)等),MATLAB同樣表現(xiàn)了出色的處理能力。同時對一些特殊的可視化要求,例如圖形對話等,MATLAB也有相應的功能函數(shù),保證了用戶不同層次的要求。另外新版本的MATLAB還著重在圖形用戶界面(GUI)的制作上作了很大的改善,對這方面有特殊要求的用戶也可以得到滿足。

模塊工具

MATLAB對許多專門的領(lǐng)域都開發(fā)了功能強大的模塊集和工具箱。一般來說,它們都是由特定領(lǐng)域的專家開發(fā)的,用戶可以直接使用工具箱學習、應用和評估不同的方法而不需要自己編寫代碼。領(lǐng)域,諸如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫接口、概率統(tǒng)計、樣條擬合、優(yōu)化算法、偏微分方程求解、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、信號處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識、控制系統(tǒng)設(shè)計、LMI控制、魯棒控制、模型預測、模糊邏輯、金融分析、地圖工具、非線性控制設(shè)計、實時快速原型及半物理仿真、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、定點仿真、DSP與通訊、電力系統(tǒng)仿真等,都在工具箱(Toolbox)家族中有了自己的一席之地。

程序接口

新版本的MATLAB可以利用MATLAB編譯器和C/C++數(shù)學庫和圖形庫,將自己的MATLAB程序自動轉(zhuǎn)換為獨立于MATLAB運行的C和C++代碼。允許用戶編寫可以和MATLAB進行交互的C或C++語言程序。另外,MATLAB網(wǎng)頁服務(wù)程序還容許在Web應用中使用自己的MATLAB數(shù)學和圖形程序。MATLAB的一個重要特色就是具有一套程序擴展系統(tǒng)和一組稱之為工具箱的特殊應用子程序。工具箱是MATLAB函數(shù)的子程序庫,每一個工具箱都是為某一類學科專業(yè)和應用而定制的,主要包括信號處理、控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、小波分析和系統(tǒng)仿真等方面的應用。

軟件開發(fā)

在開發(fā)環(huán)境中,使用戶更方便地控制多個文件和圖形窗口;在編程方面支持了函數(shù)嵌套,有條件中斷等;在圖形化方面,有了更強大的圖形標注和處理功能,包括對性對起連接注釋等;在輸入輸出方面,可以直接向Excel和HDF5進行連接。
3. 應用方面返回頂部
MATLAB 產(chǎn)品族可以用來進行以下各種工作: ●數(shù)值分析 ●數(shù)值和符號計算 ●工程與科學繪圖 ●控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真 ●數(shù)字圖像處理技術(shù) ●數(shù)字信號處理技術(shù) ●通訊系統(tǒng)設(shè)計與仿真 ●財務(wù)與金融工程 ●管理與調(diào)度優(yōu)化計算(運籌學) MATLAB 的應用范圍非常廣,包括信號和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計、測試和測量、財務(wù)建模和分析以及計算生物學等眾多應用領(lǐng)域。附加的工具箱(單獨提供的專用MATLAB函數(shù)集)擴展了MATLAB 環(huán)境,以解決這些應用領(lǐng)域內(nèi)特定類型的問題。

