1、MATLAB 仿真模拟系统结构在电子技术中的应用摘要：MATLAB （Matrix laboratory）即“矩阵实验室” ，是一种比较先进的科学计算语言。它集数值计算、符号运算及图形处理等高端的科技于一身。同时，编程效率特别高，扩充能力强，语句简单、易学易用，因此被誉为当下最优秀的数值计算软件，在电子技术中应用广泛。本文主要对 MATLAB 仿真模拟系统结构在电子技术中的应用做大概的介绍。关键词：MATLAB；电子技术；应用 中图分类号：F416.63 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2013）09-0-02 21 世纪科学技术的高速发展，国与国之间的竞争主要是科技技术上的“软
2、实力”的竞争。目前，计算机技术的应用可谓无所不在，已经深入到各行各业，发展了生产力，提高了生产效率。计算机技术技术也在大学的课程教育和科学研究中发挥了巨大的作用，从上个世纪 80 年代开始 MATLAB 产生，并且得到了广泛的应用。 一、MATLAB 的介绍 1. MATLAB 语言的进展 1984 年，美国 Mathworks 公司研发了 MATLAB 技术，到目前为止，其一直在升级之中，现在的版本是 6.x 版本。由于版本不断更新和换代，因此其功能不断的扩大，内容也越来越丰富，因此应用越来越广泛，被应用到电子技术之中，前景更加广阔。作为一种先进的软件，MATLAB 的应用方便，快捷，因此被
3、广泛的运用在信息处理领域，在分析设计方面发挥着重大的作用。 2. MATLAB 的特征 起点高。一个矩阵由一个变量代表，MATLAB 的特长就是矩阵运算，这一点从其名字中可以得知。目前，许多的电子技术中都使用到了矩阵运算，同时，每一个变量可以有对应的一个元素；每个元素都可以被当成复数，这是其他技术无法匹敌的；加、减、乘、除、函数等数学运算都能在 MATLAB 中使用。 （1）技术人员可以选择人机界面。首先，MATLAB和语言法则和笔算式很吻合。因此，工作人员可以很容易的开展写和读，同时之间沟通的频率也会增加。然后，矩阵的行数列数不需要定义，MATLAB 不需要阶数定义语句，因为其阶数在行输入时
4、就被决定了。最后，不需要编译。只要键入算式就可以得到结果。解释是 MATLAB 的工作方式，在每条语句解释后其会立即执行。即使出现了误差和错误，也会敏锐的反应出来。基于以上优点，MATLAB 的编程和调试的工作量就会大大减少。（2）做图功能强大并且简易。坐标绘图会在输入数据后自动的生成；对许多坐标系可以进行确定，比如：极坐标和对数坐标；作为三维人材中的曲线和曲面，也能被很快的绘制出来。同时，对不同种类的颜色线型以及视野也能绘制出来。一般说来，只要具备完备的数字，图形就能很快，很准的形成，只是一条操作命令的问题。坐标可以随意的选择。数值积分需要做的工作是主动按照精确度来确定步长。为了方便进行调试
5、，可以开展自动检测，对有误差的程序计进行显示。MATLAB 的作用比较广泛， 许多领域都可以都可以进行深一步的开发。MATLAB 软件的主要核心部分是基本部分以及专业扩展。对于基本部分，其涵盖了矩阵的运算和不同的变换两大部分。 专业扩展部分又被称作工具箱，实际上是各种子程序集的构成，用来处理某一方面的专门问题。基本部分是 MATLAB 技术的“灵魂” 。 二、MATLAB 仿真模拟系统结构在电子技术中的应用 1. Servlet 设计 此操作过程很快捷，一般是对用户的触发进行操作，操作的主要内容是：“购买” 、 “移除”和“清空购物车” 。同时， Servlet 类中需要进行一下操作：（1）要
6、得到用户触发的操作类型，这就需要使用HttpServletRequest 对象。 （2）得到该类操作需要的参数。 （3）符合用户要求的操作，把参数输送到 shopCar 类所构建的 Bean 对象的对应处理手段。 2. JSP 页面的设计 商品信息显示页面 show.jsp。在 show.jsp 上进行商品信息的初始化。各类商品的详细信息会在数据表 goods 中看到。因此，要想获取商品的信息，就必须进行对 goods 的查找。在 JSP 页面上可以进行商品的购买操作，客户的购买信息可以在 showcar.jsp 上查询到。如果想知道购物车中商品的应付总金额，可以通过数据表 buy 和数据表
