分享matlab軟件介紹

1、分享matlab軟件介紹MATLA歆件MATLA踴介Matlab是MathWorks公司于1982年推出的一套高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化軟 件。它集數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、信號(hào)處理和圖形顯示于一體，構(gòu)成了一個(gè)方便、界 面良好的用戶環(huán)境。它還包括了 Toolbox(工具箱)的各類(lèi)問(wèn)題的求解工,161718具，可用來(lái)求解特定學(xué)科的問(wèn)題。其特點(diǎn)是：(1)可擴(kuò)展性:Matlab最重要的特點(diǎn)是易于擴(kuò)展，它允許用戶自行建立指定功能的M文件。對(duì)于一個(gè)從事特定領(lǐng)域的工程師來(lái)說(shuō)，不僅可利用Matlab所提供的函數(shù)及基本工具箱函數(shù)，還可方便地構(gòu)造出專(zhuān)用的函數(shù)。從而大大擴(kuò)展了其應(yīng)用范 圍。當(dāng)前支持Matlab的商用Too

2、lbox(工具箱)有數(shù)百種之多。而由個(gè)人開(kāi)發(fā)的 Toolbox則不可計(jì)數(shù)。(2)易學(xué)易用性：Matlab不需要用戶有高深的數(shù)學(xué)知識(shí)和程序設(shè)計(jì)能力，不需 要用戶深刻了解算法及編程技巧。(3)高效性:Matlab語(yǔ)句功能十分強(qiáng)大，一條語(yǔ)句可完成十分復(fù)雜的任務(wù)。如fft語(yǔ)句可完成對(duì)指定數(shù)據(jù)的快速傅里葉變換，這相當(dāng)于上百條 C語(yǔ)言語(yǔ)句的功 能。它大大加快了工程技術(shù)人員從事軟件開(kāi)發(fā)的效率。據(jù) MathWorks公司聲稱， Matlab軟件中所包含的Matlab源代碼相當(dāng)于70萬(wàn)行C代碼。MATLAB勺廣泛應(yīng)用由于Matlab具有如此之多的特點(diǎn)，在歐美高等院校， Matlab已成為應(yīng)用于線 性代數(shù)、自動(dòng)控

3、制理論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)字信號(hào)處理、時(shí)間序列分析、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真 等高級(jí)課程的基本教學(xué)工具：在研究單位、工業(yè)部門(mén)，Matlab也被廣泛用于研究和 解決各種工程問(wèn)題。當(dāng)前在全世界有超過(guò) 40萬(wàn)工程師和科學(xué)家使14用它來(lái)分析和解決問(wèn)題。Matlab作為科學(xué)計(jì)算軟件，主要適用于矩陣運(yùn)算和信息處理領(lǐng)域的分析設(shè)計(jì)， 它使用方便、輸入簡(jiǎn)捷，運(yùn)算高效、內(nèi)容豐富，并且有大量的函數(shù)庫(kù)可提供使用， 與Basic , C和Fortran相比，用Matlab編寫(xiě)程序，其問(wèn)題的提出和解決只需要以 數(shù)學(xué)方式表達(dá)和描述，不需要大量繁瑣的編程過(guò)程。利用 Matlab軟件并通過(guò)計(jì)算 機(jī)仿真光學(xué)空間濾波實(shí)驗(yàn)過(guò)程的新方法，其特點(diǎn)是：既可

4、以隨意改變所設(shè)計(jì)濾波器的 參量，又可以對(duì)輸入圖像進(jìn)行振幅、相位或復(fù)合濾波，并且可實(shí)現(xiàn)傅里葉變換頻譜 中相位信息的提取、存儲(chǔ)和利用，因而能夠完成一般光學(xué)實(shí)驗(yàn)中往往難以實(shí)現(xiàn)的某 些操作.并分別給出了網(wǎng)格濾波、低通、高通及相位濾波等仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這種仿 真實(shí)驗(yàn)給光學(xué)濾波器的設(shè)19計(jì)和圖象處理帶來(lái)很大方便，同時(shí)也為相關(guān)器件的設(shè)計(jì)提供了一條新的途 徑。MATLA歆件系統(tǒng)構(gòu)成MATLA歆件主要包括主包、Simulink和工具箱三大部分組成。下圖為 MATLAB界面:圖 3.1 MATLAB7.0 界面MATLABT以認(rèn)為是一種解釋性語(yǔ)言，可以直接在 MATLA蹌令窗口鍵入命令， 也可以在編輯器內(nèi)編寫(xiě)應(yīng)用程