工具

常用工具箱 MATLAB包括擁有數(shù)百個內(nèi)部函數(shù)的主包和三十幾種工具包。工具包又可以分為功能性工具包和學科工具包。功能工具包用來擴充MATLAB的符號計算,可視化建模仿真,文字處理及實時控制等功能。學科工具包是專業(yè)性比較強的工具包,控制工具包,信號處理工具包,通信工具包等都屬于此類。 開放性使MATLAB廣受用戶歡迎。除內(nèi)部函數(shù)外,所有MATLAB主包文件和各種工具包都是可讀可修改的文件,用戶通過對源程序的修改或加入自己編寫程序構(gòu)造新的專用工具包。 常用工具箱
Matlab Main Toolbox——matlab主工具箱Control System Toolbox——控制系統(tǒng)工具箱
Communication Toolbox——通訊工具箱Financial Toolbox——財政金融工具箱
System Identification Toolbox——系統(tǒng)辨識工具箱Fuzzy Logic Toolbox——模糊邏輯工具箱
Higher-Order Spectral Analysis Toolbox——高階譜分析工具箱Image Processing Toolbox——圖象處理工具箱
computer vision system toolbox----計算機視覺工具箱LMI Control Toolbox——線性矩陣不等式工具箱
Model predictive Control Toolbox——模型預測控制工具箱 μ-Analysis and Synthesis Toolbox——μ分析工具箱
Neural Network Toolbox——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱 Optimization Toolbox——優(yōu)化工具箱
Partial Differential Toolbox——偏微分方程工具箱 Robust Control Toolbox——魯棒控制工具箱
Signal Processing Toolbox——信號處理工具箱 Spline Toolbox——樣條工具箱
Statistics Toolbox——統(tǒng)計工具箱 Symbolic Math Toolbox——符號數(shù)學工具箱
Simulink Toolbox——動態(tài)仿真工具箱 Wavelet Toolbox——小波工具箱
DSP system toolbox-----DSP處理工具箱 ?
常用函數(shù)
Matlab內(nèi)部常數(shù) eps:浮點相對精度 exp:自然對數(shù)的底數(shù)e i 或j:基本虛數(shù)單位
inf 或Inf:無限大, 例如1/0nan或NaN:非數(shù)值(Not a number),例如0/0,∞/∞pi:圓周率π
intmax:可表達的最大正整數(shù)。intmin:可表達的最小負整數(shù)。lasterr:存放最新的錯誤信息
nargin:函數(shù)的輸入引數(shù)個數(shù)realmax:系統(tǒng)所能表示的最大正實數(shù),默認1.7977×10^308lastwarn:存放最新的警告信息
nargout:函數(shù)的輸出引數(shù)個數(shù)realmin:系統(tǒng)所能表示的最小負實數(shù),默認2.2251e×10^(-308)
MATLAB常用基本數(shù)學函數(shù) abs(x):純量的絕對值或向量的長度 sqrt(x):開平方
angle(z):復數(shù)z的相角(Phase angle) real(z):復數(shù)z的實部
conj(z):復數(shù)z的共軛復數(shù) imag(z):復數(shù)z的虛部
整數(shù) fix(x):無論正負,舍去小數(shù)至相鄰整數(shù) floor(x):下取整,即舍去正小數(shù)至相鄰整數(shù) ceil(x):上取整,即加入正小數(shù)至相鄰整數(shù) rat(x):將實數(shù)x化為多項分數(shù)展開 rats(x):將實數(shù)x化為分數(shù)表示 sign(x):符號函數(shù)(Signum function)。 當x<0時,sign(x)=-1 當x=0時,sign(x)=0; 當x>0時,sign(x)=1。 rem(x,y):求x除以y的余數(shù) gcd(x,y):整數(shù)x和y的最大公因數(shù) lcm(x,y):整數(shù)x和y的最小公倍數(shù) exp(x) :自然指數(shù) pow2(x):2的指數(shù) log(x):以e為底的對數(shù),即自然對數(shù)或 log2(x):以2為底的對數(shù) log10(x):以10為底的對數(shù) MATLAB常用三角函數(shù)
sin(x):正弦函數(shù) cos(x):余弦函數(shù) tan(x):正切函數(shù) asin(x):反正弦函數(shù)
acos(x):反余弦函數(shù) atan(x):反正切函數(shù) atan2(x,y):四象限的反正切函數(shù) sinh(x):雙曲正弦函數(shù)
cosh(x):雙曲余弦函數(shù)tanh(x):雙曲正切函數(shù)asinh(x):反雙曲正弦函數(shù)acosh(x):反雙曲余弦函數(shù)
atanh(x):反雙曲正切函數(shù)???
適用于向量的常用函數(shù)有
min(x): 向量x的元素的最小值max(x): 向量x的元素的最大值mean(x): 向量x的元素的平均值
median(x): 向量x的元素的中位數(shù)std(x): 向量x的元素的標準差diff(x): 向量x的相鄰元素的差
sort(x): 對向量x的元素進行排序(Sorting)length(x): 向量x的元素個數(shù)norm(x): 向量x的歐氏(Euclidean)長度
