簡(jiǎn)介：1自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué)院信息工程學(xué)院學(xué)院信息工程學(xué)院班級(jí)自動(dòng)化班級(jí)自動(dòng)化22姓名姓名閆偉閆偉學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)11051302011105130201地點(diǎn)電信實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)電信實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師崔新忠崔新忠3自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)一一設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求已知單位反饋系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)如下101103OKGSSSS試設(shè)計(jì)超前校正環(huán)節(jié)，使其校正后系統(tǒng)的靜態(tài)速度誤差系數(shù)6VK，相角裕度為45度，并繪制校正前后系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線，開(kāi)環(huán)BODE圖和閉環(huán)NYQUIST圖。二二設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)目的1通過(guò)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生更進(jìn)一步掌握自動(dòng)控制原理課程的有關(guān)知識(shí)，加深對(duì)內(nèi)涵的理解，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。2理解自動(dòng)控制原理中的關(guān)于開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，閉環(huán)傳遞函數(shù)的概念以及二者之間的區(qū)別和聯(lián)系。3理解在自動(dòng)控制系統(tǒng)中對(duì)不同的系統(tǒng)選用不同的校正方式，以保證得到最佳的系統(tǒng)。4理解在校正過(guò)程中的靜態(tài)速度誤差系數(shù)，相角裕度，截止頻率，超前滯后角頻率，分度系數(shù)，時(shí)間常數(shù)等參數(shù)。5學(xué)習(xí)MATLAB在自動(dòng)控制中的應(yīng)用，會(huì)利用MATLAB提供的函數(shù)求出所需要得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。6從總體上把握對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校正的思路，能夠?qū)⒗碚摬僮髀?lián)系實(shí)際、運(yùn)用于實(shí)際。三三設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容31設(shè)計(jì)思路頻域法中的超前校正是利用校正裝置的超前相位在穿越頻率處對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相位補(bǔ)償以提高系統(tǒng)的相位穩(wěn)定裕量，同時(shí)也提高了穿越頻率值，從而改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性快速性。串聯(lián)超前校正主要適用于穩(wěn)定精度不需要改變（即穩(wěn)態(tài)性能較好），動(dòng)態(tài)性能不佳，而穿越頻率附近相位變化平穩(wěn)的系統(tǒng)。

簡(jiǎn)介：聲明本資料整理于網(wǎng)絡(luò)，僅限學(xué)習(xí)使用，切勿用做聲明本資料整理于網(wǎng)絡(luò)，僅限學(xué)習(xí)使用，切勿用做商業(yè)用途在此對(duì)原作者表示感謝商業(yè)用途在此對(duì)原作者表示感謝統(tǒng)計(jì)工具箱函數(shù)統(tǒng)計(jì)工具箱函數(shù)概率密度函數(shù)概率密度函數(shù)函數(shù)名對(duì)應(yīng)分布的概率密度函數(shù)BETAPDF貝塔分布的概率密度函數(shù)BINOPDF二項(xiàng)分布的概率密度函數(shù)CHI2PDF卡方分布的概率密度函數(shù)EXPPDF指數(shù)分布的概率密度函數(shù)FPDFF分布的概率密度函數(shù)GAMPDF伽瑪分布的概率密度函數(shù)GEOPDF幾何分布的概率密度函數(shù)HYGEPDF超幾何分布的概率密度函數(shù)NMPDF正態(tài)（高斯）分布的概率密度函數(shù)LOGNPDF對(duì)數(shù)正態(tài)分布的概率密度函數(shù)NBINPDF負(fù)二項(xiàng)分布的概率密度函數(shù)NCFPDF非中心F分布的概率密度函數(shù)NCTPDF非中心T分布的概率密度函數(shù)NCX2PDF非中心卡方分布的概率密度函數(shù)POISSPDF泊松分布的概率密度函數(shù)RAYLPDF雷利分布的概率密度函數(shù)TPDF學(xué)生氏T分布的概率密度函數(shù)UNIDPDF離散均勻分布的概率密度函數(shù)UNIFPDF連續(xù)均勻分布的概率密度函數(shù)WEIBPDF威布爾分布的概率密度函數(shù)累加分布函數(shù)累加分布函數(shù)函數(shù)名對(duì)應(yīng)分布的累加函數(shù)BETACDF貝塔分布的累加函數(shù)BINOCDF二項(xiàng)分布的累加函數(shù)CHI2CDF卡方分布的累加函數(shù)EXPCDF指數(shù)分布的累加函數(shù)FCDFF分布的累加函數(shù)GAMCDF伽瑪分布的累加函數(shù)GEOCDF幾何分布的累加函數(shù)HYGECDF超幾何分布的累加函數(shù)LOGNCDF對(duì)數(shù)正態(tài)分布的累加函數(shù)附錄I工具箱函數(shù)匯總521函數(shù)名對(duì)應(yīng)分布的累加函數(shù)FRNDF分布的隨機(jī)數(shù)生成器GAMRND伽瑪分布的隨機(jī)數(shù)生成器GEND幾何分布的隨機(jī)數(shù)生成器HYGERND超幾何分布的隨機(jī)數(shù)生成器LOGNRND對(duì)數(shù)正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)生成器NBINRND負(fù)二項(xiàng)分布的隨機(jī)數(shù)生成器NCFRND非中心F分布的隨機(jī)數(shù)生成器NCTRND非中心T分布的隨機(jī)數(shù)生成器NCX2RND非中心卡方分布的隨機(jī)數(shù)生成器NMRND正態(tài)（高斯）分布的隨機(jī)數(shù)生成器POISSRND泊松分布的隨機(jī)數(shù)生成器RAYLRND瑞利分布的隨機(jī)數(shù)生成器TRND學(xué)生氏T分布的隨機(jī)數(shù)生成器UNIDRND離散均勻分布的隨機(jī)數(shù)生成器UNIFRND連續(xù)均勻分布的隨機(jī)數(shù)生成器WEIBRND威布爾分布的隨機(jī)數(shù)生成器分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量函數(shù)分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量函數(shù)函數(shù)名對(duì)應(yīng)分布的統(tǒng)計(jì)量BETASTAT貝塔分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量BINOSTAT二項(xiàng)分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量CHI2STAT卡方分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量EXPSTAT指數(shù)分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量FSTATF分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量GAMSTAT伽瑪分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量GEOSTAT幾何分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量HYGESTAT超幾何分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量LOGNSTAT對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量NBINSTAT負(fù)二項(xiàng)分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量NCFSTAT非中心F分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量NCTSTAT非中心T分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量NCX2STAT非中心卡方分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量NMSTAT正態(tài)（高斯）分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量POISSTAT泊松分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量RAYLSTAT瑞利分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量TSTAT學(xué)生氏T分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量UNIDSTAT離散均勻分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量UNIFSTAT連續(xù)均勻分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量WEIBSTAT威布爾分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)量參數(shù)估計(jì)函數(shù)參數(shù)估計(jì)函數(shù)

