Lý thuyết anten - Phần 2 - Chương 2

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

101
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

MATLAB (Matrix Laboratory) là một phần mềm rất được ưa chuộng cho các lập trình tính toán trong kỹ thuật hiện nay. Nó được phổ biến rộng khắp trong các trường đại học, trung học chuyên nghiệp ở nhiều nước. Và cũng là một công cụ trợ giúp hữu hiệu cho các nhà chuyên môn, những sinh viên, các kỹ sư, cán bộ kỹ thuật. Ngày nay MATLAB đã chứng tỏ nó là một phần mềm có giao diện cực mạnh cùng nhiều lợi thế trong kỹ thuật lập trình. ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Lý thuyết anten - Phần 2 - Chương 2

CHÖÔNG II:GIÔÙI THIEÄU MATLAB ---oOo--- I. Lôøi giôùi thieäu MATLAB (Matrix Laboratory) laø moät phaàn meàm raát ñöôïc öa chuoäng cho caùc laäp trình tính toaùn trong kyõ thuaät hieän nay. Noù ñöôïc phoå bieán roäng khaép trong caùc tröôøng ñaïi hoïc, trung hoïc chuyeân nghieäp ôû nhieàu nöôùc. Vaø cuõng laø moät coâng cuï trôï giuùp höõu hieäu cho caùc nhaø chuyeân moân, nhöõng sinh vieân, caùc kyõ sö, caùn boä kyõ thuaät. Ngaøy nay MATLAB ñaõ chöùng toû noù laø moät phaàn meàm coù giao dieän cöïc maïnh cuøng nhieàu lôïi theá trong kyõ thuaät laäp trình. Vôùi MATLAB, coâng vieäc tính toaùn trôû neân ñôn giaûn vaø nheï nhaøng hôn nhieàu so vôùi nhieàu ngoân ngöõ laäp trình khaùc nhôø ñaõ coù thieát keá saün caùc Toolbox cuõng nhö font tieáng vieät giuùp cho ngöôøi söû duïng coù theå duøng MATLAB nhö moät coâng cuï höõu hieäu cho lónh vöïc chuyeân ngaønh cuûa mình. - Control System Toolbox: laø neàn taûng cho hoï Toolbox thieát keá ñieàu khieån baèng MATLAB. Noù chöùa caùc haøm cho vieäc moâ phoûng, phaân tích vaø thieát keá caùc heä thoáng ñieàu khieån töï ñoäng. -Frequency–Domain System Identification Toolbox: goàm caùc M-files cho vieäc moâ phoûng caùc heä thoáng tính toaùn treân cô sôû pheùp ño ñaùp öùng taàn soá cuûa heä thoáng. -Fuzzy Logic Toolbox: cung caáp moät taäp hôïp ñaày ñuû caùc coâng cuï cho vieäc thieát keá moâ phoûng vaø phaân tích caùc heä thoáng logic môø. -Higher– Oder Spectral Analysis Toolbox: cung caáp caùc coâng cuï cho vieäc xöû lyù tín hieäu duøng phoå baäc cao. Caùc phöông phaùp naøy ñaëc bieät höõu duïng cho phaân tích caùc tín hieäu coù nguoàn goác töø moät quaù trình phi tuyeán hay bò nhieãu phi gaussian (non-gaussian) xaâm nhaäp. -Image Processing Toolbox: chöùa caùc coâng cuï cho söï xöû lyù aûnh. Noù bao goàm caùc coâng cuï cho vieäc thieát keá caùc boä loïc vaø löu tröõ aûnh, naâng caáp aûnh, phaân tích vaø thieát keá. -Model Predictive Control Toolbox: ñaëc bieät höõu ích cho caùc öùng duïng ñieàu khieån vôùi nhieàu bieán input vaø output maø phaàn lôùn coù caùc giôùi haïn, nhaát laø trong kyõ thuaät hoùa chaát. -Mu–Analysis and Synthesis Toolbox: chöùa caùc coâng cuï chuyeân moân hoùa cho ñieàu khieån toái öu hoùa phaân tích vaø toång hôïp μ, ñaëc bieät trong kyõ thuaät roâbot cao caáp maø caùc heä thoáng ña bieán tuyeán tính. http://www.ebook.edu.vn