sum(x): 向量x的元素總和prod(x): 向量x的元素總乘積cumsum(x): 向量x的累計元素總和
cumprod(x): 向量x的累計元素總乘積dot(x, y): 向量x和y的內(nèi)積cross(x, y): 向量x和y的外積
MATLAB基本繪圖函數(shù) plot: x軸和y軸均為線性刻度(Linear scale) loglog: x軸和y軸均為對數(shù)刻度(Logarithmic scale) semilogx: x軸為對數(shù)刻度,y軸為線性刻度 semilogy: x軸為線性刻度,y軸為對數(shù)刻度 plot繪圖函數(shù)的參數(shù) 字元顏色 字元圖線型態(tài) y 黃色. 點 k 黑色o 圓 w 白色x x b 藍色+ + g 綠色* * r 紅色 - 實線 c 亮青色 : 點線 m 錳紫色 -. 點虛線 -- 虛線 注解
xlabel('Input Value'); % x軸注解 ylabel('Function Value'); % y軸注解 legend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 圖形注解
title('Two Trigonometric Functions'); % 圖形標題 grid on; % 顯示格線
二維繪圖函數(shù)
bar 長條圖errorbar 圖形加上誤差范圍fplot 較精確的函數(shù)圖形
polar 極坐標圖hist 累計圖rose 極坐標累計圖
stairs階梯圖stem 針狀圖fill 實心圖
feather 羽毛圖compass 羅盤圖quiver向量場圖
MATLAB中有趣的演示實例 MATLAB中也同樣有許多有意思的實例,為提高讀者對MATLAB和Simulink的興趣,特舉部分以供參考。具體如下,運行的時候只要將“:”前面的代碼復制到MATLAB中就可以了,隨之會出現(xiàn)各種各樣的演示實例,對初學者幫助不小哦。 ◆平面與立體繪圖 graf2d :XY平面繪圖(火柴棒) graf2d2 :XYZ立體繪圖(切片) hndlgraf :平面顯示線型處理窗口及命令演示 hndlaxis :平面顯示處理窗口及命令演示 graf3d :立體顯示處理窗口及命令演示 ◆ 復雜函數(shù)的三維繪圖 cplxdemo :復雜的XYZ立體圖形 ◆ 等高線繪制 quivdemo :等高線箭頭顯示 ◆ 動畫 lorenz :Lorenz吸引子動畫顯示 ◆電影 vibes :L-形薄膜振動 ◆Fourier變換 sshow sunspots :太陽黑點數(shù)據(jù)的傅里葉分析 fftdemo :分析噪聲序列中兩組數(shù)據(jù)的相關(guān)度 ◆數(shù)據(jù)擬合 sshow fitdemo :顯示非線性數(shù)據(jù)擬合過程 census :預測世界人口 spline2d :樣條擬合 ◆稀疏矩陣 sshow sparsity :降階 ◆ 游戲 xpbombs :仿Windows系統(tǒng)自帶的掃雷游戲 life :生命發(fā)展游戲 ◆ 三維效果圖 klein1 :膚色三維效果圖 tori4 :四個首尾相接的圓環(huán) spharm2 :球形和聲 cruller :類似油餅的東西 xpklein :Klein瓶 bottle modes :L-形薄膜的12中模態(tài) logo :MATLAB的Logo xpquad :不同比例的巴爾體超四方體 truss :二維桁架的12個模模態(tài) travel :旅行商問題動畫演示 wrldtrv :在地球儀上演示兩地間的飛行線路 makevase :通過點擊鼠標來制作花瓶 xpsound :聲音樣本分析 funfuns :綜合了找零點,最小化和單輸入函數(shù)積分功能 sshow e2pi :e^pi或者pi^e quake :地震波可視化 penny :便士可視化 imageext :改變圖像的映射顏色 earthmap :地球儀 ◆ 優(yōu)化工具箱 bandem :香蕉最優(yōu)化展示expo-style banana optimization sshow filtdem :濾波效果演示filter effect demo sshow filtdem2 :濾波設(shè)計演示filter design demo cztdemo :FFT和CZT (兩種不同類型的Z-變換算法) phone :演示電話通聲音的時間與頻率的關(guān)系 sigdemo1 :離散信號的時頻圖,可用鼠標設(shè)置 sigdemo2 :連續(xù)信號的時頻圖,可用鼠標設(shè)置 filtdemo :低通濾波器的交互式設(shè)計 moddemo :聲音信號的調(diào)制 sosdemo :數(shù)字濾波器的切片圖 ◆ 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱 neural :神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊組 firdemo :二維FIR濾波器 nlfdemo :非線性濾波器 dctdemo :DCT演示 mlpdm1 :利用多層感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合曲線動畫 mlpdm2 :利用多層感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行XOR問題運算 ◆ 模糊邏輯工具箱 invkine :運動逆問題 juggler :跳球戲法 fcmdemo :FCM slcp :類似倒立擺動畫 slcp1 :類似倒立擺動畫cart and a varying pole slcpp1 :類似倒立擺動畫,有兩個擺,一個可以變化 sltbu :卡車支援 slbb :類似于翹翹板 ◆姓名函數(shù):將自己姓名模擬成一個獨一無二的函數(shù)圖像