簡(jiǎn)介：偏微分方程概述及運(yùn)用MATLAB求解偏微分方程常見(jiàn)問(wèn)題徐敏徐敏摘要偏微分方程簡(jiǎn)介，MATLAB偏微分方程工具箱應(yīng)用簡(jiǎn)介，用這個(gè)工具箱解方程的過(guò)程是確定待解的偏微分方程；確定邊界條件；確定方程所在域的幾何形狀；劃分有限元；解方程關(guān)鍵詞MATLAB偏微分方程程序如果一個(gè)微分方程中出現(xiàn)的未知函數(shù)只含有一個(gè)自變量，這個(gè)方程叫做常微分方程，也簡(jiǎn)稱(chēng)微分方程如果一個(gè)微分方程中出現(xiàn)多元函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)，或者說(shuō)如果未知函數(shù)和幾個(gè)變量有關(guān)，而且方程中出現(xiàn)未知函數(shù)對(duì)幾個(gè)變量的導(dǎo)數(shù)，那么這種微分方程就是偏微分方程。一，偏微分方程概述偏微分方程是反映有關(guān)的未知變量關(guān)于時(shí)間的導(dǎo)數(shù)和關(guān)于空間變量的導(dǎo)數(shù)之間制約關(guān)系的等式。許多領(lǐng)域中的數(shù)學(xué)模型都可以用偏微分方程來(lái)描述，很多重要的物理、力學(xué)等學(xué)科的基本方程本身就是偏微分方程。早在微積分理論剛形成后不久，人們就開(kāi)始用偏微分方程來(lái)描述、解釋或預(yù)見(jiàn)各種自然現(xiàn)象，并將所得到的研究方法和研究成果運(yùn)用于各門(mén)科學(xué)和工程技術(shù)中，不斷地取得了顯著的努力，大力加強(qiáng)應(yīng)用偏微分方程的研究，逐步縮小與世界先進(jìn)水平的差距二，偏微分方程的內(nèi)容偏微分方程是什么樣的它包括哪些內(nèi)容這里我們可從一個(gè)例子的研究加以介紹。弦振動(dòng)是一種機(jī)械運(yùn)動(dòng)，當(dāng)然機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本定律是質(zhì)點(diǎn)力學(xué)的FMA，但是弦并不是質(zhì)點(diǎn)，所以質(zhì)點(diǎn)力學(xué)的定律并不適用在弦振動(dòng)的研究上。然而，如果我們把弦細(xì)細(xì)地分成若干個(gè)極小極小的小段，每一小段抽象地看作是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，這樣我們就可以應(yīng)用質(zhì)點(diǎn)力學(xué)的基本定律了。弦是指又細(xì)又長(zhǎng)的彈性物質(zhì)，比如弦樂(lè)器所用的弦就是細(xì)長(zhǎng)的、柔軟的、帶有彈性的。演奏的時(shí)候，弦總是繃緊著具有一種張力，這種張力大于弦的重量幾萬(wàn)倍。當(dāng)演奏的人用薄片撥動(dòng)或者用弓在弦上拉動(dòng)，雖然只因其所接觸的一段弦振動(dòng)，但是由于張力的作用，傳播到使整個(gè)弦振動(dòng)起來(lái)。用微分的方法分析可得到弦上一點(diǎn)的位移是這一點(diǎn)所在的位置和時(shí)間為自變量的偏微分方程。偏方程又很多種類(lèi)型，一般包括橢圓型偏微分方程、拋物型偏微分方程、雙曲型偏微分方程。上述的例子是弦振動(dòng)方程，它屬于數(shù)學(xué)物理方程中的波動(dòng)方程，也就是雙曲型偏微分方程。偏微分方程的解一般有無(wú)窮多個(gè)，但是解決具體的物理問(wèn)題的時(shí)候，必須從中選取所需要的解，因此，還必須知道附加

簡(jiǎn)介：1MATLABMATLAB在控制系統(tǒng)校正中的應(yīng)用在控制系統(tǒng)校正中的應(yīng)用摘要隨著時(shí)代進(jìn)步和人們生活水平的提高，在人類(lèi)探索未來(lái)、認(rèn)識(shí)和改造自然的過(guò)程中，自動(dòng)控制理論和技術(shù)必將發(fā)揮極其重要的作用。然而，當(dāng)對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行校正時(shí)，MATLAB語(yǔ)言能夠有效、快速的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)校正的仿真，所以只有把MATLAB與自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)才能發(fā)揮起巨大的作用。本文對(duì)MATLAB軟件作了簡(jiǎn)要的介紹，總結(jié)了控制系統(tǒng)校正的主要方法，最后結(jié)合具體的例子，給出了利用MATLAB設(shè)計(jì)出不同的控制器的方法。關(guān)鍵詞MATLAB控制系統(tǒng)校正1MATLAB1MATLAB簡(jiǎn)介MATLAB是集數(shù)值計(jì)算、符號(hào)運(yùn)算及圖形處理等強(qiáng)大功能于一體的科學(xué)計(jì)算語(yǔ)言。作為強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算平臺(tái)，它幾乎能夠滿足所有的計(jì)算需求。MATLAB對(duì)許多專(zhuān)門(mén)的領(lǐng)域都開(kāi)發(fā)了功能強(qiáng)大的模塊集或工具箱，用戶可以直接使用工具箱學(xué)習(xí)、應(yīng)用和評(píng)估不同的方法而不需要自己編寫(xiě)代碼。目前，MATLAB已經(jīng)把工具箱延伸到了科學(xué)研究和工程應(yīng)用的諸多領(lǐng)域，諸如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫(kù)接口、概率統(tǒng)計(jì)、樣條擬合、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、LMI控制、魯棒控制等。由于MATLAB語(yǔ)言在各方面的強(qiáng)大功能，目前它已作為工程和科學(xué)教育界的一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。22控制系統(tǒng)的校正控制系統(tǒng)的校正控制系統(tǒng)的校正問(wèn)題，是自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論的重要分支，也是具有實(shí)用意義的一種改善系統(tǒng)性能的手段與方法。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題，就是事先考慮了控制的作用，將控制對(duì)象與控制器進(jìn)行一體化的設(shè)計(jì)1。根據(jù)被控對(duì)象及其技術(shù)要求，設(shè)計(jì)控制器需要考慮多方面的問(wèn)題，除了保證良好的控制性能之外，還要照顧到工藝性、經(jīng)濟(jì)性；同時(shí)使用壽命、容許的體積與重量、管理與維護(hù)的方便等也不容忽視。在設(shè)計(jì)手段上，除了必要的理論計(jì)算之外，還需要配合一些局部和整體的模擬實(shí)驗(yàn)和數(shù)字仿真2。因此，要達(dá)到比較滿意的設(shè)計(jì)，需要綜合多方面的知識(shí)和依賴長(zhǎng)期實(shí)踐的積累。系統(tǒng)的校正問(wèn)題，是一種原理性的局部設(shè)計(jì)。通常是在對(duì)象、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和測(cè)量元件等主要部件已經(jīng)確定的條件下，設(shè)計(jì)校正裝置的傳遞函數(shù)和調(diào)整系統(tǒng)放大系數(shù)3，使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)滿足一定的要求。