MATLAB

Самоучитель по новейшим реализациям пакета визуального блочного имитационного моделирования Simulink матричной системы MATLAB. Подробно описаны библиотека блоков Simulink, методика подготовки диаграмм моделей, их редактирование, настройка и запуск на исполнение. Дано описание наиболее важных пакетов расширения Simulink инструментального ящика Blockset, в том числе SimPowerSystems, SimMechanics, Aerospace, Stateflow, Signal Processing, Telecommunication, Video and Image Processing и др. Отражены средства виртуальной реальности. Описаны сотни наглядных примеров применения этих средств. Издание предназначено для студентов, преподавателей и аспирантов вузов и университетов, инженеров и научных работников.

Книга посвящена применению матричной системы MATLAB в радиотехнических расчетах и в моделировании радиоэлектронных устройств и систем. Описаны новейшие версии MATLAB с пакетами расширения Simulink, Signal Processing Toolbox, Filter Design Toolbox, RF Toolbox и Blockset, Wavelet Toolbox, Control Systems, SimPowerSystems и др. Также в книге рассказывается о новейших пакетах Simscape и SimElectronics моделирования электронных схем. Наряду с функциями командного режима работы описан интерактивный и визуально-ориентированный инструментарий пакетов c графическим интерфейсом пользователя GUI и математическое моделирование систем и устройств в среде Simulink. Описана интеграция MATLAB с современными цифровыми радиоизмерительными приборами и виртуальными лабораториями для управления приборами и обработки реальных осциллограмм. Для научных работников, инженеров в области обработки и фильтрации сигналов и изображений, студентов и преподавателей университетов и вузов.

В рамках данной работы разработано программное приложение для решения задач оптимальной параметрической идентификации моделей. Использован алгоритм Левенберга-Марквардта в модификации Флетчера. Разработанное приложение применено для исследования математической модели, описывающей динамику социально-экономической системы на примере США. Ранее аналогичные модели были использованы для анализа социально-экономической системы России и показали свою достаточную адекватность.

В книге рассматриваются основные разновидности адаптивных фильтров и их применение в радиотехнических системах и системах связи. Дается представление о математических объектах и методах, используемых в теории адаптивной фильтрации сигналов. Рассматриваются приемы получения вычислительных процедур, сами процедуры и свойства таких алгоритмов адаптивной фильтрации, как алгоритмы Ньютона и наискорейшего спуска, алгоритмы по критерию наименьшего квадрата, рекурсивные алгоритмы по критерию наименьших квадратов и их быстрые (вычислительно эффективные) версии; рекурсивные алгоритмы по критерию наименьших квадратов для многоканальных фильтров и их версии для обработки нестационарных сигналов, а также многоканальные алгоритмы аффинных проекций. Дано описание стандартных и нестандартных приложений для моделирования адаптивных фильтров на современных языках программирования MATLAB, LabVIEW и SystemVue, а также реализаций адаптивных фильтров на современных цифровых сигнальных процессорах отечественного и зарубежного производства. Особенностью книги является изложения теоретических материалов для наиболее общего случая – адаптивных фильтров с комплексными весовыми коэффициентами, наличие разделов по многоканальным адаптивным фильтрам и алгоритмам адаптивной фильтрации нестационарных сигналов. Книга является первым систематическим изложением теории адаптивной фильтрации на русском языке. Она предназначена для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов радиотехнических и связных специальностей, изучающих и использующих на практике цифровую обработку сигналов и, в частности, адаптивную фильтрацию сигналов.

Авторами предложен новый подход к оценке инвестиционной привлекательности инновационных проектов в условиях лингвистической неопределенности, вызванной качественным характером применяемых критериев. Предлагается экономико-математическая модель, поддерживающая принятие решений об уровне инвестиционной привлекательности проектов, построенная на базе применения математического аппарата теории нечеткой алгебры и реализованная с помощью специализированного пакета Fuzzy Logic Toolbox в системе MATLAB. Преимущество использования данной модели заключается в возможности формального описания знаний экспертов-профессионалов при выборе стратегических ориентиров экономико-производственных структур, оценивающих наряду с экономической выгодой от реализации проекта слабоструктурированные оценки социальной полезности и экологической безопасности.