5、序，這樣 MATLA歆件對(duì)命令或程序中各條語(yǔ)句進(jìn)行 翻譯，然后在MATLA杯境下對(duì)它進(jìn)行處理，最后返回運(yùn)算結(jié)果。MATLAIM言的基本語(yǔ)句結(jié)構(gòu)為：變量名列表=表達(dá)式其中等號(hào)左邊的變量名列表為 MATLAB旬的返回值，等號(hào)右邊是表達(dá)式的定 義，它可以是MATLA況許的矩陣運(yùn)算，也可以使函數(shù)調(diào)用。等號(hào)右邊的表達(dá)式可以由分號(hào)結(jié)束，也可以由逗號(hào)或回車(chē)結(jié)束，但他們的含義 是不同的，如果用分號(hào)結(jié)束，則左邊的變量結(jié)果將不在屏幕上顯示出來(lái)，否則將把 結(jié)果全部顯示出來(lái)。MATLAIM言和C語(yǔ)言有所不同，在調(diào)用函數(shù)式 MATLA吏許一次返回20多個(gè)結(jié)果，這時(shí)等號(hào)左邊是用口括起來(lái)的變量列表。21MATLAB中的傅里

6、葉變換函數(shù)1 . 一維快速傅里葉變換函數(shù)fft格式:X=fft(x,N)功能：采用FFT算法計(jì)算序列向量x的N點(diǎn)DFT變換。當(dāng)N省略時(shí)，fft函數(shù)自 動(dòng)按x的長(zhǎng)度計(jì)算DFT1當(dāng)N為2的整數(shù)次幕時(shí)，fft按基數(shù)2算法計(jì)算，否則用 混合計(jì)算。2 . 一維快速逆傅里葉變換函數(shù)ifft格式:x=ifft(X,N)功能：采用FFT算法計(jì)算序列向量X的N點(diǎn)IDFT變換。3 .二維快速傅里葉變換函數(shù)fft2格式:X=fft2(x)功能：返回貨!陣X的二維DFT變換。4 .二維快速逆傅里葉變換函數(shù)ifft2格式:X=ifft2(x)功能：返回貨!陣X的二維IDFT變換。MATLAB GU設(shè)計(jì)工具簡(jiǎn)介圖形用戶界

7、面的程序是在圖形界面下創(chuàng)建與用戶交互的控件元素，用戶可以通 過(guò)操作這些交互控件實(shí)現(xiàn)特定的功能，并且可以返回顯示在程序界面相應(yīng)的結(jié)果顯 示區(qū)域中。因此，用戶只和前臺(tái)界面下的控件發(fā)生交互，而所有運(yùn)算、繪圖等內(nèi)部 操作都分裝在內(nèi)部，終端用戶不需要去追究這些復(fù)雜過(guò)程的代碼。圖形用戶界面編 程大大提高了用戶使用 MATLAB?序的易用性。GUI簡(jiǎn)介在 Matlab 中，圖形用戶界面(graphical user interface , GUI)是 Matlab 中 一個(gè)專(zhuān)用于GUI程序設(shè)計(jì)的向?qū)гO(shè)計(jì)器，而 GUI是由各種圖形對(duì)象，如圖形窗口、 圖軸、菜單、按鈕、文本框等構(gòu)建的用戶界面，是人機(jī)交互的有效工

8、具和方法。通 過(guò)GUIDEM以很方便地設(shè)計(jì)出各種符合要求的圖形用戶界面。用戶通過(guò)一定的方法 (如鼠標(biāo)或鍵盤(pán))選擇、激活這些圖形對(duì)象，使計(jì)算機(jī)產(chǎn)生某種動(dòng)作或變化，比如實(shí) 現(xiàn)計(jì)算、繪圖等。GUI設(shè)計(jì)既能以基本的Matlab程序設(shè)計(jì)為主，也能以鼠標(biāo)為 主，利用GUIDEX具進(jìn)行設(shè)計(jì)，也可綜合以上兩種方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。GUIDES要是一個(gè)界面設(shè)計(jì)工具集。Matlab將所有GUl支持的用戶控件都集成在這個(gè)環(huán)境中并提 供界面外觀、屬性和行為相應(yīng)方式的設(shè)置方法。GUIDE等用戶保存設(shè)計(jì)好的圖形用 戶界面保存在一個(gè)FIG資源文件中，同時(shí)自動(dòng)生成包含圖形用戶界面初始化和組件 界面布局控制代碼的M文件，這個(gè)M文件為實(shí)