由于校正裝置加入系統(tǒng)的方式不同，所起的作用不同，名目3圖42并聯(lián)校正結(jié)構(gòu)圖3131小功率的角度跟蹤電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖小功率的角度跟蹤電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖對(duì)于小功率的隨動(dòng)系統(tǒng)，由于電機(jī)的電樞電阻比較大，允許過(guò)載的倍數(shù)比較高，又不必過(guò)多限制過(guò)渡過(guò)程中的電流，于是為了提高系統(tǒng)的快速性，可以不設(shè)置轉(zhuǎn)速環(huán)和電流環(huán)，而采用只有位置環(huán)的單環(huán)結(jié)構(gòu)。從而小功率的角度跟蹤復(fù)現(xiàn)的電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)采用只有位置環(huán)的單環(huán)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)圖如圖43所示圖43系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖求出該系統(tǒng)未校正時(shí)的階躍響應(yīng)用SIMULINK進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，得到該系統(tǒng)未校正時(shí)的階躍響應(yīng)曲線如圖44所示。從圖44中我們可以看到，該系統(tǒng)未校正時(shí)的階躍響應(yīng)曲線是發(fā)散震蕩的，說(shuō)明這樣的系統(tǒng)是不穩(wěn)定的，必須進(jìn)行校正。

簡(jiǎn)介：1、符號(hào)積分符號(hào)積分由函數(shù)INT來(lái)實(shí)現(xiàn)。該函數(shù)的一般調(diào)用格式為INTS沒(méi)有指定積分變量和積分階數(shù)時(shí)，系統(tǒng)按FINDSYM函數(shù)指示的默認(rèn)變量對(duì)被積函數(shù)或符號(hào)表達(dá)式S求不定積分；INTSV以V為自變量，對(duì)被積函數(shù)或符號(hào)表達(dá)式S求不定積分；INTSVAB求定積分運(yùn)算。AB分別表示定積分的下限和上限。該函數(shù)求被積函數(shù)在區(qū)間AB上的定積分。A和B可以是兩個(gè)具體的數(shù)，也可以是一個(gè)符號(hào)表達(dá)式，還可以是無(wú)窮INF。當(dāng)函數(shù)F關(guān)于變量X在閉區(qū)間AB上可積時(shí)，函數(shù)返回一個(gè)定積分結(jié)果。當(dāng)AB中有一個(gè)是INF時(shí)，函數(shù)返回一個(gè)廣義積分。當(dāng)AB中有一個(gè)符號(hào)表達(dá)式時(shí)，函數(shù)返回一個(gè)符號(hào)函數(shù)。例求函數(shù)X2Y2Z2的三重積分。內(nèi)積分上下限都是函數(shù)，對(duì)Z積分下限是SQRTXY，積分上限是X2Y；對(duì)Y積分下限是SQRTX，積分上限是X2；對(duì)X的積分下限1，上限是2，求解如下SYMSXYZ定義符號(hào)變量F2INTINTINTX2Y2Z2ZSQRTXYX2YYSQRTXX2X12注意定積分的書(shū)寫(xiě)格式NMINVPROBABILITYMEANSTARD_DEVPROBABILITY正態(tài)分布的概率值。MEAN分布的算術(shù)平均值。STARD_DEV分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差。F216100273576563700607206434807521214912464121464225234給出有理數(shù)解VF2VPAF2給出默認(rèn)精度的數(shù)值解VF222492153573331143159790710032805二、數(shù)值積分1數(shù)值積分基本原理求解定積分的數(shù)值方法多種多樣，如簡(jiǎn)單的梯形法、辛普生SIMPSON法、牛頓－柯特斯NEWTONCOTES法等都是經(jīng)常采用的方法。它們的基本思想都是將整個(gè)積分區(qū)間AB分成N個(gè)子區(qū)間XIXI1，I12N，其中X1A，XN1B。這樣求定積分問(wèn)題就分解為求和問(wèn)題。2數(shù)值積分的實(shí)現(xiàn)方法基于變步長(zhǎng)辛普生法，MATLAB給出了QUAD函數(shù)來(lái)求定積分。該函數(shù)的調(diào)用格式為INQUADFNAMEABTOLTRACE基于變步長(zhǎng)、牛頓－柯特斯NEWTONCOTES法，MATLAB給出了QUADL函數(shù)來(lái)求定積分。該函數(shù)的調(diào)用格式為INQUADLFNAMEABTOLTRACE其中FNAME是被積函數(shù)名。A和B分別是定積分的下限和上限。TOL用來(lái)控制積號(hào)計(jì)算無(wú)法解題，這是符號(hào)計(jì)算有限性，結(jié)果如下SYMSXYEXPX2X11XSINTYX0INFYEXPX2X11XWARNINGEXPLICITINTEGRALCOULDNOTBEFOUNDINSYMINTAT58SINTEXPX2X11XX0INF只有通過(guò)數(shù)值計(jì)算解法DX005采樣間隔X0DX1000數(shù)值計(jì)算適合于有限區(qū)間上取有限個(gè)采樣點(diǎn)，只要終值足夠大，精度不受影響YEXPX2X11XSDXCUMTRAPZY計(jì)算區(qū)間內(nèi)曲線下圖形面積為小矩形面積累加得SENDANS05641所求定積分值或進(jìn)行編程，積分上限人工輸入，程序如下表達(dá)式保存為函數(shù)文件FUNCTIONYFXYXYEXPX2X11XSAVEFXYMMAIN主程序CLEARCLCH001P0A0RINPUT請(qǐng)輸入積分上限，RWHILEARPPFXYAFXYAHH2AAHENDPVPAP10運(yùn)行主程序后得到結(jié)果請(qǐng)輸入積分上限，R1000R1000P5641346055

簡(jiǎn)介：計(jì)算協(xié)方差與相關(guān)系數(shù)CLEARSYMSXYFXY6XY2EXYINTINTXYFXYX01Y01EXINTINTXFXYX01Y01EYINTINTYFXYX01Y01COVXYEXYEXEY已知二維隨機(jī)變量（KESI，EITA）的分布密度為FXYXY80X20Y20其他求相關(guān)系數(shù)VCLEARSYMSXYFXYXY8EXYINTINTXYFXYX02Y02EXINTINTXFXYX02Y02EYINTINTYFXYX02Y02COVXYEXYEXEYE2XINTINTX2FXYX02Y02E2YINTINTY2FXYX02Y02DXE2XEX2DYE2YEY2VCOVXYSQRTDXDYMUHATSIGMAHATMUCISIGMACINMFITXALPHAX為向量或者矩陣，為矩陣時(shí)是針對(duì)矩陣的每一個(gè)列向量進(jìn)行計(jì)算的，ALPHA為給出的顯著水平A，定義置信度為（1A），缺省時(shí)默認(rèn)為005，即置信度為095，MUHAT，SIGMAHAT分別為MU和SIGMA的點(diǎn)估計(jì)值，MUCI，SIGMACI分別為MU，SIGMA的區(qū)間估計(jì)值。生成一組均值為15，方差為25，的正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)據(jù)，然后對(duì)這組數(shù)據(jù)進(jìn)行置信度為97的參數(shù)估計(jì)計(jì)算CLEARWNMRND1525501生成一組均值為15，方差為25，的正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)據(jù)50行1列ALPHA003MUHATSIGMAHATMUCISIGMACINMFITWALPHA兩項(xiàng)分布的參數(shù)估計(jì)的計(jì)算PHATPCIBINOFITXNALPHA均勻分布AHATBHATACIBCIUNIFITXALPHA

簡(jiǎn)介：姓名NIKEYMATLAB環(huán)境下環(huán)境下16QAM調(diào)制及解調(diào)仿真程序說(shuō)明調(diào)制及解調(diào)仿真程序說(shuō)明一、正交調(diào)制及相干解調(diào)原理框圖串并轉(zhuǎn)換基帶信號(hào)X電平映射電平映射成形濾波成形濾波XX載波發(fā)生器90度相移COSWTSINWT已調(diào)信號(hào)YQNIN正交調(diào)制原理框圖EPF恢復(fù)信號(hào)X時(shí)鐘恢復(fù)LPF并串轉(zhuǎn)換抽樣判決XX載波恢復(fù)90度相移COSWTSINWT已調(diào)信號(hào)YQNINLPF抽樣判決相干解調(diào)原理框圖二、MQAM調(diào)制介紹及本仿真程序的幾點(diǎn)說(shuō)明MQAM可以用正交調(diào)制的方法產(chǎn)生，本仿真中取M16，即幅度和相位相結(jié)合的16個(gè)信號(hào)點(diǎn)的調(diào)制。為了觀察信道噪聲對(duì)該調(diào)制方式的影響，我們?cè)谝颜{(diào)信號(hào)中又加入了不同強(qiáng)度的高斯白噪聲，并統(tǒng)計(jì)其譯碼誤碼率。為了簡(jiǎn)化程序和得到可靠的誤碼率，我們?cè)诮庹{(diào)時(shí)并未從已調(diào)信號(hào)中恢復(fù)載波，而是直接產(chǎn)生與調(diào)制時(shí)一模一樣的載波來(lái)進(jìn)行信號(hào)解調(diào)。