19

Лекция 4

5. Математический пакет MATLAB

Литература

1. Дьяконов В. MATLAB 6/5.SP1/7+Simulink 5/6. Основы применения. М.: СОЛОН-Пресс, 2005. 800 с.

2. Дьяконов В. Simulink 4. Специальный справочник. СПб: Питер, 2002. 528 с.

3. Дьяконов В., Абраменкова И. MATLAB. Обработка сигналов и изображений. Спец. справочник. СПб: Питер, 2002. 608 с.

4. Солонина А. и др. Основы цифровой обработки сигналов: курс лекций. СПб: БХВ -Петербург, 2003. 608 с.

5. Сергиенко А. Цифровая обработка сигналов. Учебник для ВУЗОВ, СПб: Питер, 2003. 608 с.

6. Черных И. В. SIMULINK. Среда создания инженерных приложений. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2003. – 495 с.

5.1 Характеристика системы matlab

Система MATLAB построена на расширенном представлении и применении матричных операций. MATLAB = Matrix Laboratory (Лаборатория Матриц).

Достоинства:

• Матричная математика обеспечивает очень высокую скорость математических действий. Примерно в 10 раз выше, чем в Mathcad.

• Язык программирования высокого уровня математико-ориентированный на технические вычисления, близкий к широко распространенным языкам Delphi и Basic.

• Имеется поддержка двумерной и трехмерной графики.

• Большое количество встроенных математических функций (Несколько тысяч для различных областей).

• Возможность создания собственных функций в виде М-файлов.

• Имеются средства разработки графического пользовательского интерфейса.

• Встроенная система имитационного моделирования блочно организованных систем Simulink.

Недостатки:

• Программирование не на языке математики.

• Нет достаточной поддержки работы с радиотехническими компонентами.

Особенности:

• Относится к классу интерпретаторов, что позволяет облегчить отладку программных модулей (M-файлов).

• M-файлы могут быть исполнены только в среде системы MATLAB. Полностью исполняемые файлы с расширением *.exe система не создает.

• Реализует все известные средства программирования, с том числе объектно-ориентированное и визуальное программирование.

• Имеются дополнительные пакеты прикладных программ (Symbol Mathematics Toolbox, Control System Toolbox, Signal Processing Toolbox, Mat lab Application Toolbox, Notebook).

5.2 Состав системы

MATLAB состоит из следующих частей:

MATLABProducts	Продукты MATLAB. Содержат наборы универсальных функций.
Products Simulink	Продукты Simulink. Содержат наборы универсальных блоков, методов и функций.
Toolboxes	Инструментальные пакеты (100) - расширения MATLAB. Содержат наборы функций для предметной области.
Blocksets	Наборы компонент Simulink- расширенияSimulink. Содержат наборы блоков, методов и функций для предметной области.

5.3 Свойства и возможности системы

В области вычислений:

• матричные и логические операции,

• элементарные функции,

• полиномиальная арифметика,

• специальные функции,

• многомерные массивы, структуры и массивы структур,

• строки в формате Unicod (2 байта на символ).

В области численных методов:

• поиск корней нелинейных уравнений,

• оптимизация функций,

• многомерная интерполяция,

• решение дифференциальных уравнений,

В области символьной математики:

• символьные преобразования выражений,

• решение нелинейных уравнений,

• решение дифференциальных уравнений.

В области мультимедиа:

• двумерные и трехмерные графики,

• анимация,

• 24-битный цвет, 16-битный стереозвук,

• создание графического интерфейса GUI,

• редактор графических объектов с удобным графическим интерфейсом.

В области программирования:

• редактор/отладчик M-файлов в виде М-файлов ( * .m ).

• создание своих функций,

• свыше 500 встроенных функций.

• применение программ на С и Fortran,

• создание HTML файлов, прямой выход в Интернет.

В области моделирования:

• Simulink – имитационное моделирование.