注意事項

1.安裝出錯時,可換注冊碼繼續(xù)安裝,到同一目錄; 2.【謹記】安裝路徑不要有中文名稱; 3.成功安裝完畢之后,如果遇到matlab啟動后,窗口在打開一到兩秒后就自動關(guān)閉了, 可按以下方法試試:【假設(shè)你安裝的目錄為c:\MATLAB\】(不過不建議安裝到C盤,那樣會影響系統(tǒng)速度!) 1.確認安裝好后,在此路徑下c:\MATLAB\bin\win32有一個名為 atlas_Athlon.dll的文件; 2.我的電腦上右擊點"屬性",再在"高級"中點"環(huán)境變量",在"系統(tǒng)變量"中點擊 "新建" 輸入以下信息:變量名:BLAS_VERSION 變量址: c:\MATLAB\bin\win32\atlas_Athlon.dll 3.這樣之后,啟動MATLAB,不過又出現(xiàn)一個問題:窗口顯示 To get started, select MATLAB Help or Demos from the Help menu. The element type "name" must be terminated by the matching end-tag "</name>". Could not parse the file:c:\matlab\toolbox\ccslink\ccslink\info.xml 【解決方案】找到c:\matlab\toolbox\ccslink\ccslink\info.xml這個文件,用記事本打開【注意,這是重點,或者寫字板】找到有一行這樣的<name>Link for Code Composer Studio?/name>,大概是在第七行吧,把這句的/name>改成</name>【加左尖括號】,保存文件,退出,即可。 4.安裝MATLAB成功! 無法運行可以考慮使用兼容模式運行,比如windows 2000模式