附源程序代碼MAIN_PLOTMCLEARCLCECHOOFFCLOSEALLN10000設(shè)定碼元數(shù)量FB1基帶信號(hào)頻率FS32抽樣頻率FC4載波頻率為便于觀察已調(diào)信號(hào)，我們把載波頻率設(shè)的較低KBASE2KBASE1不經(jīng)基帶成形濾波，直接調(diào)制KBASE2基帶經(jīng)成形濾波器濾波后，再進(jìn)行調(diào)制INFOROM_BINARYN產(chǎn)生二進(jìn)制信號(hào)序列YIQQAMINFOKBASEFSFBFC對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行16QAM調(diào)制Y1YY2Y備份信號(hào)，供后續(xù)仿真用TLENGTHINFOFBMFSFBNNLENGTHINFODT1FST0DTTDTSUBPLOT211便于觀察，這里顯示的已調(diào)信號(hào)及其頻譜均為無(wú)噪聲干擾的理想情況由于測(cè)試信號(hào)碼元數(shù)量為10000個(gè)，在這里我們只顯示其總數(shù)的110PLOTT11000Y11000T11000I11000T11000Q1100003500BTITLE已調(diào)信號(hào)INREDQNGREEN傅里葉變換，求出已調(diào)信號(hào)的頻譜NLENGTHYYFFTYNYABSY1FIXN22QFINDY1E04YQ1E04Y20LOG10YF1MNF0F1LENGTHY1F1SUBPLOT223PLOTFYRGRIDONTITLE已調(diào)信號(hào)頻譜XLABELFFB畫(huà)出16QAM調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的星座圖SUBPLOT224CONSTELY1FSFBFCTITLE星座圖SNR_IN_DB8224AWGN信道信噪比FJ1LENGTHSNR_IN_DBY_ADD_NOISEAWGNY2SNR_IN_DBJ加入不同強(qiáng)度的高斯白噪聲Y_OUTPUTQAMDETY_ADD_NOISEFSFBFC對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)NUMOFERR0FI1NIFY_OUTPUTIINFOINUMOFERRNUMOFERR1ENDENDPEJNUMOFERRN統(tǒng)計(jì)誤碼率END

簡(jiǎn)介：第七章第七章MATLAB的圖形用戶界面的圖形用戶界面GUI程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)CHAPTER8DESIGNOFMATLABOFGUIPROGRAM圖形用戶界面圖形用戶界面GUIGRAPHICALUSERINTERFACES是一種用戶和計(jì)是一種用戶和計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交流的工具和方法，由各種圖形對(duì)象組成，在這種用算機(jī)進(jìn)行信息交流的工具和方法，由各種圖形對(duì)象組成，在這種用戶界面下，用戶的命令和對(duì)程序的控制是通過(guò)鼠標(biāo)等輸入設(shè)備戶界面下，用戶的命令和對(duì)程序的控制是通過(guò)鼠標(biāo)等輸入設(shè)備“選擇”各種圖形對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)的。軟件開(kāi)發(fā)者只需在由軟件開(kāi)發(fā)工具自各種圖形對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)的。軟件開(kāi)發(fā)者只需在由軟件開(kāi)發(fā)工具自動(dòng)生成的程序代碼中添加自己的運(yùn)算或控制代碼，就可以完成應(yīng)用動(dòng)生成的程序代碼中添加自己的運(yùn)算或控制代碼，就可以完成應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。目前程序的設(shè)計(jì)。目前90以上的應(yīng)用程序和軟件都是在以上的應(yīng)用程序和軟件都是在GUI下運(yùn)行的。下運(yùn)行的。MATLAB有兩種有兩種GUI用戶界面控件的創(chuàng)建方式，基于命令行用戶界面控件的創(chuàng)建方式，基于命令行的編程方式制作和基于的編程方式制作和基于MATLAB提供的圖形用戶界面開(kāi)發(fā)環(huán)境提供的圖形用戶界面開(kāi)發(fā)環(huán)境GUIDE中的圖形用戶界面開(kāi)發(fā)工具的中的圖形用戶界面開(kāi)發(fā)工具的GUI創(chuàng)建方式制作。這里主創(chuàng)建方式制作。這里主要介紹基于要介紹基于GUIDE的創(chuàng)建方式。的創(chuàng)建方式。MATLAB的GUI的基本圖形對(duì)象分為的基本圖形對(duì)象分為控件對(duì)象控件對(duì)象UICONTROL和用戶界面菜單對(duì)象用戶界面菜單對(duì)象UIMENU（包括固定菜單和現(xiàn)場(chǎng)菜單）（包括固定菜單和現(xiàn)場(chǎng)菜單），簡(jiǎn)稱(chēng)，簡(jiǎn)稱(chēng)控件控件和菜單菜單。一控件對(duì)象及屬性控件對(duì)象及屬性O(shè)BJECTITSATTRIBUTESOFCONTROLLER1GUI控件對(duì)象類(lèi)型控件對(duì)象類(lèi)型THEMODEOFCONTROLLEROBJECT控件對(duì)象是事件響應(yīng)的圖形界面對(duì)象。當(dāng)某一事件發(fā)生時(shí)，應(yīng)控件對(duì)象是事件響應(yīng)的圖形界面對(duì)象。當(dāng)某一事件發(fā)生時(shí)，應(yīng)用程序會(huì)做出響應(yīng)并執(zhí)行某些預(yù)定的功能子程序（用程序會(huì)做出響應(yīng)并執(zhí)行某些預(yù)定的功能子程序（CALLBACK）常用的基本控件常用的基本控件（1）按鈕按鈕PUSHBUTTONS執(zhí)行某種預(yù)定的單功能或操作；執(zhí)行某種預(yù)定的單功能或操作；（2）雙位開(kāi)關(guān)按鈕雙位開(kāi)關(guān)按鈕TOGGLEBUTTON產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)作并指示一個(gè)產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)作并指示一個(gè)二進(jìn)制狀態(tài)（開(kāi)或關(guān)）二進(jìn)制狀態(tài)（開(kāi)或關(guān)），當(dāng)鼠標(biāo)點(diǎn)擊它時(shí)按鈕將下陷，，當(dāng)鼠標(biāo)點(diǎn)擊它時(shí)按鈕將下陷，并執(zhí)行并執(zhí)行CALLBACK（回調(diào)函數(shù)）中指定的內(nèi)容，再次點(diǎn)擊，（回調(diào)函數(shù)）中指定的內(nèi)容，再次點(diǎn)擊，按鈕復(fù)原，并再次執(zhí)行按鈕復(fù)原，并再次執(zhí)行CALLBACK中的內(nèi)容；中的內(nèi)容；（3）單選框單選框RADIOBUTTON單個(gè)的單選框用來(lái)在兩種狀態(tài)之間單個(gè)的單選框用來(lái)在兩種狀態(tài)之間切換，多個(gè)單選框組成一個(gè)單選框組時(shí)，用戶只能在一切換，多個(gè)單選框組成一個(gè)單選框組時(shí)，用戶只能在一CHILDREN取值為空矩陣，因?yàn)榭丶?duì)象沒(méi)有自己的子對(duì)象取值為空矩陣，因?yàn)榭丶?duì)象沒(méi)有自己的子對(duì)象PARENT取值為某個(gè)圖形窗口對(duì)象的句柄，該句柄表明了控件對(duì)象取值為某個(gè)圖形窗口對(duì)象的句柄，該句柄表明了控件對(duì)象所在的圖形窗口所在的圖形窗口TAG取值為字符串，定義了控件的標(biāo)識(shí)值，在任何程序中都可以取值為字符串，定義了控件的標(biāo)識(shí)值，在任何程序中都可以通過(guò)這個(gè)標(biāo)識(shí)值控制該控件對(duì)象通過(guò)這個(gè)標(biāo)識(shí)值控制該控件對(duì)象TYPE取值為取值為UICONTROL表明圖形對(duì)象的類(lèi)型，用戶不能改寫(xiě)這個(gè)表明圖形對(duì)象的類(lèi)型，用戶不能改寫(xiě)這個(gè)屬性屬性USERDATE取值為空矩陣，用于保存與該控件對(duì)象相關(guān)的重要數(shù)取值為空矩陣，用于保存與該控件對(duì)象相關(guān)的重要數(shù)據(jù)和信息，用據(jù)和信息，用SET和GET函數(shù)可以訪問(wèn)該屬性函數(shù)可以訪問(wèn)該屬性VISIBLE取值為取值為NO或OFF，決定空間是否在圖形窗口可見(jiàn)。，決定空間是否在圖形窗口可見(jiàn)。B控件對(duì)象的基本控制屬性控件對(duì)象的基本控制屬性BACKGROUNDCOL取值為顏色的預(yù)定義字符或取值為顏色的預(yù)定義字符或RGB數(shù)值數(shù)值CALLBACK取值為字符串取值為字符串可以是某個(gè)可以是某個(gè)M文件名或一小段文件名或一小段MATLAB語(yǔ)句，當(dāng)用戶激活某個(gè)控件對(duì)象時(shí)，應(yīng)語(yǔ)句，當(dāng)用戶激活某個(gè)控件對(duì)象時(shí)，應(yīng)用程序就運(yùn)行該屬性定義的子程序。