-Signal Processing Toolbox: chöùa caùc coâng cuï xöû lyù tín hieäu. Caùc öùng duïng bao goàm: audio (ñóa Compact, baêng digital), video( digital HDTV, xöû lyù vaø neùn aûnh), vieãn thoâng(fax, telephone), y hoïc, ñòa lyù. -Non–Linear Control Design Toolbox: cho pheùp thieát keá caùc heä thoáng ñieàu khieån tuyeán tính vaø phi tuyeán söû duïng kyõ thuaät toái öu hoùa treân cô sôû mieàn thôøi gian. -Optimization Toolbox: caùc leänh duøng cho söï toái öu hoùa caùc haøm tuyeán tính vaø phi tuyeán toång quaùt. -Symbolic Math Toolbox: goàm caùc coâng cuï cho vieäc tính toaùn treân caùc bieåu thöùc. -System Identification Toolbox: taäp hôïp caùc coâng cuï cho öôùc löôïng vaø nhaän daïng(tìm moâ hình toaùn hoïc cho moät heä thoáng vaät lyù). -Robust Control Toolbox: caùc coâng cuï phaân tích vaø toång hôïp caùc heä thoáng ñieàu khieån baèng roâboâ. Ngoaøi ra coøn coù caùc Toolbox khaùc nhö: NAG Foundation Toolbox, Simulink, Simulink Realtime Workshop, Spline Toolbox, Satics Toolbox. Moät khaû naêng cuõng caàn phaûi nhaéc ñeán cuûa MATLAB laø bieåu dieãn data baèng ñoà thò hai chieàu laãn ba chieàu baèng caùc leänh(haøm) khaù ñôn giaûn. II. Haøm vaø Script File. 1. Script file. Duøng cöûa soå soaïn thaûo cuûa Matlab hoaëc baát kyø chöông trình soaïn thaûo naøo khaùc nhö Word 97, soaïn thaûo cöûa NC...döôùi daïng kyù töï ASCII; ñeå taïo ra chöông trình. Thuû tuïc theo moät trình töï naøo ñoù baèng nhöõng doøng leänh theo cuù phaùp cuûa ngoân ngöõ laäp trình Matlab vaø ñöôïc löu vôùi teân –file, phaàn môû roäng coù ñuoâi laø .m thöôøng ñöôïc goïi laø Script file.Ví duï: Hamain.m Thoâng thöôøng muoán chaïy Script file, taïi cöûa soå leänh cuûa Matlab, taïi daáu nhaéc ‘>>’ ta goõ teân cuûa Script file maø khoâng caàn goõ theâm phaàn môû roäng ‘.m’. sau ñoù nhaán ‘Enter’ thì Script file seõ ñöôïc thöïc hieän.Ví duï: >>Hamain roài nhaán ↵ Trong Matlab thoâng thöôøng Script ñöôïc löu trong thö muïc /bin ñoái vôùi Matlab 4. ñeán 5.2, coøn ñoái vôùi Matlab 5.3 ñöôïc löu trong thö muïc Matlab Work. Neáu baïn muoán tìm ñöôøng daãn ñeán Scirpt file duøng leänh Which.Ví duï: >>Which Hamain ↵ Baïn muoán tìm hieåu Script file ñeå söû duïng thì duøng leänh help. Ví duï: http://www.ebook.edu.vn
>>help Hamain ↵ Seõ hieän ra Chöông trình taïo cöûa soå giôùi thieäu döôùi söï höôøng daãn cuûa thaày Leâ Caûnh Trung ñöôïc vieát bôûi Nguyeãn Huyønh Haø Baïn muoán tìm hieåu toaøn boä Script file duøng leänh type.Ví duï: >>type Hamain ↵ Script file cuõng thuaän tieän cho vieäc nhaäp caùc maûng döõ lieäu lôùn vaø löu tröõ treân ñóa meàm khi caàn söû duïng laïi. 1. Haøm M-file. M-file laø tröôøng hôïp ñaëc bieät cuûa Script file, thoâng thöôøng M-file laø moät haøm. Nghóa laø M-file coù truyeàn bieán vaø xuaát keát quaû. Haøm M-file ñöôïc khai baùo daïng : function < outputs > =fun-name (< input 1 > , < input 2 >,...) Trong ñoù input1, input2, … laø