Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов (2002) (1095939), страница 106
Текст из файла (страница 106)
О Специальные переменные и константы: О апз — результат последней операции; О ерз — относительная точность вычислений с плавающей запятой; О геа1вах — максимально возможное число с плавающей запятой; О геа1а1п — минимально возможное число с плавающей запятой; 562 Приложение Б. Обзор функций МАТ1АВ О р1 — число я; О 1, б — мнимая единица; О 1вт — бесконечность; О Май' — нечисловое значение (Нот-а-ХшпЬег); О 1злал — проверка на ХаХ; О 1з1пт — проверка на бесконечность значения; О 1зг1л11е — проверка на конечность значения. РипФип В данном разделе собраны функции поиска минимумов и нулей функций, численного интегрирования, а также численного решения дифференциальных уравнений.
Все эти операции требуют создания М-файла функции, с которой будет вестись работа, поэтому данный раздел и получил такое нмя — «гцпст1оп 1цпсИопз». Вот важнейшие функции этого раздела; 13 Тгего — решение нелинейных уравнений; (Л тв1 пзеагсЬ вЂ” многомерная нелинейная минимизация без ограничений; О Тв1 лЬпб — скалярная нелинейная минимизация с ограничениями; О ццаб, сцаб1 — численное интегрирование; О бЬ1соаб — численное вычисление двойного интеграла; О обе45, обе23, обе113, обе231, обе15з, обе23з, обе231Ь вЂ” различные методы численного решения дифференциальных уравнений. Оепега! Данный раздел содержит функции обшего назначения. Сюда относятся команды работы со справочной системой, управления рабочей областью памяти, открытия и сохранения файлов, настройки пути поиска файлов, управления командным окном, средства вызова команд операционной системы, а также отладочные средства.
Огарп2б В данном разделе солержатся средства двумерной графики. Важнейшие из них были рассмотрены в разделе «Двумерная графика» приложения А. ОгарпЗб В данном разделе содержатся средства трехмерной графики. Важнейшие из них были рассмотрены в разделе «Трехмерная графика» приложения А. 553 ОгарЫсв В этом разделе собраны средства поддержки дескриплгорцой графики (Навс(1е Стар!11сз®) МАТ1.ЛВ. Вкратпе се идею можно описать следуюцгим образом. Все графические функции, такие как Й диге, р1се и прочие, могут возвращать результат — число илц несколько чисел, являющихся дескригглгорами (1запсПе) созданных функцией графических объектов — графических окон, координатных осей, графиков н т.
д. Эти дескрипторы используются для получения программного доступа к графическим объектам н их свойствам. Более подробное описанце дескрипторной графики выходит за рамки тематики ланной книги. За необходимой информацией обратитесь к справочной системе МАТ1.АВ н книге «1)тйпй МАТ|АВ Сгар1псз», поставляемой в составе документации. !оШп К дании) категории относятся средства файлового ввода/вывода. Важнейшие функции работы с файлами были рассмотрены в разделе «Ввод и вывод данных» приложения А, а работа со звуковымн файламн подробно описана в разделе «Получение данных из внешних источников» главы 3.
~.апя В данном разделе собраны конструкции языка программирования МАТ1.АВ. Основные элементы языка были описаны в разделе «Программирование» приложения А. Из того, что не вошло в этот раздел, отметим следугощее; (:) лгу и сассЬ вЂ” операторы для обработки исключительных ситуаций (ехсерйов); 0 еча1('5') — вычисление МЛТ1АВ-выражения, заданного в виде строкового входного параметра '5'; д 1еча1('Г', х1, х2, ...) — вычисление функции, пмя которой задано строковым входным параметром 'Е', с передачей ей входных параметров х1, х2 и т.
д.; Ы о1оЬа1 — определение глобальной переменной; Н регзз зсепт — определение локальной переменной функции, значение которой сохраняется при следующем вызове функции; С) ехззт — проверка существования переменной или функции; 0 ззв1оЬз1 — проверка глобальности переменнои; д оззр — вывод значения переменной в командное окпо МЛТ).ЛВ; 0 трг1пст — запись форматированных данных в поток вывода; С] зрг1 пС~ — запись форматированных данных в строку; Ю з прот — запрос на ввод значения переменной пользователем; с) ранхе — приостановка работы программы.