實用教程

《MATLAB實用教程》從快速入門和實用性兩個方面,對MATLAB7.0進行了詳細的介紹,并列舉了大量實用的例子。全書共分為12章,第1章介紹MATLAB的安裝及系統(tǒng)功能;第2~3章介紹MATLAB基于命令窗口的應用,講述了MATLAB的基礎(chǔ)知識和數(shù)學運算;第4~8章介紹MATLAB基于M文件的應用,講述了MATLAB的編程功能、數(shù)據(jù)顯示及存取功能、數(shù)值和符號計算功能、圖形用戶界面設(shè)計功能等;第9~10章從模塊化仿真的角度介紹MATLAB基于Simulink環(huán)境的應用,講述了MATLAB的包含S函數(shù)的Simulink環(huán)境基礎(chǔ)知識和在信號處理、圖像處理以及控制等領(lǐng)域的實際應用;第11章從信息和功能交互的角度介紹MATLAB的外部接口,講述了MATLAB與Word、Excel、C語言、Java語言等的接口;第12章提供對《MATLAB實用教程》內(nèi)容加深理解的實驗。 《MATLAB實用教程》可作為電子、通信、自控等專業(yè)本科生的教材,同時也可作為相關(guān)專業(yè)研究生及廣大科研人員的參考用書。
4. 系統(tǒng)應用返回頂部
MATLAB系統(tǒng)由MATLAB開發(fā)環(huán)境、MATLAB數(shù)學函數(shù)庫、MATLAB語言、MATLAB圖形處理系統(tǒng)和MATLAB應用程序接口(API)五大部分構(gòu)成。

開發(fā)環(huán)境

MATLAB開發(fā)環(huán)境是一套方便用戶使用的MATLAB函數(shù)和文件工具集,其中許多工具是圖形化用戶接口。它是一個集成的 用戶工作空間,允許用戶輸入輸出數(shù)據(jù),并提供了M文件的集成編譯和調(diào)試環(huán)境,包括MATLAB桌面、命令窗口、M文件編輯調(diào)試器、MATLAB工作空間和在線幫助文檔。

數(shù)學函數(shù)

MATLAB數(shù)學函數(shù)庫包括了大量的計算算法。從基本算法如四則運算、三角函數(shù),到復雜算法如矩陣求逆、快速傅里葉變換等。

語言

MATLAB語言是一種高級的基于矩陣/數(shù)組的語言,它有程序流控制、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入/輸出和面向?qū)ο缶幊痰忍厣S眠@種語言能夠方便快捷建立起簡單運行快的程序,也能建立復雜的程序。

圖形處理

圖形處理系統(tǒng)使得MATLAB能方便的圖形化顯示向量和矩陣,而且能對圖形添加標注和打印。它包括強大的二維三維圖形函數(shù)、圖像處理和動畫顯示等函數(shù)。

