Середовище та команди програми Matlab
Зародження системи Matlab. Високоефективна мова інженерних і наукових обчислень. Інтерактивна система, основним об'єктом якої є масив. Обчислення мінімумів, нулів функцій. Апроксимація й інтерполяція даних. Обчислення кінцевих різниць, перетворення Фур'є.
Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
Вид | лабораторная работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 18.01.2013 |
Размер файла | 146,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Міністерство освіти і науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Кафедра АСУ
Звіт
з лабораторної роботи №1
з дисципліни “Основи обробки сигналів”
Виконав:
студент групи ВП-31
Турко І.
Прийняв:
Ковальчук А. М.
Львів 2011
Вступ
Зародження системи MATLAB відноситься до кінця 70-х років, коли перша версія цієї системи була використана в Університеті Нью Мехіко і Станфордському університеті для викладання курсів теорії матриць, лінійної алгебри і чисельного аналізу. У цей час активно розроблялися пакети прикладних програм по лінійній алгебрі LINPACK і EISPACK мовою FORTRAN, і автори системи MATLAB шукали способи використовувати ці пакети, не програмуючи мовою FORTRAN.
Зараз можливості системи значно перевершують можливості початкової версії матричної лабораторії Matrix Laboratory. Нинішній MATLAB - це високоефективна мова інженерних і наукових обчислень. Він підтримує математичні обчислення, візуалізацію наукової графіки і програмування з використанням легко освоюваного операційного оточення, коли задачі і їх рішення можуть бути представлені в нотації, близької до математичного. Найбільш відомі області застосування системи MATLAB:
· математика й обчислення;
· розробка алгоритмів;
· обчислювальний експеримент, імітаційне моделювання, макетування;
· аналіз даних, дослідження і візуалізація результатів;
· наукова й інженерна графіка;
· розробка додатків, включаючи графічний інтерфейс користувача.
MATLAB - це інтерактивна система, основним об'єктом якої є масив, для якого не потрібно вказувати розмірність явно. Це дозволяє вирішувати багато обчислювальних задач, зв'язаних з векторно-матричними формулюваннями, істотно скорочуючи час, що знадобився б для програмування на скалярних мовах типу C або FORTRAN.
Одне з призначень математики - служити мовою спілкування між вченими й інженерами. Матриці, диференціальні рівняння, масиви даних, графіки - це загальні об'єкти і конструкції, використовувані як у прикладній математиці, так і в системі MATLAB. Саме ця фундаментальна основа забезпечує системі MATLAB неперевершену міць і доступність. Варто прислухатися до наступної афористичній думки: "Причина, по якій MATLAB настільки корисний для обробки сигналів, полягає в тому, що він не проектувався спеціально для цієї мети, а створювався для математиків".
Система MATLAB - це одночасно й операційне середовище і мова програмування. Одна з найбільш сильних сторін системи полягає в тому, що мовою MATLAB можуть бути написані програми для багаторазового використання. Користувач може сам написати спеціалізовані функції і програми, що оформляються у виді М-файлів. В міру збільшення кількості створених програм виникають проблеми їх класифікації і тоді можна спробувати зібрати родинні функції в спеціальні папки. Це приводить до концепції пакетів прикладних програм (ППП), що являють собою колекції М-файлів для рішення визначеної задачі або проблеми.