用程序就運(yùn)行該屬性定義的子程序。ENABLE取值為取值為ON（缺省值）（缺省值）INACTIVE和OFF，當(dāng)取值為，當(dāng)取值為ON時(shí)，時(shí)，無(wú)論何時(shí)激活控件對(duì)象無(wú)論何時(shí)激活控件對(duì)象MATLAB都執(zhí)行都執(zhí)行CALLBACK屬性定義的子程屬性定義的子程序。序。EXTEND取值為四元素矢量取值為四元素矢量0，0，WIDTHHEIGHT記錄控件對(duì)象標(biāo)記錄控件對(duì)象標(biāo)題字符的位置和尺寸，該屬性只能讀不能寫(xiě)。題字符的位置和尺寸，該屬性只能讀不能寫(xiě)。FEGROUNDCOL取值為顏色的預(yù)定義字符或取值為顏色的預(yù)定義字符或RGB數(shù)值數(shù)值MAXMIN取值都為數(shù)值取值都為數(shù)值STRING取值為字符串矩陣或數(shù)組，定義控件對(duì)象標(biāo)題或選項(xiàng)內(nèi)容取值為字符串矩陣或數(shù)組，定義控件對(duì)象標(biāo)題或選項(xiàng)內(nèi)容STYLE取值可以是取值可以是PUSHBUTTONRADIOBUTTONCHECKBOXEDITTEXTSLIDERFRAMEPOPUPMENU或LISTBOX，由相應(yīng)的值定義控，由相應(yīng)的值定義控件的類(lèi)型。件的類(lèi)型。UNITS計(jì)量單位，取值可以是計(jì)量單位，取值可以是PIXELSNMALIZEDINCHESCENTIMETERS或POINTSVALUE取值可以是矢量，也可以是數(shù)值，其含義及解釋依賴于控取值可以是矢量，也可以是數(shù)值，其含義及解釋依賴于控件對(duì)象的類(lèi)型件對(duì)象的類(lèi)型

簡(jiǎn)介：2828用MATLABMATLAB優(yōu)化工具包解非線性規(guī)劃優(yōu)化工具包解非線性規(guī)劃用MATLAB優(yōu)化工具包求解非線性規(guī)劃時(shí)必須先化為如下形式NLP求解程序名為FMINCON，其最簡(jiǎn)單的調(diào)用格式為XFMINCONFUNX0A1B1（用于不含有等式約束和上下解約束的問(wèn)題）其最復(fù)雜的調(diào)用格式為XFVALEXITFLAGOUTPUTLAMBDAGRADHESSIANFMINCONFUNX0A1B1A2B2V1V2NLCONOPTIONSP1P2281281程序程序FMINCONFMINCON輸出變量輸出變量其中輸出變量的含義為1）X最優(yōu)解2）FVAL最優(yōu)解處的函數(shù)值3）EXITFLAG程序結(jié)束時(shí)的狀態(tài)指示0收斂0函數(shù)調(diào)用次數(shù)或迭代次數(shù)達(dá)到最大值（該值在OPTIONS中指定）0不收斂4OUTPUT包含以下數(shù)據(jù)的一個(gè)結(jié)構(gòu)變量FUNCCOUNT函數(shù)調(diào)用次數(shù)ITERATIONS實(shí)際迭代次數(shù)CGITERATIONS實(shí)際PCG迭代次數(shù)（大規(guī)模計(jì)算用）ALGITHM實(shí)際使用的算法STEPSIZE最后迭代步長(zhǎng)（中等規(guī)模計(jì)算用）FIRSTDEROPT一階最優(yōu)條件滿足的情況（目標(biāo)函數(shù)梯度的范數(shù)）5LAMBDA包含以下數(shù)據(jù)（LAGRANGE乘子）的一個(gè)結(jié)構(gòu)變量總維數(shù)等于約束條件的個(gè)數(shù)，其非零分量對(duì)應(yīng)于起作用的約束條件OPTOPTIMSETOLDOPTSPAR1VAL1OPTOPTIMSETOLDOPTSNEWOPTS可以設(shè)定的參數(shù)比較多，對(duì)FMINCON，常用的有以下一些參數(shù)DIAGNOSTICS是否顯示診斷信息（ON或OFF）DISPLAY顯示信息的級(jí)別（OFF，ITER，F(xiàn)INAL，NOTIFY）LARGESCALE是否采用大規(guī)模算法（ON或OFF）MAXITER最大迭代次數(shù)TOLCON約束的誤差限TOLFUN函數(shù)計(jì)算的誤差限TOLX決策變量的誤差限GRADOBJ目標(biāo)函數(shù)是否采用分析梯度（ON，OFF）JACOBIAN目標(biāo)函數(shù)是否采用分析JACOB矩陣（ON，OFF）MAXFUNEVALS目標(biāo)函數(shù)最大調(diào)用次數(shù)GRADCONSTR非線性約束函數(shù)是否采用分析梯度（ON，OFF）283283注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)FMINCON中輸出變量、輸入?yún)?shù)不一定寫(xiě)全，可以缺省。當(dāng)中間某個(gè)輸入?yún)?shù)缺省時(shí)，需用占據(jù)其位置。

簡(jiǎn)介：源代碼N512DISP衍射孔徑類(lèi)型1圓孔2單縫3方孔KINDINPUTPLEASEINPUT衍射孔徑類(lèi)型輸入衍射孔徑類(lèi)型WHILEKIND1KINDINPUTPLEASEINPUT衍射孔徑類(lèi)型輸入衍射孔徑類(lèi)型ENDSWITCHKINDCASE1RINPUTPLEASEINPUT衍射圓孔半徑MM輸入衍射圓孔的半徑IZEROSNNMNMESHGRIDLINSPACEN16N161NDM2N212IFINDDR1SUBPLOT121IMSHOWITITLE生成的衍射圓孔CASE2AINPUTPLEASEINPUT衍射縫寬輸入衍射單縫的寬度B1000單縫的長(zhǎng)度IZEROSNNMNMESHGRIDLINSPACEN4N4NIAMSUBPLOT121IMSHOWITITLE生成的衍射單縫CASE3AINPUTPLEASEINPUT方孔邊長(zhǎng)輸入方孔邊長(zhǎng)IZEROSNNMNMESHGRIDLINSPACEN4N4NIA2MSUBPLOT121IMSHOWITITLE生成的方孔OTHERWISEKINDINPUTPLEASEINPUT衍射孔徑類(lèi)型輸入衍射孔徑類(lèi)型END夫瑯禾費(fèi)衍射的實(shí)現(xiàn)過(guò)程L500XYMESHGRIDLINSPACEL2L2NLAMDA_1INPUTPLEASEINPUT衍射波長(zhǎng)NM輸入衍射波長(zhǎng)程序說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)可以選擇孔徑類(lèi)型、孔徑半徑、輸入波長(zhǎng)、衍射屏和衍射孔的距離等。當(dāng)衍射屏和衍射孔的距離相對(duì)較小時(shí)，此衍射為菲涅耳衍射，當(dāng)距離相對(duì)較大時(shí)滿足夫瑯禾費(fèi)衍射的條件，兩者的程序一樣，只是距離Z的大小不一致。又由于夫瑯禾費(fèi)衍射與傅里葉變換成正比，只差一個(gè)系數(shù)關(guān)系。所以程序中的衍射既是直接對(duì)物光進(jìn)行傅里葉變換即可。

簡(jiǎn)介：數(shù)學(xué)軟件四大家數(shù)學(xué)軟件四大家MAPLEMAPLE、MATLABMATLAB、MATHCADMATHCAD和MATHEMATICAMATHEMATICA編者按不知你是否還記得，在去年的“非主流軟件”欄目里，我們?cè)?jīng)介紹過(guò)多個(gè)功能強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件，現(xiàn)在讓我們來(lái)看看其中最為著名的四大數(shù)學(xué)軟件的迷人風(fēng)采和他們的最新資料吧。目前在科技和工程界上比較流行和著名的數(shù)學(xué)軟件主要有四個(gè)，分別是MAPLE、MATLAB、MATHCAD和MATHEMATICA。它們?cè)诟髯葬槍?duì)的目標(biāo)都有不同的特色。下面就讓我為你一一道來(lái)。一、MAPLEV系統(tǒng)MAPLEV是由WATERLOO大學(xué)開(kāi)發(fā)的數(shù)學(xué)系統(tǒng)軟件，它不但具有精確的數(shù)值處理功能，而且具有無(wú)以倫比的符號(hào)計(jì)算功能。MAPLEV的符號(hào)計(jì)算能力還是MATHCAD和MATLAB等軟件的符號(hào)處理的核心。MAPLE提供了2000余種數(shù)學(xué)函數(shù)，涉及范圍包括普通數(shù)學(xué)、高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、數(shù)論、離散數(shù)學(xué)、圖形學(xué)。它還提供了一套內(nèi)置的編程語(yǔ)言，用戶可以開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用程序，而且MAPLE自身的2000多種函數(shù)，基本上是用此語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的。MAPLE采用字符行輸入方式，輸入時(shí)需要按照規(guī)定的格式輸入，雖然與一般常見(jiàn)的數(shù)學(xué)格式不同，但靈活方便，也很容易理解。輸出則可以選擇字符方式和圖形方式，產(chǎn)生的圖形結(jié)果可以很方便地剪貼到WINDOWS應(yīng)用程序內(nèi)。二、MATLAB系統(tǒng)MATLAB原是矩陣實(shí)驗(yàn)室（MATRIXLABATY）在70年代用來(lái)提供LINPACK和EISPACK軟件包的接口程序，采用C語(yǔ)言編寫(xiě)。