В этой второй, но вполне самостоятельной справочной монографии по новейшим системам MATLAB 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6 описано их применение в математических расчетах и математическом моделировании. Особое внимание уделено анализу, моделированию и проектированию систем и устройств, в частности электрорадиотехнических и телекоммуникационных. Дано описание многих пакетов расширения Blockset и Toolbox последних реализаций, относящихся к математике и математическому моделированию. Ряд пакетов в нашей литературе описан впервые. Значительное внимание уделено визуализации результатов работы и описанию сотен примеров применения системы MATLAB и ее расширений. Для инженеров, научных работников, студентов и преподавателей университетов и вузов.

Излагаются теоретические основы численных методов, включая теорию погрешностей, особенности машинной арифметики, корректность и обусловленность вычислительных задач; современные прямые и итерационные методы решения больших систем линейных алгебраических уравнений. Основное внимание уделено современным итерационным методам на основе подпространств Крылова. Рассмотрено решение частичной и полной проблемы собственных значений, в том числе для больших разреженных матриц. Для основных вычислительных методов приведены реализации с использованием программ, разработанных автором, а также соответствующие функции системы MATLAB. Для студентов и преподавателей высших учебных заведений.

Предлагаемая читателю книга может служить учебником по теории вейвлетов и их применениям в системе MATLAB. Она предназначена для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям и специальностям, связанным с математикой, прикладной математикой и информационными технологиями, и будет полезна специалистам-практикам, использующим вейвлеты в своей работе. В книгу включены сведения по преобразованию Фурье, фильтрам и разложению сигналов. Впервые в учебной литературе представлено построение вейвлетов с произвольным натуральным коэффициентом масштабирования N. Рассматриваются вейвлеты с матричным коэффициентом масштабирования, гармонические вейвлеты и мультивейвлеты. Вторая часть книги посвящена описанию основных функций вейвлет-анализа в системе MATLAB и их использования для удаления шума и сжатия сигнала, для обработки изображений и трехмерных массивов. Отдельно в качестве примера рассмотрен вейвлет-анализ кардиосигналов.

В этой второй, но вполне самостоятельной справочной монографии по новейшим системам MATLAB 6.5 + Simulink 5 описано их применение математических расчетах и моделировании. Основной материал книги применим и к версиям MATLAB 6/6.1 и Simulink 4.1/5, созданным уже в этом тысячелетии. Особое внимание уделено анализу, моделированию и проектированию систем и устройств, в частности электрорадиотехнических и телекоммуникационных. Дано описание многих пакетов расширения Blockset и Toolbox самых последних реализаций. Значительное внимание уделено визуализации результатов работы и описанию сотен примеров применения системы MATLAB и ее расширений. Предназначена для инженеров, научных работников, студентов и преподавателей университетов и вузов.

Практическое руководство по новой перспективной системе визуального блочного математического моделирования VisSim 3/4.5/5, обеспечивающей интеграцию с массовыми системами компьютерной математики Mathcad и MATLAB. Даны основы математического моделирования, полное описание библиотеки блоков и применение VisSim для обработки, включая фильтрацию, сигналов, моделирования и анализа различных систем и устройств. Детально рассмотрены пакеты расширения системы. Дано свыше 300 наглядных примеров применения VisSim – оригинальных, демонстрационных и с использованием средств интегрированных с VisSim других программных продуктов. Для инженеров, научных работников, преподавателей и студентов университетов и вузов.