9、現(xiàn)回調(diào)函數(shù)的編寫(xiě)提供了一個(gè)參考框 架。FIG文件是一個(gè)二進(jìn)制文件，包含系列化的圖形窗口對(duì)象。所有對(duì)象的屬性都是用戶創(chuàng)建圖形窗口時(shí)保存的屬性。該文件最主要 的功能是對(duì)象句柄的保存。M文件包含GUI設(shè)計(jì)、控制函數(shù)及控件的回調(diào)函數(shù)，主要用來(lái)控制GUI展開(kāi)時(shí)的各種特征。該文件基本上可以分為GUI初始化和回調(diào)函數(shù)2個(gè)部分，控件的回調(diào)函數(shù)可根據(jù)用戶與 GUI的具體交互行為分別調(diào)用。Matlab定義的各種圖形對(duì)象及其關(guān)系如下圖所示。跟對(duì)象Room圖形窗口對(duì)象Figure右菜單對(duì)象菜單對(duì)象控制對(duì)象坐標(biāo)軸對(duì)象Uicontextmenu Uimenu Uicontrol Axes線對(duì)象文字對(duì)象表面圖對(duì)象圖像對(duì)象光

10、源對(duì)象Line Test Surface Image Light圖3.1 GUI對(duì)象層次結(jié)構(gòu)圖GUI所含有的所有控件必須隨時(shí)對(duì)鼠標(biāo)的單擊做出回應(yīng)，當(dāng)然也要對(duì)可能22的鍵盤(pán)輸入做出恰當(dāng)?shù)幕貞?yīng)。創(chuàng)建 GUI組建的三個(gè)主要部分如下：(1)構(gòu)成:GUI的所有項(xiàng)目都是圖形界面的重要構(gòu)成(按鈕、標(biāo)簽、可編輯框等)。(2)圖形窗口 :GUI的所有構(gòu)成都必須安放在圖形窗口中，該圖形窗口就顯示在 計(jì)算機(jī)屏幕上。(3)回調(diào)函數(shù)：對(duì)無(wú)論是鼠標(biāo)的單擊，還是對(duì)菜單的選取，還是對(duì)可選框的選取 等操作作出反應(yīng)，能夠通過(guò)回調(diào)函數(shù)執(zhí)行相應(yīng)語(yǔ)句，完成用戶需求。也即是說(shuō)GUI的所有圖形組件實(shí)際上就是一個(gè)回調(diào)函數(shù)與可執(zhí)行函數(shù)語(yǔ)句的鏈

11、接。上面三個(gè)部分中，最后一條最為重要。如果想建一個(gè)性能好的GUI界面，首要GUI開(kāi)發(fā)環(huán)境在MATLAB勺命令窗口里輸入 GUIDE確認(rèn)后就可以進(jìn)入到 GUIDEF發(fā)環(huán)境下,或者單擊菜單File?New?GUI來(lái)打開(kāi)開(kāi)發(fā)環(huán)境。環(huán)境窗口如下設(shè)計(jì)界面的過(guò)程就是把我們需要的控件從控件調(diào)色板拖到（或復(fù)制到）控件布局編輯區(qū)，并使用列隊(duì)工具把這些控件排列整齊合理的過(guò)程。把控件拖到編輯區(qū)的方法有兩種：一是用鼠標(biāo)單擊所需要的控件，然后在編輯區(qū)再單擊鼠標(biāo)即可得到我們所需要的控件；另一種方法是選中我們需要的控件，然后再編輯區(qū)用20鼠標(biāo)滑過(guò)的框區(qū)就會(huì)生成開(kāi)一個(gè)大小等于礦區(qū)的控件。菜單欄M文件編屬性查看對(duì)象瀏覽輯器器器激活運(yùn)行隊(duì)列工具欄菜單編輯器工具欄控件調(diào)色GUIDES單編輯工具圖3.2 GUI開(kāi)發(fā)環(huán)境GUIDE還提供一個(gè)菜單編輯工具，用來(lái)編輯窗口標(biāo)題欄下面的下拉式菜單，以及用鼠標(biāo)右鍵單擊控件調(diào)出的彈出式菜單。選擇GUIDE的菜單Tools|Menu Editor,可以打開(kāi)菜單編輯器，如下圖所示。Menu Bar為常規(guī)的下拉式菜單，Context Menus為彈出式菜單。單擊按鈕 ，可以添加新的菜單項(xiàng)；單擊按鈕，可以在所選擇的菜單項(xiàng)下面添加子菜單；單擊按鈕，可以刪除所選的項(xiàng)。設(shè)計(jì)原則由于要求不同，設(shè)計(jì)出來(lái)的界面也就千差萬(wàn)別，設(shè)計(jì)好的圖形界面需要考慮以下因素：(1)