從80年代出現(xiàn)30的DOS版本，逐漸成為科技計(jì)算、視圖交互系統(tǒng)和程序語(yǔ)言。MATLAB可以運(yùn)行在十幾個(gè)操作平臺(tái)上，比較常見(jiàn)的有基于WINDOWS9XNT、OS2、MACINTOSH、SUN、UNIX、LINUX等平臺(tái)的系統(tǒng)。MATLAB程序主要由主程序和各種工具包組成，其中主程序包含數(shù)百個(gè)內(nèi)部核心函數(shù)，工具包則包括復(fù)雜系統(tǒng)仿真、信號(hào)處理工具包、系統(tǒng)識(shí)別工具包、優(yōu)化工具包、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具包、控制系統(tǒng)工具包、Μ分析和綜合工具包、樣條工具包、符號(hào)數(shù)學(xué)工具包、圖像處理工具包、統(tǒng)計(jì)工具包等。而且5X版本還包含一套幾十個(gè)的PDF文件，從MATLAB的使用入門(mén)到其他專(zhuān)題應(yīng)用均有詳細(xì)的介紹。MATLAB是數(shù)值計(jì)算的先鋒，它以矩陣作為基本數(shù)據(jù)單位，在應(yīng)用線性代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)控制、數(shù)字信號(hào)處理、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真方面已經(jīng)成為首選工具，同時(shí)也是科研工作人員和大學(xué)生、研究生進(jìn)行科學(xué)研究的得力工具。MATLAB在輸入方面也很方便，可以使用內(nèi)部的EDIT或者其他任何字符處理器，同時(shí)它還可以與WD6070結(jié)合在一起，在WD的頁(yè)面里直接調(diào)用MATLAB的大部分功能，使WD具有特殊的計(jì)算能力。三、MATHCAD系統(tǒng)MATHCAD是美國(guó)MATHSOFT公司推出的一個(gè)交互式的數(shù)學(xué)系統(tǒng)軟件。從早期的DOS下的10和WINDOWS下的40版本，到今日的80版本，功能也從簡(jiǎn)單的數(shù)值計(jì)算，直至引用MAPLE強(qiáng)大的符號(hào)計(jì)算能力，使得它發(fā)生了一個(gè)質(zhì)的飛躍。MATHCAD是集文本編輯、數(shù)學(xué)計(jì)算、程序編輯和仿真于一體的軟件。MATHCAD70PROFESSIONAL（專(zhuān)業(yè)版）運(yùn)行在WIN9XNT下，它的主要特點(diǎn)是輸入格式與人們習(xí)慣的數(shù)學(xué)書(shū)寫(xiě)格式很近似，采用WYSWYG（所見(jiàn)所得）界面，特別適合一般無(wú)須進(jìn)行復(fù)雜編程或要求比較特殊的計(jì)算。MATHCAD70PROFESSIONAL還帶有一個(gè)程序編輯器，對(duì)于一般比較短小，或者要求計(jì)算速度比較低時(shí)，采用它也是可以的。這個(gè)程序編輯器的優(yōu)點(diǎn)是語(yǔ)法特別簡(jiǎn)單。MATHCAD可以看作是一個(gè)功能強(qiáng)大的計(jì)算器，沒(méi)有很復(fù)雜的規(guī)則；同時(shí)它也可以和WD、LOTUS、WPS2000等字處理軟件很好地配合使用，可以把它當(dāng)作一個(gè)出色的全屏幕數(shù)學(xué)公式編輯器。四、MATHEMATICA系統(tǒng)MATHEMATICA是由美國(guó)物理學(xué)家STEPHENWOLFRAM領(lǐng)導(dǎo)的WOLFRAMRESEARCH開(kāi)發(fā)的數(shù)學(xué)系統(tǒng)軟件。它擁有強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算和符號(hào)計(jì)算能力，在這一方面與MAPLE類(lèi)似，但它的符號(hào)計(jì)算不是基于MAPLE上的，而是自己開(kāi)發(fā)的。MATHEMATICA的基本系統(tǒng)主要是用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的，因而可以比較容易地移植到各種平臺(tái)上，MATHEMATICA是一個(gè)交互式的計(jì)算系統(tǒng)，計(jì)算是在用戶和MATHEMATICA互相交換、傳遞信息數(shù)據(jù)的過(guò)程中完成的。MATHEMATICA系統(tǒng)所接受的命令都被稱(chēng)作表達(dá)式，系統(tǒng)在接受了一個(gè)表達(dá)式之后就對(duì)它進(jìn)行處理，然后再把計(jì)算結(jié)果返回。MATHEMATICA對(duì)于輸入形式有比較嚴(yán)格的規(guī)定，用戶必須按照系統(tǒng)規(guī)定的數(shù)學(xué)格式輸入，系統(tǒng)才能正確地處理，不過(guò)由于30版本引入輸入面板，并且可以修改、重組輸入面板，因此以前版本輸入指令時(shí)需要不斷切換大小寫(xiě)字符的繁瑣方式得到很好的改善。30版本可以用各種格式保存文件和剪貼內(nèi)容，包括RTF、HTML、BMP等格式。五、四種軟件的比較選用何種數(shù)學(xué)軟件如果僅僅是要求一般的計(jì)算或者是普通用戶日常使用，首選的是MATHCAD，它在高等數(shù)學(xué)方面所具有的能力，足夠一般客戶的要求，而且它的輸入界面也特別友好。如果要求計(jì)算精度、符號(hào)計(jì)算和編程方面的話，最好同時(shí)使用MAPLE和MATHEMATICA，它們?cè)诜?hào)處理方面各具特色，有些MAPLE不能處理的，MATHEMATICA卻能處理，諸如某些積分、求極限等方面，這些都是比較特殊的。如果要求進(jìn)行矩陣方面或圖形方面的處理，則選擇MATLAB，它的矩陣計(jì)算和圖形處理方面則是它的強(qiáng)項(xiàng)，同時(shí)利用MATLAB的NOTEBOOK功能，結(jié)合WD6070的編輯功能，可以很方便地處理科技文章

簡(jiǎn)介：數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)MATLAB簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介1MATLAB的概況的概況MATLAB是矩陣實(shí)驗(yàn)室（MATRIXLABATY）之意。除具備卓越的數(shù)值計(jì)算能力外，它還提供了專(zhuān)業(yè)水平的符號(hào)計(jì)算，文字處理，可視化建模仿真和實(shí)時(shí)控制等功能。MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)工程中常用的形式十分相似故用MATLAB來(lái)解算問(wèn)題要比用CFTRAN等語(yǔ)言完相同的事情簡(jiǎn)捷得多當(dāng)前流行的MATLAB53SIMULINK30包括擁有數(shù)百個(gè)內(nèi)部函數(shù)的主包和三十幾種工具包TOOLBOX工具包又可以分為功能性工具包和學(xué)科工具包功能工具包用來(lái)擴(kuò)充MATLAB的符號(hào)計(jì)算可視化建模仿真文字處理及實(shí)時(shí)控制等功能學(xué)科工具包是專(zhuān)業(yè)性比較強(qiáng)的工具包控制工具包信號(hào)處理工具包通信工具包等都屬于此類(lèi)開(kāi)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(guò)對(duì)源程序的修改或加入自己編寫(xiě)程序構(gòu)造新的專(zhuān)用工具包2MATLAB產(chǎn)生的歷史背景產(chǎn)生的歷史背景在70年代中期CLEVEMOLER博士和其同事在美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金的資助下開(kāi)發(fā)了調(diào)用EISPACK和LINPACK的FTRAN子程序庫(kù)EISPACK是特征值求解的FOETRAN程序庫(kù)LINPACK是解線性方程的程序庫(kù)在當(dāng)時(shí)這兩個(gè)程序庫(kù)代表矩陣運(yùn)算的最高水平到70年代后期身為美國(guó)NEWMEXICO大學(xué)計(jì)算機(jī)系系主任的CLEVEMOLER在給學(xué)生講授線性代數(shù)課程時(shí)想教學(xué)生使用EISPACK和LINPACK程序庫(kù)但他發(fā)現(xiàn)學(xué)生用FTRAN編寫(xiě)接口程序很費(fèi)時(shí)間于是他開(kāi)始自己動(dòng)手利用業(yè)余時(shí)間為學(xué)生編寫(xiě)EISPACK和LINPACK的接口程序CLEVEMOLER給這個(gè)接口程序取名為MATLAB該名為矩陣MATRIX和實(shí)驗(yàn)室LABOTATY兩個(gè)英文單詞的前三個(gè)字母的組合在以后的數(shù)年里MATLAB在多所大學(xué)里作為教學(xué)輔助軟件使用并作為面向大眾的免費(fèi)軟件廣為流傳1983年春天CLEVEMOLER到STFD大學(xué)講學(xué)MATLAB深深地吸引了工程師JOHNLITTLEJOHNLITTLE敏銳地覺(jué)察到MATLAB在工程領(lǐng)域的廣闊前景同年他和CLEVEMOLERSTEVEBANGERT一起用