Первый том трехтомной справочной монографии впервые описывает две новейшие версии мощной матричной системы MATLAB (6.5 Service Pack 1 и 7.0) и ее главного расширения Simulink (версии 5 и 6), выполняющего блочное ситуационное моделирование. Эти, появившиеся в 2003/2004 гг., системы лидируют в численных расчетах и в математическом, блочном имитационном и ситуационном визуально-ориентированном моделировании различных систем и устройств. Для них характерна высочайшая степень визуализации результатов работы. Служат мощной операционной средой для применения и разработки сотен пакетов расширения по новейшим направлениям науки и техники. Состав трехтомника: 1. MATLAB 6.5 SP1 + Simulink 5 и MATLAB 7 + Simulink 6. Основы применения; 2. MATLAB 6.5 SP1 + Simulink 5 и MATLAB 7 + Simulink 6 в математике и математическом моделировании; 3. MATLAB 6.5 SP1 + Simulink 5 и MATLAB 7 + Simulink 6. Обработка сигналов и изображений. Для инженеров, научных работников, студентов и преподавателей университетов и вузов. Книги подготовлены при поддержке разработчика систем – корпорации MathWorks.

Третья книга в серии работ, посвященных двум последним реализациям мощных матричных систем компьютерной математики MATLAB 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6. Впервые дан вводный курс по новейшей версии MATLAB 7 + Simulink 6. Описаны последние версии пакетов расширения по обработке сигналов и проектированию фильтров: Signal Processing Toolbox, Signal Processing Blockset, Digital Processing и Filter Design Toolbox. Впервые описаны пакеты расширения RF Toolbox и RF Blockset по расчету и проектированию радиочастотный цепей, устройств и систем и пакет Filter Design HDL Coder, создающий коды для программирования больших интегральных микросхем фильтров. Дано описание последних версий пакета Wavelet Toolbox 2*/3 по вейвлетам и вейвлет-преобразованиям. Для всех пакетов, наряду с функциями командного режима, описан интерактивный и визуально-ориентированный инструментарий на основе графического интерфейса пользователя (GUI), справка и наиболее показательные демонстрационные примеры. Описана работа с MATLAB виртуальной лаборатории PC-Lab 2000 для анализа, обработки и представления реальных сигналов. Для научных работников, инженеров, студентов, аспирантов и преподавателей университетов и вузов.

Пятая книга в серии книг, посвященных последним реализациям мощных матричных систем компьютерной математики MATLAB 6.5 SP1/7/7 SP1/7 SP2 + Simulink 5/6. Впервые дан вводный курс по новейшей версии MATLAB 7 SP 2 + Simulink 6. Детально описаны последние версии пакетов расширения по нейронным сетям и нечеткой логике. Впервые дано описание новейших пакетов расширения по генетическим алгоритмам и биоинформатике. Представлены инструментальные средства проектирования графического интерфейса пользователя, работы в Интернете и компиляции MATLAB-программ. Описано множество примеров применения этих средств. Книга предназначена для научных работников, инженеров, студентов, аспирантов и преподавателей университетов и вузов.

В книге описаны пакеты расширения Control System Toolbox и Robust Control Toolbox системы MATLAB 7, предназначенные для анализа и синтеза систем управления. Коротко изложены основные теоретические положения, принятые при разработке указанных пакетов расширения. Приведены многочисленные примеры использования этих пакетов расширения для решения конкретных задач с подробным пояснением выполняемых операций. Показаны возможности совместного использования пакетов Control System Toolbox и Robust Control Toolbox с пакетом Simulink, что увеличивает возможности всех трех указанных пакетов расширения. Книга может быть использована студентами вузов соответствующих специальностей при курсовом и дипломном проектировании, инженерами и научными работниками при создании новых и исследованиях уже разработанных систем автоматического управления. Книга рассчитана как на начинающих, так и на достаточно опытных пользователей.

Рассмотрены методы построения разностных схем для дифференциальных уравнений в частных производных и средства их компьютерной реализации применительно к различным задачам инженерного и научного содержания. Изложение методов дано с учетом их применения при разработке компьютерных программ на языках высокого уровня и доведено до конкретных рекомендаций по повышению эффективности создаваемых алгоритмов. Важное место в пособии отводится обсуждению использования в расчетной практике современных математических пакетов типа Matlab, приведены примеры использования данного пакета для реализации моделей, описываемых дифференциальными уравнениями в частных производных различных типов. Для студентов технических университетов.

