武漢理工大學

2022-12-02 10:42:03 字數 2061 閱讀 9103

武漢理工大學《訊號分析與處理》課程設計說明書

11matlab軟體介紹

matlab是矩陣實驗室(matrixlaboratory)的簡稱,是美國mathworks公司出品的商業數學軟體,用於演算法開發、資料視覺化、資料分析以及數值計算的高階技術計算語言和互動式環境,主要包括matlab和simulink兩大部分。

matlab是由美國mathworks公司發布的主要面對科學計算、視覺化以及互動式程式設計的高科技計算環境。它將數值分析、矩陣計算、科學資料視覺化以及非線性動態系統的建模和**等諸多強大功能整合在乙個易於使用的視窗環境中,為科學研究、工程設計以及必須進行有效數值計算的眾多科學領域提供了一種全面的解決方案,並在很大程度上擺脫了傳統非互動式程式語言(如c、fortran)的編輯模式,代表了當今國際科學計算軟體的先進水平。matlab和mathematica、maple並稱為三大數學軟體。

它在數學類科技應用軟體中在數值計算方面首屈一指。matlab可以進行矩陣運算、繪製函式和資料、實現演算法、建立使用者介面、連線其他程式語言的程式等,主要應用於工程計算、控制設計、訊號處理與通訊、影象處理、訊號檢測、金融建模設計與分析等領域。matlab的基本資料單位是矩陣,它的指令表示式與數學、工程中常用的形式十分相似,故用matlab來解算問題要比用c,fortran等語言完成相同的事情簡捷得多,並且matlab也吸收了像maple等軟體的優點,使matlab成為乙個強大的數學軟體。

在新的版本中也加入了對c,fortran,c++,j**a的支援。可以直接呼叫,使用者也可以將自己編寫的實用程式匯入到matlab函式庫中方便自己以後呼叫,此外許多的matlab愛好者都編寫了一些經典的程式,使用者可以直接進行**就可以用。

matlab產品族可以用來進行以下各種工作:

(1) 數值分析

(2)數值和符號計算

(3)工程與科學繪圖

(4)控制系統的設計與**

(5)數字影象處理技術

(6)數字訊號處理技術

(7)通訊系統設計與**

(8)財務與金融工程

matlab的應用範圍非常廣,包括訊號和影象處理、通訊、控制系統設計、測試和測量、財務建模和分析以及計算生物學等眾多應用領域。附加的工具箱(單獨提供的專用matlab函式集)擴充套件了matlab環境,以解決這些應用領域內特定型別的問題。

它的主要特點是:

(1)matlab可以用來解線性方程組、進行矩陣變換與運算、資料插值運算等,能使使用者從繁雜的數**算分析中解脫出來。

(2)matlab中有許多高階的繪圖函式,包括二維、三維、專用圖形函式、圖形控制代碼、使用者圖形介面工具等,利用這些函式可以輕鬆地完成各種圖形的繪製和編輯工作,實現計算結果和程式設計的視覺化。

(3)友好的使用者介面及接近數學表示式的自然化語言,使學習者易於學習和掌握。(4)功能豐富的應用工具箱(如訊號處理工具箱,通訊工具箱,控制系統工具箱等)為使用者提供了大量方便實用的處理工具。

matlab的上述特點,使它深受工程技術人員及科技專家的歡迎,並很快成為應用學科計算機輔助分析、設計、**、教學等領域不可缺少的基礎軟體。目前,國內很多理工院校已經或者

正在把該軟體作為學生必須掌握的一種軟體。

2.專案設計目的及技術要求

序列的卷積和快速卷積運算的程式設計實現,具體包括:直接卷積及運用、快速卷積方法及實現、二者的比較分析等

1.已知線性非移變系統的h(n)=[6,2,3,6,4,2],輸入為x(n)=[1,2,3,4,5];

(1) 用人工計算系統輸出y(n);

(2) 編寫程式輸出y(n),並作圖。

2.用函式conv和fft計算長為1000序列的卷積,比較其計算時間。

3.用快速卷積法計算和兩個序列的卷積;並測試直接卷積和快速卷積的時間。

3.原理簡介

序列的卷積和快速卷積運算的程式設計實現,具體包括:直接卷積及運用、快速卷積方法及實現、二者的比較分析等。

1.已知線性非移變系統的h(n)=[6,2,3,6,4,2],輸入為x(n)=[1,2,3,4,5];

(3) 用人工計算系統輸出y(n);

(4) 編寫程式輸出y(n),並作圖。

2.用函式conv和fft計算長為1000序列的卷積,比較其計算時間。

3.用快速卷積法計算和兩個序列的卷積;並測試直接卷積和快速卷積的時間。

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