Начальные сведения о MATLAB

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра радиотехнических систем (РТС)

Утверждаю: Зав. кафедрой РТС, проф., д.т.н.

_______________ С.В. Мелихов

_____________________ 2016 г.

Д.О. Ноздреватых

НАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О MATLAB

Учебное пособие для студентов технических вузов

Разработчик: Ст. преподаватель каф. РТС

______________ Ноздреватых Д.О.

______________________2016 г.

2016

1

АННОТАЦИЯ

Учебное пособие включает в себя теоретический материал и список вопросов для самоконтроля студентов технических вузов по работе в системе компьютерной математики MatLab при изучении дисциплин «Информационные технологии», «Информатика» и других дисциплин, использующих на лабораторных занятиях программирование и моделирование. Учебное пособие поможет студентам выполнить индивидуальные задания при прохождении учебной вычислительной практике и по практике по получению первичных профессиональных умений и навыков, в том числе первичных умений и навыков научноисследовательской деятельности

Учебное пособие предназначено для подготовки студентов направления подготовки 11.05.01

«Радиоэлектронные системы и комплексы», 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», 11.03.01 «Радиотехника» и другие.

2

СОДЕРЖАНИЕ

3

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

В данном разделе перечислены основные цели и задачи

«Информационные технологии», «Информатика»

заключаются в обеспечении базовой подготовки студентов в области использования средств вычислительной техники и ознакомлении с основами проектирования и программирования.

Курс знакомит студентов с назначением и принципом действия современных персональных компьютеров, основами алгоритмизации и технологии программирования научнотехнических задач, языками программирования высокого уровня, технологии обработки и отладки программ, современным программным обеспечением, методами решения типовых инженерных задач и их программной реализацией.

В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: технологию работы на ПК в современных

операционных средах, основные методы разработки алгоритмов и программ, структуры данных, используемые для представления типовых информационных объектов, типовые алгоритмы обработки данных.

Уметь: использовать стандартные пакеты прикладных программ для решения практических задач.

Владеть: методами построения современных проблемно-ориентированных прикладных программных средств.

4

ВВЕДЕНИЕ

Система компьютерной математики MATLAB (Matrix Lавoratory) переводится с английского как «Матричная лаборатория». Она является одним из эффективнейших средств выполнения научных и инженерных расчетов, их визуализации, обработки результатов эксперимента, анализа и моделирования. Для формулировки и решения задач в среде MATLAB используются понятные математические выражения, близкие к традиционным формулам, связывающие векторные или матричные объекты. Система включает ядро, использующее базовые вычислительные (встроенные) функции, и набор общематематических, графических и проблемно – ориентированных пакетов (Toolboxes), позволяющих изучать и применять современную вычислительную технологию в таких областях, как обработка сигналов и изображений, моделирование, системы управления, системы связи, нейронные сети и многие другие.

Эта книга предназначена для освоения основных навыков по самостоятельному выполнению расчетов на компьютере в командном (диалоговом) режиме, возможно, после консультации с преподавателем. В ней на примерах, имеющих в основном математическую направленность, рассматриваются те элементы, команды и операторы, которые в дальнейшем применяются для решения задач с различной проблемной ориентацией. Это задачи высшей математики, теории электрических цепей, теории электро – связи и других дисциплин, изучаемых в технических ВУЗах. Материал представлен сжато. Предполагается, что он усваивается в непосредственном контакте с системой, когда численные и графические результаты расчетов, представленные в примерах, будут получены пользователем прямо на экране.

Предполагается также, что пользователь знаком с какимлибо языком программирования, например Pascal или Basic, с

5

приемами, общими для Windows – приложений и математическими постановками рассматриваемых задач.

Для реализации всех рассматриваемых примеров на используемом компьютере должны быть установлены следующие компоненты системы: ядро MATLAB, пакет

Symbolic Math Toolbox.

7

Окно рабочей среды (графический интерфейс) состоит из следующих основных элементов:

●строка меню;

●панель инструментов с кнопками и раскрывающимся

списком;

●окно с Launch Pad (Панель запуска) содержит дерево файловой системы, где отображены только установленные на компьютере разделы расширений системы MATLAB. С помощью этого окна можно запустить любой из них;

●окно Workspase (Рабочее пространство), из которого можно получить простой доступ к переменным, используемым

вданном сеансе работы;

●окно Command History (История команд), предназначенное для просмотра и повторного вызова ранее введенных команд;

●окно Current Directory (Текущий каталог), в котором отображается список файлов и вложенных папок активного в данный момент каталога;

●окно Command Window (Окно команд) предназначено для ввода чисел, переменных, выражений и команд, для промотра результатов вычислений, для отображения текстов выполняемых программ, а также для вывода сообщений об ошибках;

●строка состояния, где отображаются сообщения

системы.

Пользователь может настроить окно рабочей среды по своему усмотрению. Можно, например, изменить местоположение и размер внутренних окон приемами, общими для Windows – приложений. Отобразить или скрыть соответствующие окна можно с помощью команд меню View (Вид) рабочей среды. Например, для отображения полной рабочей среды (рис.1.1) надо набрать команду View => Desktop Layout => Five Panel. Любое из внутренних окон полной рабочей среды можно закрыть щелчком по кнопке с крестиком в правом верхнем углу.