caùc bieán (ma traän hay voâ höôùng ) ñöôïc truyeàn cho haøm vaø outputs laø trò traû veà (ma traän hay caùc voâ höôùng). Haøm coù caùc ñaëc ñieåm sau: Teân haøm vaø teân file löu tröõ treân ñóa phaûi gioáng nhau (vôùi phaàn môû - roäng cuûa file laø .m) Caùc haøng ghi chuù ñaàu tieân (tính ñeán haøng leänh ñaàu tieân) ñöôïc - duøng nhö laø caùc thoâng tin trôï giuùp khi töø daáu nhaéc Matlab nhaäp vaøo leänh help< fun-name> Caùc bieán trong haøm chæ coù taùc duïng trong khi haøm ñang ñöôïc thöïc - thi: Muoán moät bieán trong haøm laø bieán toaøn cuïc caàn coù khai baùo global tröôùc teân bieán. Soá bieán nhaäp vaøo vaø xuaát ra coù theå ñöôïc kieåm tra thoâng qua leänh - nargin vaø nargout. Ñieàu naøy coù moät taùc duïng to lôùn laø khi soá bieán nhaäp vaøo nhoû hôn soá bieán caàn thieát ta coù theå cho caùc giaù trò maëc ñònh naøo ñoù. Ví Duï: Haøm linspace. function y = linspace (d1,d2,n) % LINSPACE linearly spaced vector. % equally spaced points between x1 and x2. % LINSPACE (x1,x2,N) generates N points between x1 and x2 http://www.ebook.edu.vn
% % See also LOGSPACE,:. % Copyright (c) 1984-94 by the Math Works, Inc if nargin == 2 n = 100; end y =[d1+(0:n-2)*(d2-d1)/(n-1)d2]; Khi töø daáu nhaéc Matlab goõ vaøo help linspace ta seõ thaáy: % LINSPACE linearly spaced vector. % equally spaced points between x1 and x2. % LINSPACE (x1,x2,N) generates N points between x1 and x2 % % See also LOGSPACE,:. % Copyright (c) 1984-94 by the Math Works, Inc Khi söû duïng leänh linspace (-2,2) laø hoaøn toaøn gioáng nhö linspace (- 2,2,100) Ta nhaän thaáy M-file töø ví duï treân coù. - Coù teân file laø linspace. - Coù phaàn môû roäng laø .m - Doøng ñaàu tieân laø funtion. - y laø ñoái soá ra (suaát ra keát quaû). - daáu ‘=’ - (d1,d2,n) laø ñoái soá vaøo. - %...laø nhöõng doøng ghi chuù khoâng thöïc hieän. Khi chaïy M-file chuù yù duøng help ñeå ñoïc chuù thích. - Chöông trình chính. http://www.ebook.edu.vn
II. Caùc ñieàu khieån reõ nhaùnh vaø voøng laëp. 1. Caùc toaùn töû cuûa Matlab. MATLAB coù nhieàu toaùn töû bình thöôøng nhö caùc phaàn meàm tính toaùn khaùc. Tuy nhieân coù söï khaùc nhau khi toaùn treân ma traän vaø maûng hay voâ höôùng. Ví duï nhö pheùp nhaân hay ma traän daáu( *) vaø nhaân töøng phaàn töû hai ma traän daáu(.*). Caùch bieåu dieãn ma traän: duøng daáu };∼ ñeå ngaên caùch caùc haøng, daáu }:∼ ñeå chæ moät maûng nhö 1:10 (caùc soá töø 1 ñeán 10); 1:2:10(caùc soá 1,3,5,...,9); A(:;1) nghóa laø øcoät 1 cuûa taát caû caùc haøng hay vectô coät thöù nhaát cuûa ma traän A ; daáu ‘laø toaùn töû chuyeån vò ma traän ; daáu } %∼ baét ñaàu moät ghi chuù; daáu}=∼ laø pheùp gaùn; daáu }~∼ chæ söï phuû ñònh;...… 2. Ñieàu khieån reõ nhaùnh IF: Caùc daïng leänh IF nhö sau: a. if < bieåu thöùc logic >, < caùc leänh > end; b. if , else end; c . if; < caùc leänh neáu bieåu thöùc logic1 ñuùng > elseif; … elseif end; http://www.ebook.edu.vn