Книга является вторым изданием первого тома 5-томной серии книг по системе MATLAB+Simulink. Впервые в одной книге описаны новейшие версии этой системы MATLAB R2006*/2007*/2008 и ее главного расширения Simulink (версии 5, 6 и 7), выполняющего блочное ситуационное моделирование. Эти системы лидируют в численных расчетах и в математическом, блочном имитационном и ситуационном визуально-ориентированном моделировании различных систем и устройств. Характерны высочайшей степенью визуализации результатов работы. Служат мощной операционной средой для применения и разработки сотен пакетов расширения по новейшим направлениям науки и техники. Для инженеров, научных работников, студентов и преподавателей университетов и вузов. Книга подготовлена при поддержке разработчика систем – корпорации The MathWorks, Inc. (США).

В книге представлена современная практическая технология компьютерного моделирования экономики в программных системах MATLAB Simulink. Моделирование необходимо для понимания причинно-следственных связей в экономике, прогнозирования, планирования, принятия решений менеджерами. Методика разработки моделей и комплекс детально разработанных примеров представляют интерес для преподавателей, студентов, аспирантов и действующих специалистов. Тематика примеров охватывает исследование процессов рыночного равновесия, ценообразования, проектирование оптимальной ставки налогообложения бизнеса, анализ динамики циклов и кризисов. Авторы учебников могут включать примеры как лабораторные работы в свои курсы, а студенты и аспиранты совершенствовать модели и углублять исследования. Примеры для освоения материалов книги находятся в архиве сd.rar на сайте www.solon-press.ru.

Рассматриваются модели, методы и алгоритмы анализа данных, используемые в современных системах обработки информации. Приводятся основные понятия и определения общей теории информационных систем, анализируется типовая структура систем извлечения информации и систем обработки информации, рассматриваются типовые задачи анализа данных в системах обработки информации и базовые подходы для их решения. Представлены методы и алгоритмы, используемые при решении задач оценивания, регрессии и фильтрации, распознавания и кластеризации образов. Рассматриваются классические и современные реализации указанных алгоритмов в рамках статистического и детерминистского подходов. В книге и на сайте издательства приводятся примеры построения компьютерных моделей в среде MATLAB, представляющих программную реализацию алгоритмов анализа данных. Для студентов компьютерных направлений и специальностей

В учебное пособие, ориентированное на семестровый курс лекций, включены классические разделы теории кодирования: линейные коды, основы построения и декодирования алгебраических кодов. Рассказывается о представлении кодов решетками, о декодировании по максимуму правдоподобия. Приведены основы теории сверточных кодов, введение в каскадные коды, модуляционные коды и турбо-коды. Отдельная глава посвящена низкоплотностным кодам, находящим все более широкое применение в телекоммуникационных стандартах. Все необходимые математические сведения приведены в виде приложений к главам учебного пособия. В книге много численных примеров, детальных алгоритмов, примеров программ MATLAB. Для студентов технических вузов, обучающихся по информационным специальностям, аспирантов и инженеров.

Всех, кто работал с системой MATLAB, поражает удивительная легкость написания программ на языке MATLAB для решения самых разнообразных задач. MATLAB предлагает классы, которые представляют основные типы данных MATLAB в других языках программирования: С/С++, Java, VBA, .NET. В системе имеется также возможность создания компонентов для этих языков, которые включают функции, написанные в MATLAB. Изложению этой тематики посвящена данная книга. В ней подробно рассматривается работа Компилятора MATLAB, примеры создания независимых от MATLAB приложений на C++, Java, C#, VBA. Кроме того рассмотрена работа с MATLAB Production Server, что позволяет исполнять трудоемкие процедуры MATLAB на сервере MATLAB. Освоение технологии использования колоссальных математических возможностей MATLAB в других языках программирования позволит создавать полноценные приложения с развитой графической средой для реализации сложных математических алгоритмов. Издание предназначено студентам и преподавателям вузов по математическим специальностям, а также программистам, которые сталкиваются с проблемами реализации математических алгоритмов на MATLAB.