Командне вікно. Інструментальна панель
Воно містить наступні опції:
Опція |
Підопції |
Призначення |
|
New |
M-file Figure |
Відкрити в редакторі/відлагоджувачі новий файл Відкрити графічне вікно |
|
Open |
Відкрити в редакторі/відлагоджувачі зазначений файл |
||
Open Selection |
Відкрити в редакторі/відлагоджувачі файл, виділений у довільному рядку командного вікна |
||
Run Script |
Виклик вікна для запуску Script-файлу |
||
Load Workspace |
Виклик вікна завантаження Мат-файлу |
||
Save Workspace As |
Виклик вікна збереження Мат-файлу |
||
Show Workspace |
Виклик засобу перегляду робочої області Workspace Browser |
||
Set Path |
Виклик засобу перегляду шляхів доступу Path Browser |
||
Preferences |
Вибір характеристик |
||
Print Setup |
Установка опцій принтера |
||
|
Установка опцій виводу на друк |
||
Print Selection |
Друк виділеного фрагмента |
Команди Matlab (Аналіз даних і перетворення Фур'є)
Базові операції
max |
Максимальний компонент масиву |
|
min |
Мінімальний компонент масиву |
|
mean |
Компонент середніх значень масиву |
|
median |
Компонент серединних значень масиву |
|
std |
Компонент стандартних відхилень масиву |
|
sort |
Сортування по зростанню |
|
Sortrows |
Сортування рядків по зростанню |
|
sum |
Підсумовування елементів масиву |
|
prod |
Добуток елементів масиву |
|
cumsum |
Підсумовування з нагромадженням |
|
cumprod |
Добуток з нагромадженням |
Чисельне інтегрування
cumtrapz |
Чисельне інтегрування методом трапецій з нагромадженням |
|
trapz |
Чисельне інтегрування методом трапецій |
|
quad |
Чисельне інтегрування методом квадратур |
|
quad8 |
Чисельне інтегрування методом Ньютона - Котеса |
|
dblquad |
Обчислення подвійного інтеграла |
Обчислення мінімумів і нулів функцій
fmin |
Мінімізація функції однієї перемінної |
|
fmins |
Мінімізація функції декількох перемінних |
|
fzero |
Перебування нулів функції однієї перемінної |
Апроксимація й інтерполяція даних
interp1 |
Одномірна таблична інтерполяція |
|
interp1q |
Швидка одномірна інтерполяція |
|
interp2 |
Двовимірна таблична інтерполяція |
|
interp3 |
Тривимірна таблична інтерполяція |
|
interpn |
N-мірна таблична інтерполяція |
|
interpft |
Апроксимація періодичної функції |
|
griddata |
Інтерполяція на нерівномірній сітці |
|
ppval |
Апроксимація кусочно-гладкими поліномами |
|
spline |
Інтерполяція кубічним сплайном |
Геометричний аналіз даних
delaunay |
Тріангуляція Делоне |
|
dsearch |
Тріангуляція Делоне для найближчої крапки |
|
tsearch |
Пошук найкращої тріангуляції |
|
convhull |
Обчислення опуклої оболонки |
|
voronoi |
Обчислення діаграми Вороного |
|
inpolygon |
Істинно, якщо крапка усередині полігона |
|
rectint |
Область перетинання прямокутника |
|
polyarea |
Область багатокутника |
Обчислення кінцевих різниць
diff |
Апроксимація похідних кінцевими різницями |
|
gradient |
Обчислення градієнта функції |
|
del2 |
Апроксимація Лапласиана |
Кореляційний аналіз
corrcoef |
Обчислення коефіцієнтів кореляції |
|
cov |
Обчислення матриці ковариаций |
Перетворення Фур'є
fft |
Одномірне дискретне перетворення Фур'є |
|
fft2 |
Двовимірне дискретне перетворення Фур'є |
|
fftn |
N-мірне дискретне перетворення Фур'є |
|
ifft |
Зворотне одномірне перетворення Фур'є |
|
ifft2 |
Зворотне двовимірне перетворення Фур'є |
|
ifftn |
Зворотне N-мірне перетворення Фур'є |
|
fftshift |
Зрушення постійної складової в центр спектра |
Згортка і фільтрація
filter |
Дискретна одномірна фільтрація |
|
filter2 |
Дискретна двовимірна фільтрація |
|
conv |
Згортка одномірних масивів |
|
conv2 |
Згортка двовимірних масивів |
|
convn |
Згортка N-мірних масивів |
|
deconv |
Операція, зворотна згортку (розподіл поліномів) |
Звукове відтворення
sound |
Озвучити одномірний масив чисел |
|
soundsc |
Масштабировать і озвучити одномірний масив чисел |
|
mu2lin |
Перетворення -кодованого сигналу в лінійний |
|
lin2mu |
Перетворення лінійного сигналу в -кодований |
Перетворення Фур'є
Перетворення Фур'є -- інтегральне перетворення однієї комплекснозначної функції дійсної змінної на іншу. Це перетворення розкладає дану функцію на коливні функції. Використовується для того, щоби розрахувати спектр частот для сигналів змінних у часі (таких як мова або електрична напруга).