7、goods进行查询和计算。此页面可以实现商品移除、清空购物车操作。通过调用处理购物的 serlet 类可以实现购买、移除和清空购物车操作。使用QueryBean 类中封装的数据库查询方法可以实现商品信息和购买信息的查询。 3. 使用 Matlab 进行图像处理 图像（Image）是客观世界的反映，图像包括文本、照片、电影、CT等。由于图。在图像中我们可以看待世界以及得到一些有用的信息。通常情况下，使用 Matlab 可以对图像中的许多缺点进行处理。这样就能提高图像质量、去除图像中的噪声。利用 Matlab 软件可以解决这些问题。 通常，彩色图像出现的频率较大。首先，开展彩色图像处理需要对图像进
8、行灰度化处理。那么怎样进行灰度图像的判断呢？一般说来，只要缺乏颜色信息，即使有亮度信息，其也被认为是灰度图像。 假如灰度值或亮度值是 O，那么就是黑色；如果灰度值或亮度值是 1时，那么就是白色。要想开展操作，只需要运用 Matlab 中的指令rgb29ray 函数进行操作。 图像的灰度图得到后，图像的灰度分布情况要掌握，这样才能进行图像的处理。灰度分布情况可以在直方图中看到，直方图形象的展示了图形的视觉效果。对直方图进行均衡化处理，只有此处理才能让灰度在图像上分布均匀，对比度也会明显增加。 关于二迸制图像。每一个离散的值代表一个像素点，也就是 O 和 l。一般说来，二进制图像和灰度图像有一些区
9、别，比如：二值图像只有黑和白，中间过渡的灰度值并不存在。噪音的干预在图像在拍摄中是不可避免的，这时就需要对图像中的噪声除掉。要想实现这一目标，可以使用滤波。经过处理过的图像，平滑性更好。 利用 Matlab 对图像进行边缘锐化。有些图像的边缘和轮廓会出现模糊的问题，经过边缘锐化，图像的边缘会更加清晰，细节会更加突出。 总之，使用 Matlab 工具箱让图像的处理速度和工程开发的效率大大提高。 4. cc+信号采集处理软件中 MatLab 的应用 Matlab 库中包含了很多的部分，例如：数学库、图形库以及其他辅助函数库。 mxArray 作为 Matlab 库中最简单和常见的数据类型，使用时的
10、方式主要指针。mxArray 也涵盖了许多内容，这些数据的种类很多，一般有：数组、矩阵、标量、字符串。mxArray 类型变量的建立、管理、移除是一项重要的工作。 总之，使用 Matlab 库进行开发。在内存管理方面，显式内存管理和自动内存管理是 Matlab 库函数的内存管理的两种方式。后者具有减小内存泄漏，增加代码可读性的作用。 5. MatLab 软件在地质勘探中的使用。 MatLab 软件在地质勘探中有着广泛的使用，下面就对这一情况进行介绍： （1）对资料进行收集以及初步的处理。工作人员可以将有关地质的资料进行收集，包括一些原始的资料、钻孔的文件以及岩层的相关文件。一定要保证这些文件准
11、确，没有较大的误差，然后对其进行储存，储存的形式是列向量。之后，对这些向量进行组合，构建新的矩阵，这样第一步工作就完成了。 （2）以上面收集到的数据为依据，然后运用 MatLab 软件。MatLab软件包含了许多的函数，这些函数的功能很多，因此可以完成一些小程序的建立。 首先，对曲线拟合与线性回归进行一定的研究。地质问题中会经常遇到回归分析，这些分析主要包括对最佳状态生产条件的确立，以及预测等等。在 MatLab 软件中可以使用除法的运算符得到系数。 然后，用 MatLab 软件进行地质问题的趋势面研究。这一过程主要是使用 MatLab 进行曲线的拟合，对象是：变量函数。 接着是判别的分析。一