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了第二代專(zhuān)業(yè)版這一代的MATLAB語(yǔ)言同時(shí)具備了數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)圖示化的功能1984年CLEVEMOLER和JOHNLITTLE成立了MATHWKS公司正式把MATLAB推向市場(chǎng)并繼續(xù)進(jìn)行MATLAB的研究和開(kāi)發(fā)在當(dāng)今30多個(gè)數(shù)學(xué)類(lèi)科技應(yīng)用軟件中就軟件數(shù)學(xué)處理的原始內(nèi)核而言可分為兩大類(lèi)一類(lèi)是數(shù)值計(jì)算型軟件如MATLABXMATHGAUSS等這類(lèi)軟件長(zhǎng)于數(shù)值計(jì)算對(duì)處理大批數(shù)據(jù)效率高另一類(lèi)是數(shù)學(xué)分析型軟件MATHEMATICAMAPLE等這類(lèi)軟件以符號(hào)計(jì)算見(jiàn)長(zhǎng)能給出解析解和任意精確解其缺點(diǎn)是處理大量數(shù)據(jù)時(shí)效率較低MATHWKS公司順應(yīng)多功能需求之潮流在其卓越數(shù)值計(jì)算和圖示能力的基礎(chǔ)上又率先在專(zhuān)業(yè)水平上開(kāi)拓了其符號(hào)計(jì)算文字處理可視化建模和實(shí)時(shí)控制能力開(kāi)發(fā)了適合多學(xué)科多部門(mén)要求的新一代科技應(yīng)用軟件MATLAB經(jīng)過(guò)多年的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)MATLAB以經(jīng)占據(jù)了數(shù)值軟件市場(chǎng)的主導(dǎo)地位在MATLAB進(jìn)入市場(chǎng)前，國(guó)際上的許多軟件包都是直接以FTRANC語(yǔ)言等編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的。這種軟件的缺點(diǎn)是使用面窄，接口簡(jiǎn)陋，程序結(jié)構(gòu)不開(kāi)放以及沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的基庫(kù)，很難適應(yīng)各學(xué)科的最新發(fā)展，因而很難推廣。MATLAB的出現(xiàn)，為各國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)學(xué)科軟件提供了新的基礎(chǔ)。在MATLAB問(wèn)世不久的80年代中期，原先控制領(lǐng)域里的一些軟件包紛紛被淘汰或在MATLAB上重建。MATHWKS公司1993年推出了MATLAB4。0版，1995年推出4。2C版（FWIN3。X）MATLAB語(yǔ)言象BASIC、FTRAN和C語(yǔ)言一樣規(guī)定了矩陣的算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、條件運(yùn)算符及賦值運(yùn)算符，而且這些運(yùn)算符大部分可以毫無(wú)改變地照搬到數(shù)組間的運(yùn)算，有些如算術(shù)運(yùn)算符只要增加“”就可用于數(shù)組間的運(yùn)算，另外，它不需定義數(shù)組的維數(shù)，并給出矩陣函數(shù)、特殊矩陣專(zhuān)門(mén)的庫(kù)函數(shù)，使之在求解諸如信號(hào)處理、建模、系統(tǒng)識(shí)別、控制、優(yōu)化等領(lǐng)域的問(wèn)題時(shí)，顯得大為簡(jiǎn)捷、高效、方便，這是其它高級(jí)語(yǔ)言所不能比擬的。在此基礎(chǔ)上，高版本的MATLAB已逐步擴(kuò)展到科學(xué)及工程計(jì)算的其它領(lǐng)域。因此，不久的將來(lái)，它一定能名符其實(shí)地成為“萬(wàn)能演算紙式的”科學(xué)算法語(yǔ)言。6方便的繪圖功能方便的繪圖功能MATLAB的繪圖是十分方便的，它有一系列繪圖函數(shù)（命令），例如線性坐標(biāo)、對(duì)數(shù)坐標(biāo)，半對(duì)數(shù)坐標(biāo)及極坐標(biāo)，均只需調(diào)用不同的繪圖函數(shù)（命令），在圖上標(biāo)出圖題、XY軸標(biāo)注，格（柵）繪制也只需調(diào)用相應(yīng)的命令，簡(jiǎn)單易行。另外，在調(diào)用繪圖函數(shù)時(shí)調(diào)整自變量可繪出不變顏色的點(diǎn)、線、復(fù)線或多重線。這種為科學(xué)研究著想的設(shè)計(jì)是通用的編程語(yǔ)言所不及的?？傊琈ATLAB語(yǔ)言的設(shè)計(jì)思想可以說(shuō)代表了當(dāng)前計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言的發(fā)展方向。我們相信，在不斷使用中，讀者會(huì)發(fā)現(xiàn)它的巨大潛力。MALAB功能功能MATLAB是一種面向科學(xué)與工程計(jì)算的高級(jí)語(yǔ)言同時(shí)也是適用于科學(xué)和工程計(jì)算的數(shù)學(xué)軟件系統(tǒng)。作為數(shù)值軟件的MATLAB對(duì)計(jì)算數(shù)學(xué)領(lǐng)域的特定問(wèn)題類(lèi)型如數(shù)值線性代數(shù)、微分方程數(shù)值解、數(shù)值逼近、最優(yōu)化方法、數(shù)值積分等進(jìn)行求解可以得到問(wèn)題的離散解或近似的解析表達(dá)式。針對(duì)每一類(lèi)問(wèn)題的求解MATLAB都能給出該類(lèi)問(wèn)題的各種高效算法。例如求解非線性規(guī)劃問(wèn)題MATLAB給出了單純形搜索法、最速下降法、DFP變尺度法、BFGS擬牛頓法和最小二乘法等算法其中既有解析算法又有直接算法而且與每個(gè)算法相匹配的還有一維搜索法。MATLAB具有一個(gè)陣容強(qiáng)大、范圍廣泛的基本運(yùn)算體系。此外MATLAB極其簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言結(jié)構(gòu)支持結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)且具有超過(guò)任一高級(jí)語(yǔ)言系統(tǒng)的調(diào)試技術(shù)。MATLAB高度智能化的調(diào)試技術(shù)是用戶開(kāi)發(fā)MATLAB程序的有力工具?；谏鲜鏊枷霝榱税袽ATLAB矩陣運(yùn)算的優(yōu)點(diǎn)更好地應(yīng)用于工程和教學(xué)實(shí)踐中作者在MATLAB軟件環(huán)境下研制了CANAC軟件包。采用CANAC軟件包利用計(jì)算機(jī)及其特有的功能不僅能準(zhǔn)確、快速地實(shí)現(xiàn)數(shù)值分析與計(jì)算中所涉及到的逼近問(wèn)題、線性代數(shù)問(wèn)題、非線性方程及方程組的數(shù)值解法問(wèn)題以及常微分方程的數(shù)值解法等而且可把這些數(shù)值分析與計(jì)算的結(jié)果直接應(yīng)用于實(shí)際應(yīng)用中。1繪圖功能。主界面能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地繪制出各種插值函數(shù)圖形并把數(shù)值分析與計(jì)算后的結(jié)果直觀地進(jìn)行圖形顯示。2輔助分析與設(shè)計(jì)功能。主界面上實(shí)時(shí)顯示的圖形對(duì)操作者進(jìn)行各種設(shè)計(jì)與分析具有輔助作用。3操作簡(jiǎn)便、界面美觀。由于MATLAB現(xiàn)行版本運(yùn)行于WINDOWS環(huán)境由此開(kāi)發(fā)出來(lái)的CANAC軟件包有WINDOWS程序風(fēng)格既美觀、簡(jiǎn)潔又容易操作和應(yīng)用。4MATLAB有強(qiáng)大的自帶的幫助手冊(cè)，基于HTML的完整的幫助功能；5運(yùn)算符豐富。由于MATLAB是用C語(yǔ)言編寫(xiě)的，MATLAB提供了和C語(yǔ)言幾乎一樣多的運(yùn)算符，靈活使用MATLAB的運(yùn)算符將使程序變得極為簡(jiǎn)短。6高級(jí)但簡(jiǎn)單的程序環(huán)境，與其它語(yǔ)言編寫(xiě)的程序結(jié)合和輸入輸出格式化數(shù)據(jù)的能力；MATLAB既具有結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句（如F循環(huán)，WHILE循環(huán)，BREAK語(yǔ)句和IF語(yǔ)句），又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦浴?程序限制不嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大。例如，在MATLAB里，用戶無(wú)需對(duì)矩陣預(yù)定義就可使用。有大量事先定義的數(shù)學(xué)函數(shù)，并且有很強(qiáng)的用戶自定義函數(shù)的能力；