程序接口

MATLAB應用程序接口(API)是一個使MATLAB語言能與C、Fortran等其它高級編程語言進行交互的函數(shù)庫。該函數(shù)庫的函數(shù)通過調(diào)用動態(tài)鏈接庫(DLL)實現(xiàn)與MATLAB文件的數(shù)據(jù)交換,其主要功能包括在MATLAB中調(diào)用C和Fortran程序,以及在MATLAB與其它應用程序間建立客戶、服務(wù)器關(guān)系。
5. 發(fā)展力返回頂部
20世紀70年代,美國新墨西哥大學計算機科學系主任Cleve Moler為了減輕學生編程的負擔,用FORTRAN編寫了最早的MATLAB。1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立了的MathWorks公司正式把MATLAB推向市場。到20世紀90年代,MATLAB已成為國際控制界的標準計算軟件。 MATLAB:統(tǒng)一了用于一維、二維與三維數(shù)值積分的函數(shù)并提升了基本數(shù)學和內(nèi)插函數(shù)的性能 MATLAB Compiler:可以下載 MATLAB Compiler Runtime (MCR),簡化編譯后的程序和組件的分發(fā) Image Processing Toolbox:通過亮度指標優(yōu)化進行自動圖像配準 Statistics Toolbox:增強了使用線性、廣義線性和非線性回歸進行擬合、預測和繪圖的界面 System Identification Toolbox:識別連續(xù)時間傳遞函數(shù) 版本更新:
版本 建造編號 發(fā)布時間
MATLAB 1.0 ? 1984
MATLAB 2 ? 1986
MATLAB 3 ? 1987
MATLAB 3.5 ? 1990
MATLAB 4 ? 1992
MATLAB 4.2c R7 1994
MATLAB 5.0 R8 1996
MATLAB 5.1 R9 1997
MATLAB 5.1.1 R9.1 1997
MATLAB 5.2 R10 1998
MATLAB 5.2.1 R10.1 1998
MATLAB 5.3 R11 1999
MATLAB 5.3.1 R11.1 1999
MATLAB 6.0 R12 2000
MATLAB 6.1 R12.1 2001
MATLAB 6.5 R13 2002
MATLAB 6.5.1 R13SP1 2003
MATLAB 6.5.2 R13SP2 2003
MATLAB 7 R14 2004
MATLAB 7.0.1 R14SP1 2004
MATLAB 7.0.4 R14SP2 2005
MATLAB 7.1 R14SP3 2005
MATLAB 7.2 R2006a 2006
MATLAB 7.3 R2006b 2006
MATLAB 7.4 R2007a 2007
MATLAB 7.5 R2007b 2007
MATLAB 7.6 R2008a 2008
MATLAB 7.7 R2008b 2008
MATLAB 7.8 R2009a 2009.3.6
MATLAB 7.9 R2009b 2009.9.4
MATLAB 7.10 R2010a 2010.3.5
MATLAB 7.11 R2010b 2010.9.3
MATLAB 7.12 R2011a 2011.4.8
MATLAB 7.13 R2011b 2011.9.1
MATLAB 7.14 R2012a 2012.3.1
MATLAB 8.0 R2012b 2012.9.11
MATLAB 8.1R2013a2013.3.7
MATLAB 8.2R2013b 2013.9.9
MATLAB 8.3R2014a 2014.3.6
MATLAB 8.4R2014b2014.10.02
MATLAB 8.5R2015a2015.3.6
MATLAB 8.6R2015b2015.9.3
MATLAB 9.0R2016a2016.3
MATLAB 9.1R2016b 2016.9

2012a 版

Release 2012a包括MATLAB&reg;、Simulink&reg;和Polyspace&reg;產(chǎn)品的新功能,以及對77種其他產(chǎn)品的更新和補丁修復。已經(jīng)購買MathWorks軟件維護服務(wù)的用戶可以下載產(chǎn)品更新。訪問許可證中心下載產(chǎn)品、激活軟件并管理許可證和用戶信息。

2012b 版

新增功能概覽 桌面 在 MATLAB Desktop 中,工具條取代了菜單和工具欄 應用程序庫收納了 MATLAB 產(chǎn)品系列的應用程序 單一文件應用程序打包為一個 MATLAB 應用軟件安裝程序文件,包含在應用程序庫中 重新設(shè)計的“幫助”改進了瀏覽、搜索和篩選功能 · 通過點擊選項卡來進行瀏覽,可同時查看多個文檔頁面 在命令行窗口中鍵入函數(shù)和變量出錯時得到建議的更正 Mac 操作系統(tǒng)上的全屏查看模式 語言和編程 Abstract 屬性可將 MATLAB 類聲明為抽象類 嘗試創(chuàng)建抽象類的實例時出現(xiàn)的診斷消息得到了改進 數(shù)學 airy, psi 和 Bessel 函數(shù)的性能得到改進,并實現(xiàn)多線程 ddensd 函數(shù)通過狀態(tài)相關(guān)延遲可以求解中立型延遲微分方程 數(shù)據(jù)導入和導出 使用導入工具可從分隔符文本文件和固定寬度文本文件導入數(shù)據(jù) 使用導入工具以列向量的方式將電子表格中的數(shù)字、文本和日期單步導入 audioread 和 audioinfo 函數(shù)可用于讀取 MP3、MPEG-4 AAC、WAVE 和其他音頻文件 audiowrite 函數(shù)可用于寫入 MPEG-4 AAC、WAVE 和其他音頻文件 讀寫超過 4 GB 的 BigTIFF 圖像文件 使用 xlsread 函數(shù)在所有平臺上讀取 XLSM、XLTX 和 XLTM 文件