2. Caùc voøng laëp: Voøng laëp for: - Caáu truùc: for x = , caùc leänh end; Caùc leänh giöõa for vaø end ñöôïc thöï hieän moãi laàn cho moät coät trong array. Ví duï: » for n =1:10 x(n) = sin(n*pi/10); end »x x= Columns 1 through 7 0.3090 0.5878 0.8090 0.9511 1.0000 0.9511 0.8090 Columns 8 through 10 0.5878 0.3090 0.0000 Voøng laëp for khoâng bò döøng baèng caùch taêng bieán laëp (n) trong voøng laëp: » for n = 1:10 x(n) = sin(n*pi/10); n = 10; % thay doi bien lap http://www.ebook.edu.vn
end »x x= Columns 1 through 7 0.3090 0.5878 0.8090 0.9511 1.0000 0.9511 0.8090 Columns 8 through 10 0.5878 0.3090 0.0000 Ta thaáy keát quaû khoâng thay ñoåi duø coù theâm doøng leänh n = 10; voøng laëp for caàn traùnh duøng khi coù theå xöû lyù baèng ma traän ñeå thôøi gian thi haønh giaûm ñi. - Voøng laëp while: Caáu truùc while: while < bieåu thöùc logic > < caùc leänh > end; Caùc leänh giöõa while vaø end ñöôïc thöïc hieän laëp laïi khi naøo experession coøn ñuùng Leänh break: duøng ñeå thoaùt khoûi moät voøng laëp (for, while) baát chaáp d8ieàu kieän keát thuùc coù thoûa hay chöa (thöôøng ñi chung vôùi if). Ví duï: » ESP =1; » for num = 1:1000 ESP = ESP/2; http://www.ebook.edu.vn
if (1+ESP)
flipud: laät up –down moät ma traän. - gcf:laáy handle cuûa figue hieän taïi (get current figure ) - ginput: laáy toïa ñoä caùc ñieåm treân figure taïi vò trí con chuoät click - vaøo. gtext ñaët text vaøo figure vaøo vò trí con chuoät click vaøo. - hankel: taïo ma traän Hankel. - hold :giöõ hình. - ifft : bieán ñoåi fourier nhanh ngöôïc. - inv: laáy nghòch ñaûo moät voâ höôùng hay moät ma traän vuoâng. - kron:tích tensor kroneeker (toång caùc tích coù theå coù cuûa caùc caëp - phaàn töû cuûa hai ma traän ). legnd: ghi chuù nuùt veõ ñoà thò. - length: laáy chieàu daøi moät vector. - norm: chuaån ma traän hoaëc veùc tô. - num2str: ñoåi soá ra chuoãi. - ones: taïo ma traän coù phaàn töû laø caùc soá 1. - pause: taïm döøng moät thôøi gian aán ñònh tröôùc hoaëc chôø moät phím - nhaán. pinv: nghòch ñaûo giaû moore penrore. - plot: veõ ñoà thò 2 chieàu. - quit : thoaùt khoûi matlab. - rand: taïo ma traän soá ngaãu nhieân. - roots: toøm nghieäm moät ña thöùc. - round: laøm troøn thaønh soá nguyeân. - set: thieát laëp ñaëc tính cuûa caùc objects. - size: laáy kích thöôùc moät ma traän (soá haøng, coät ). - http://www.ebook.edu.vn
sort: saép xeáp theo caùc giaù trò taêng. - sqrt: caên baäc 2. - text: ñaët text vaøo figure. - title: nhaõn cuûa ñoà thò. - toeplitz : taïo ma traän toeplitz. - uicontrol: taïo ñieàu kieän cuûa ngöôøi söû duïng (user interface - control). uimenu: taïo meânu cuûa ngöôøi söû duïng (user interface menu). - vander: taïo ma traän vadermond. - whitebg:thay ñoåi maøu neàn cuûa figure. - xlabel: nhaõn truïc x. - ylabel: nhaõn truïc y. - zeros: taïo ma traän zero. - zoom: phoùng to hay thu nhoû ñoà thò ñaõ veõ - http://www.ebook.edu.vn
CHÖÔNG III:CHÖÔNG TRÌNH VAØ KEÁT KEÁT QUAÛ MOÂ PHOÛNG Chaïy baèng phaàn meàm Matlab 5.2 http://www.ebook.edu.vn