簡(jiǎn)介：MATLAB優(yōu)化工具箱介紹優(yōu)化工具箱介紹在生活和工作中，人們對(duì)于同一個(gè)問(wèn)題往往會(huì)提出多個(gè)解決方案，并通過(guò)各方面的論證從中提取最佳方案。最優(yōu)化方法就是專(zhuān)門(mén)研究如何從多個(gè)方案中科學(xué)合理地提取出最佳方案的科學(xué)。由于優(yōu)化問(wèn)題無(wú)所不在，目前最優(yōu)化方法的應(yīng)用和研究已經(jīng)深入到了生產(chǎn)和科研的各個(gè)領(lǐng)域，如土木工程、機(jī)械工程、化學(xué)工程、運(yùn)輸調(diào)度、生產(chǎn)控制、經(jīng)濟(jì)規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)管理等，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。用最優(yōu)化方法解決最優(yōu)化問(wèn)題的技術(shù)稱(chēng)為最優(yōu)化技術(shù)，它包含兩個(gè)方面的內(nèi)容1）建立數(shù)學(xué)模型即用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)描述最優(yōu)化問(wèn)題。模型中的數(shù)學(xué)關(guān)系式反映了最優(yōu)化問(wèn)題所要達(dá)到的目標(biāo)和各種約束條件。2）數(shù)學(xué)求解數(shù)學(xué)模型建好以后，選擇合理的最優(yōu)化方法進(jìn)行求解。最優(yōu)化方法的發(fā)展很快，現(xiàn)在已經(jīng)包含有多個(gè)分支，如線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、多目標(biāo)規(guī)劃等。1概述利用MATLAB的優(yōu)化工具箱，可以求解線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃和多目標(biāo)規(guī)劃問(wèn)題。具體而言，包括線性、非線性最小化，最大最小化，二次規(guī)劃，半無(wú)限問(wèn)題，線性、非線性方程（組）的求解，線性、非線性的最小二乘問(wèn)題。另外，該工具箱還提供了線性、非線性最小化，方程求解，曲線擬合，二次規(guī)劃等問(wèn)題中大型課題的求解方法，為優(yōu)化方法在工程中的實(shí)際應(yīng)用提供了更方便快捷的途徑。1111優(yōu)化工具箱中的函數(shù)優(yōu)化工具箱中的函數(shù)優(yōu)化工具箱中的函數(shù)包括下面幾類(lèi)1最小化函數(shù)最小化函數(shù)表1最小化函數(shù)表函數(shù)描述FGOALATTAIN多目標(biāo)達(dá)到問(wèn)題FMINBND有邊界的標(biāo)量非線性最小化FMINCON有約束的非線性最小化FMINIMAX最大最小化FMINSEARCHFMINUNC無(wú)約束非線性最小化FSEMINF半無(wú)限問(wèn)題LINPROG線性規(guī)劃STAXB212212相關(guān)函數(shù)介紹相關(guān)函數(shù)介紹語(yǔ)法語(yǔ)法XLINPROGFABAEQBEQXLINPROGFABAEQBEQLBUBXLINPROGFABAEQBEQLBUBX0XLINPROGFABAEQBEQLBUBX0OPTIONSXFVALLINPROGXFVALEXITFLAGLINPROGXFVALEXITFLAGOUTPUTLINPROGXFVALEXITFLAGOUTPUTLAMBDALINPROG描述描述XLINPROGFAB求解問(wèn)題MINFX，約束條件為AXB。XLINPROGFABAEQBEQ求解上面的問(wèn)題，但增加等式約束，即AEQXBEQ。若沒(méi)有不等式存在，則令A(yù)、B。XLINPROGFABAEQBEQLBUB定義設(shè)計(jì)變量X的下界LB和上界UB，使得X始終在該范圍內(nèi)。若沒(méi)有等式約束，令A(yù)EQ、BEQ。XLINPROGFABAEQBEQLBUBX0設(shè)置初值為X0。該選項(xiàng)只適用于中型問(wèn)題，缺省時(shí)大型算法將忽略初值。XLINPROGFABAEQBEQLBUBX0OPTIONS用OPTIONS指定的優(yōu)化參數(shù)進(jìn)行最小化。XFVALLINPROG返回解X處的目標(biāo)函數(shù)值FVAL。XLAMBDAEXITFLAGLINPROG返回EXITFLAG值，描述函數(shù)計(jì)算的退出條件。XLAMBDAEXITFLAGOUTPUTLINPROG返回包含優(yōu)化信息的輸出變量OUTPUT。

簡(jiǎn)介：如何在MATLAB中添加新的工具箱TXT老子忽悠孩子叫教育，孩子忽悠老子叫欺騙，互相忽悠叫代溝?！腥诉@花花世界，我要用什么顏色來(lái)吸引你。首先說(shuō)說(shuō)添加到MATLAB搜索路徑好處1對(duì)N你只需要存儲(chǔ)一個(gè)副本，就可以在其他地方使用。具體來(lái)說(shuō)，假設(shè)你在數(shù)據(jù)盤(pán)D上新建了兩個(gè)目錄ABC和DEF，這兩個(gè)工程（每個(gè)目錄下的所有程序相應(yīng)地稱(chēng)為一個(gè)工程）都需要調(diào)用同一個(gè)（些）函數(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)工具箱），這時(shí)候，如果你沒(méi)有把該工具箱添加到MATLAB的搜索路徑下，則需要分別把工具箱中所有用到的文件都復(fù)制到目錄ABC和DEF下才能正確運(yùn)行。這顯然浪費(fèi)空間，所以，MATLAB提供了一個(gè)搜索路徑（默認(rèn)在MATLAB安裝目錄下的TOOLBOX中），只要把工具箱對(duì)應(yīng)的整個(gè)文件夾復(fù)制到搜索路徑對(duì)應(yīng)的目錄下，并且通知MATLAB一聲（把該路徑正確添加到搜索路徑中），就可以在ABC和DEF中使用這個(gè)工具箱了（即無(wú)論你的工程文件在哪個(gè)目錄（有效的目錄）下都可以訪問(wèn)這個(gè)工具箱中的函數(shù)）。下面就以MATLAB安裝目錄下的TOOLBOX目錄作為默認(rèn)的添加路徑進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。1如何添加工具箱以下是添加工具箱的方法（論壇很多人轉(zhuǎn)載過(guò)，這里就不作區(qū)分了，下面的舉例也一樣）如果是MATLAB安裝光盤(pán)上的工具箱，重新執(zhí)行安裝程序，選中即可。如果是單獨(dú)下載的工具箱，則需要把新的工具箱（以下假設(shè)工具箱名字為SVM）解壓到TOOLBOX目錄下，然后用ADDPATH或者PATHTOOL把該工具箱的路徑添加到MATLAB的搜索路徑中，最后用WHICHNEWTOOLBOX_COMMM來(lái)檢驗(yàn)是否可以訪問(wèn)。如果能夠顯示新設(shè)置的路徑，則表明該工具箱可以使用了。具體請(qǐng)看工具箱自己代的README文件。11舉例要添加的工具箱為SVM，則解壓后，里邊有一個(gè)目錄SVM，假設(shè)MATLAB安裝在DMATLAB6P5，將SVM目錄拷貝至DMATLAB6P5TOOLBOX，然后運(yùn)行MATLAB，在命令窗口輸入ADDPATHDMATLAB6P5TOOLBOXSVM回車(chē)，來(lái)添加路徑。然后在SVM目錄下，任意找一個(gè)M文件，以SVCINFOM為例，在命令窗口中輸入WHICHSVCINFOM。如果顯示出該文件路徑，如DMATLAB6P5TOOLBOXSVMSVCINFOM，則安裝成功，當(dāng)然也可以在命令窗口輸入PATH來(lái)查看。上面的說(shuō)明和例子基本上介紹了在MATLAB中如何添加工具箱，下面是其他補(bǔ)充12添加方式總結(jié)事實(shí)上，有兩種添加工具箱到MATLAB搜索路徑的方法其一是用代碼，其二是用界面。其實(shí)無(wú)論用哪種方法，都是修改PATHDEFM這個(gè)文件，閣下如果是高手，可以直接打開(kāi)該文件修改，呵呵，對(duì)此這里不作討論。121代碼方式1211適用于添加下載的工具箱（別人的）在命令窗口輸入ADDPATHDMATLAB6P5TOOLBOXSVM或者ADDPATH‘DMATLAB6P5TOOLBOXSVM’但是這種方法只能添加SVM目錄，如果該目錄下有其他子文件夾，并且運(yùn)行時(shí)候“隱式”調(diào)用到這些子文件夾（例如假設(shè)SVM目錄下存在子文件夾MATDATA，該子文件夾下有LOGOMAT這個(gè)文件，且在M文件代碼中使用了諸如LOADLOGO這樣的句子，即沒(méi)有顯式給出LOGOMAT的具體路徑，則稱(chēng)為“隱式”），則不能正確訪問(wèn)。因此，有必要在添加時(shí)使用以下語(yǔ)句把SVM目錄下所有文件夾都添加到搜索路徑中

簡(jiǎn)介：1如何將EXCEL中的數(shù)據(jù)在MATLAB界面下顯示出來(lái)首先EXCEL必須是OFFICE的（WPS的不可以，MATLAB不能識(shí)別），在MATLAB中使用命令XLSREAD讀取EXCEL中的數(shù)據(jù)到MATLAB里，如下所示NUMBERTXTRAWXLSREADNOISEXLSX，此時(shí)讀取的文件須在MATLAB默認(rèn)路徑下，命令具體用法及參數(shù)含義可直接用HELP命令在MATLAB中查找。讀取的數(shù)據(jù)界面如下2如何將EXCEL中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入MATLAB并在MATLAB中畫(huà)出圖像首先EXCEL必須是OFFICE的（WPS的不可以，MATLAB不能識(shí)圖4圖5