2013a版

新增功能 桌面 語言和編程 數(shù)學 數(shù)據(jù)導入和導出? 性能 對于 MATLAB,R2013a 的重要功能有: MATLAB:MATLAB 語言的單元測試框架 Financial Instruments Toolbox:對赫爾-懷特 (Hull-White)、 線性高斯和 LIBOR 市場模型的校準和蒙特卡洛(Monte Carlo) 仿真 Image Processing Toolbox:利用有效輪廓、10 個函數(shù)的 C 代碼生成和 11 個功能的 GPU 加速來實現(xiàn)圖像分割 Image Acquisition Toolbox:Kinect for Windows 傳感器為采集圖像、深度映射和骨架數(shù)據(jù)提供支持 Statistics Toolbox:用于二進制分類的支持向量機(SVMs)、處理缺失數(shù)據(jù)的 PCA 算法和 Anderson-Darling 擬合優(yōu)度檢驗 Data Acquisition Toolbox:用于 Digilent Analog Discovery設(shè)計工具包的支持包 Vehicle Network Toolbox:對訪問 CAN 總線上 ECU 的 XCP 支持 Communications System Toolbox:球面解碼器和星座圖系統(tǒng)對象 Computer Vision System Toolbox:Viola-Jones 對象檢測訓練、FREAK 特征提取和其他新功能 DSP System Toolbox:頻譜分析儀和邏輯分析儀示波器和觸發(fā)時間示波器 Phased Array System Toolbox:傳感器陣列分析、波形分析和雷達方程計算的極化支持、陣列錐和應用程序。
  對于 Simulink,R2013a 的重要功能有: Simulink:Simulation Performance Advisor、封裝鏈接的庫塊和通過邏輯表達式的活動變量控制 SimRF:快速仿真和模型加載時間的電路包絡(luò)求解器 SimMechanics:用于從 CAD 和其他系統(tǒng)導入模型的已發(fā)布 XML 構(gòu)架 Simulink Design Verifier:數(shù)組超出邊界檢查 Simulink Coder:減少了從 Stateflow 調(diào)用的 Simulink 函數(shù)的數(shù)據(jù)副本 Fixed-Point Designer:結(jié)合了 Fixed-Point Toolbox 和 Simulink Fixed Point 的功能的一款新產(chǎn)品 HDL Verifier:從 MATLAB 生成 HDL 測試平臺

代碼生成

HDL Coder:可替代 Simulink HDL Coder 的新產(chǎn)品,添加了直接從 MATLAB 生成 HDL 代碼功能 HDL Verifier:可替代 EDA Simulator Link 的新產(chǎn)品,添加了 Altera FPGA 在環(huán)支持 MATLAB Coder:可從用戶定義的系統(tǒng)對象生成代碼并自動生成動態(tài)共享庫 Embedded Coder:AUTOSAR4.0 兼容性,減少了數(shù)據(jù)副本,并通過 Simulink Web 視圖實現(xiàn)代碼生成報告的鏈接 用于在 MATLAB 和 Simulink 中進行設(shè)計的系統(tǒng)工具箱 (System Toolbox) Computer Vision System Toolbox:Viola-Jones 對象檢測、MSER特征檢測和 CAMShift 跟蹤 Communications System Toolbox:USRP 無線電支持、LTE MIMO 信道模型以及 LDPC、Turbo解碼器和其他算法的 GPU 支持

Simulink

Simulink:從目標硬件(包括 LEGO&reg; MINDSTORMS&reg; NXT 和 BeagleBoard)上的 Simulink 直接運行模型的能力 SimMechanics:具有新的三維可視化功能的第二代多體建模和仿真技術(shù) Real-Time Windows Target:使用 Simulink 標準模式實時執(zhí)行 Windows&reg; 中的模型