12、般会使用二类分析的手段。 其次，用 MatLab 软件完成图形的绘制。等值线图以及饼状图等各种各样的图都可以使用这个人间会智能出来。MatLab 软件中有的 edit 这样一个工具，使用它可以实现图形复制的目的。此外，也可以进行刻度线间距和刻度范围的控制。 总之，使用 MatLab 软件绘制出图形的可以准确的反应地质状况，得到的数据也很准确。人工绘图不仅花费很多的时间，而且有时候的数据和计算有很大的误差。但是没，使用 MatLab 软件不仅快速而且准确，只需要 20 秒就知道数据准不准确。 6. 电子逸出功测量实验中 MATLAB 的应用 实验的原理和数据处理。加热的金属一般会散发出很多东西，
13、比如：电子。因此，这种现象也被成为热电子发射。该实验主要是对热电子发射进行研究，通过研究可以为选择阴极材料提供较好的依据。电子发射的基本物理量一般会用逸出功来进行表示。热电子发射是将电子的能量分布状况得到改变，使用的方法是将阴极的温度增加。这样，一些电子就会从金属中释放出来。热电子发射的强弱会直接受逸出功的大小的制约，甚至是决定。 在课堂的实验中离不开 MATLAB 软件的辅助。由于 MATLAB 软件在算和作图功能方面有着很大的优势，因此可以实现对电子逸出功测量实验中各种数据的处理。子逸出功测量实验的结果和图形都可以经过 MATLAB软件得到，只要输入代码编写就好了。在实验中，如果使用传统的
14、制图办法，那么准确性很难得到保证。但是没，使用 MATLAB 软件结果就大不相同。比如：可以使用其进行编写代码，可以进行数据的处理。将原始的数据输入后，就可以得到精确度试验结果了。在此过程中，人为的随意性大大的降低，可以说几乎不存在。可以说，实验组实验报告在MATLAB 软件的辅助下能够迅速的生成，同时分析也很准确，误差自然也小。 7. 测量普朗克常量中 Matlab 的应用 爱因斯坦的光电方程是测量普朗克常量的基础，在测量合并实验的过程中应该使用拐点法。用拐点法得到的数据明显比交点法法好的多。在此过程中，使用 Matlab 软件会让计算更加快捷和准确。在此实验中，为了提高精确度，可以使用 a
15、tlab 软件和最小二乘插值。因此，数据的处理就更加客观，科学合理以及简单快捷。此方法将传统的手段和方法带来的弊端得到了有效的抑制。 三、结束语 Matlab 由于其优良的性能，因此在电子技术中得到了广泛的应用，促进了电子技术的发展。相信随着 Matlab 的深入发展，其会更加有力的推动电子技术的发展，为科学技术和社会的发展做出更大的贡献。 参考文献： 1王爱玲，叶明生，邓秋香.图像处理技术与应用J.电脑与电信，2009（35）. 2刘翠艳.基于 Matlab 的图像处理方法及分析田.电脑与电信，2009（04）. 3刘翠艳.基于 Matlab 的图像处理方法及分析J.电脑与电信，2009（0
16、4）. 4鲁强，孔英会.MATLAB 与 Visual C+6.0 混合编程的实现J.现代电子技术，2003（01） 5葛昭攀.吴兵.基于 MATLAB 进行混合编程的接口技术实现J.小型微型计算机系统，2003（12）. 6严新生.YAN Xin-sheng 用 MATLAB 实现建筑物沉降监测数据自动处理J.四川测绘，2008（04）. 7王金宏.AutoCAD 快速展点方法的再介绍J.测绘通报，2004（02）. 8李琦，袁静.MATLAB C+数学函数库在测量程序开发中的应用J.矿山测量，2008（03）. 9胡加星，刘立龙，刘靖晔.Matlab 与 Visual C+混合编程处理全站仪数据的方法J.地理空间信息，2011（03）. 10王旭华，孙义友，杭宇，程玉瑶，刘懋，王显星.Matlab 在测量实习教学中的应用J.测绘通报，2009（12）. 11黄兵锋.汽车专业“MATLAB 及应用“教学研究与实践J.空中英语教室（社会科学版）.2009（34）. 12杨际青.爱因斯坦光电方程与光电效应实验外推法J.大学物理，2003（3）. 13扬际青.改进的光电效应洲量普朗克常量外推法实验J.大学物理，2009（12）. 作者简介：丽 娜（1980-） ，女，辽宁阜新人，讲师，硕士，工作单位：呼伦贝尔学院物理与电子信息学院，研究方向：电子信息。