Приклад:
>> b = remez(10,[0 0.4 0.6 1],[1 1 0 0]);
>> h = ftrans2(b);
>> [H,w] = freqz(b,1,64,'whole');
>> colormap(jet(64));
>> plot(w/pi-1,fftshift(abs(H)));
>> plot(w/pi-1,fftshift(abs(H)));
Висновок
matlab масив фур'є мінімум
У цій лабораторній роботі я ознайомився з середовищем та командами програми Matlab та вивчив функцію зрушення постійної складової в центр спектра
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Ознайомлення з операціями середовища MatLAB на прикладі використання стандартних функцій, побудови файлів-сценаріїв і створення функцій користувача. Роботи з матрицями і векторами в середовищі MatLAB, рішення тригонометричних функцій, побудова графіків.
лабораторная работа [11,2 M], добавлен 21.05.2019Розробка та виконання простих програм, програм з розгалуженням, з використанням функцій, масивів, рядків, функцій та структур. Динамічні структури даних. Написання програми обчислення струму по відомих значеннях напруги і опору електричного ланцюга.
курсовая работа [471,0 K], добавлен 02.06.2016Реалізація інтерполяції поліномами за методами найменших квадратів і Лагранжа в Matlab. Наближення даних сплайном нульового порядку. Диференціювання полінома. Геометричний зміст похідної. Чисельне інтегрування функцій. Розв’язування диференційних рівнянь.
контрольная работа [285,3 K], добавлен 01.06.2015Дослідження цифрових систем автоматичного керування. Типові вхідні сигнали. Моделювання цифрової та неперервної САК із використання MatLab. Результати обчислень в програмі MatLab. Збільшення періоду дискретизації цифрової системи автоматичного керування.
лабораторная работа [173,7 K], добавлен 14.03.2009Характеристика інструментів MatLab - пакету прикладних програм для числового аналізу. Основні функції та можливості програмного комплексу. Скриптова мова програмування. Побудова моделі штучної нейронної мережі за допомогою команди NNTool та її тестування.
лабораторная работа [215,8 K], добавлен 11.06.2015Складання блок-схеми і програми обчислення значення функції з заданою точністю та програми табулювання функції з заданим кроком. Обчислення двох значень поліному за допомогою схеми Горнера. Програма введення вхідних даних з клавіатури і з файлу ZAD4.DAT.
контрольная работа [168,6 K], добавлен 29.09.2010Розробка програми в візуальному середовищі С++. Визначення значення функцій в середовищі Builder мовою програмування С++. Обчислення елементів квадратної матриці згідно заданного алгоритму. Бібліотека візуальних компонентів і середовище програмування.
курсовая работа [451,5 K], добавлен 15.01.2012Структурна схема моделі (пакет MATLAB) та її описання. Математична модель у вигляді передавальних функцій, у вигляді диференційного рівняння. Алгоритм рішення (рекурентне співвідношення) та його програмна реалізація. Системи диференційних рівнянь.
курсовая работа [551,8 K], добавлен 14.02.2009Розробка програмного продукту на мові С++ з використанням об’єктноорієнтованого підходу для математичних обрахувань задач з геометричними фігурами коло та кільце. Можливості швидкого обчислення виведених даних, їх графічне зображення у вікні програми.
курсовая работа [778,8 K], добавлен 06.05.2014Особливості матриць в MATLAB, їх введення з клавіатури та завантаження з інших джерел. Доступ до елементів матриці. Операції над матрицями (векторами). Поелементне перетворення матриці. Характеристика спеціальних функцій, що генерують поширені матриці.
реферат [333,9 K], добавлен 25.11.2014