2013b 版

Release 2013b 更新涵蓋以下各項: MATLAB 產(chǎn)品系列重要功能 及有序和無序分類數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型 MATLAB Compiler?:自動下載版本兼容和平臺兼容的 MATLAB Compiler Runtime Statistics Toolbox?:線性混合效應回歸模型 Database Toolbox?:通過本機 ODBC 驅(qū)動程序快速訪問 ODBC 連接 Instrument Control Toolbox?:使用 SPI 協(xié)議與集成電路進行通訊 Financial Toolbox?:平均絕對偏差 (MAD) 投資組合優(yōu)化 Trading Toolbox?:對 CQG 集成客戶端 API 和 Interactive Brokers TWS API 的支持 Image Processing Toolbox?:新增對 22 種函數(shù)的 GPU 加速(包括 bwmorph、edge、imresize和 medfilt2) Mapping Toolbox?:可使用來自 OpenStreetMap 和其他來源的動態(tài)基本地圖進行 Web 地圖顯 自2014a版起開始支持官方簡體中文

2014a 版

Simulink 產(chǎn)品系列重要功能: Simulink:增加了將 MATLAB 系統(tǒng)對象納入 Simulink 模型的新模塊 Simulink:Arduino 功能增強,包括對 Mac OS X、Arduino Ethernet Shield 和 Arduino Nano 硬件的支持 Simulink:實現(xiàn)單精度設(shè)計本地建模 Simscape?:用于對熱液系統(tǒng)進行建模的模塊庫 SimPowerSystems?:基于第三代技術(shù),充分利用 Simscape 功能的模塊庫 Simulink Verification and Validation?:MATLAB 代碼的需求關(guān)聯(lián)與可追溯性

2014b 版

MATLAB圖形:MATLAB R2014b 推出了全新的 MATLAB 圖形系統(tǒng)。全新的默認顏色、字體和樣式便于數(shù)據(jù)解釋。抗鋸齒字體和線條使文字和圖形看起來更平滑。圖形對象便于使用 – 您可以在命令窗口中顯示常用屬性,并且對象支持熟悉的結(jié)構(gòu)化語法,可以更改屬性值。另外,還增加了許多其他新功能。 大數(shù)據(jù)功能:新增功能和性能改進面向大數(shù)據(jù)處理。datastore?函數(shù)可以方便、高效地格式化無法進入內(nèi)存的文件(以及文件集合)數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)導入桌面。mapreduce?是一種可以分析無法進入計算機內(nèi)存的數(shù)據(jù)集的編程技術(shù)。這些功能也可以用在?Hadoop?上處理數(shù)據(jù)。 日期和時間數(shù)據(jù)類型:數(shù)據(jù)類型(datetime、duration 和 calendarDuration)可用于表示日期和時間。這些類型均能提供高效利用內(nèi)存的計算和對比以及格式化顯示。數(shù)據(jù)可以通過 readtable、textscan 和導入工具直接作為 datetime 數(shù)組導入。系統(tǒng)提供用于管理時區(qū)(包括夏令時)以及地點特定信息(如月份和日期名稱)。 Git和Subversion源控制集成:與流行的 Git 和 Subversion 源控制系統(tǒng)集成可以使您的數(shù)據(jù)保持可控狀態(tài),便于構(gòu)建和共享自定義 MATLAB 工具箱。在 GitHub 上托管您的工具箱與他人協(xié)作,并將其列在 MATLAB Central 文件交換區(qū)上,供全球的 MATLAB 社區(qū)使用。
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0、 https://www.mathworks.com/ 00、擴展 http://www.cnblogs.com/storebook/articles/8495941.html 1、 https://baike.baidu.com/item/MATLAB 2、
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作者:ylbtech
出處:http://ylbtech.cnblogs.com/
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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的杂项-数学软件:MATLAB的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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