564 Приложение Б. Обзор функций »ЗАТкдв Майкоп В данном разделе собраны матричные функции линейной алгебры. Отметим лишь важнейшие из пих: О поги — норма матрицы илн вектора; О гап1 — ранг матрицы; О бес — определитель матрицы; О спасе — след матрицы (сумма диагональных элементов); О ~ и / — решение систем линейных уравнений (матричное деление); О 1пч — обращение матрицы; О е1д — расчет собственных чисел и собственных векторов матрицы; О зчб — разложение по сингулярным числам; О ро1у — характеристический гюлином матрицы; О ехрв — матричная экспонента; О 1одв — матричный логарифм; О здгСв — матричный квадратный корень.
Орв Данный раздел посвящен операторам и символам, имеющим для МАТВАВ специальное значение. Поскольку поддержка этих базовых возможностей встроена в ядро системы, в. каталоге Орз в основном содержится лишь справочная информация. Исключением, в частности, являются функции работы с битовыми представлениями неотрицательных целых чисел: О Ь|сапо' — побитовое «И»; О Ыссвр — побитовое «НЕ»; О Ьтсог — побитовое «ИЛИ»; О Ь1Ьвах — максимальное целое числа, которое можно точно представить в используемом МАТЮКАВ формате с плаваюшей запятой. Для платформы РС зто значение равно 2 ' — 1; 53 О Ысхог — побитовое «исключающее ИЛИ»; О ЫСзес — установка бита с заданным номером в заданное значение; О Ь1сдеФ вЂ” считывание значения бита с заданным номером; О ЫСзЫТС вЂ” побитовый сдвиг на заданное число разрядов.
Ро!ущип В данном разделе собраны функции интерполяции и работы с полиномами. Перечислим лишь наиболее важные для задач обработки сигналов функции работы с полиномами: 565 вресгио 0 гоосз — поиск корней полинома; 0 ро1у — расчет коэффициентов полинома по его корням; С3 ро1уча1 — вычисление значения полинома в заданной точке; 0 ро1учэ1в — вычисление значения полинома от матричного аргумента; О гез1ове — представление дробно-рациональной функции в виде суммы простых дробей (эта функция была рассмотрена в разделе «Преобразование способов описания линейных цепей» главы 2); О ро1ут11 — полиномиальная аппроксимация данных; С3 ро!убег — дифференцирование полиномов, их произведений и отношений; 0 ро1узпе — интегрирование полнномов; 0 сопч — умножение полиномов; 0 оесопч — деление полиномов.
ЗрагШп В некоторых предметных областях приходится иметь дело с матрицами очень болыпого размера, у которых отлична от нуля лишь малая часть элементов. Такие матрицы называются разрезкенными (зрагзе). Е1а хранение нулевых элементов и выполнение математических операций с ними впустую тратится много ресурсов компьютера.
В данном разделе собраны функции, позволяющие хранить матрицы и выполнять матричные операции непосредственно в разреженном виде, то есть хранить только значения и индексы ненулевых элементов матриц. В задачах обработки сигналов такие матрицы практически не встречаются, поэтому конкретные функции данного раздела здесь не перечисляются. ЗресЫп Как явствует из названия, в этом разделе находятся специальные математические функции. Вот важнейшие из них: О а1гу — функции Эйри; 0 Ьекэе1 !, Ьеээе1у, Ьеээе1 Ь, Ьеээе!1, Ьеззе1». — функции Бесселя; !.! Ьеса, Ьета1пс, Ьейа1п — бета-функция, неполная бета-функция и логарифм бета-функции; а е111р,! — эллиптические функции Якоби; 0 е111р~е — полный эллиптический интеграл; О егт — функция ошибок; Ы егтс — дополнительная функция ошибок; !1 егтсх — масштабированная дополнительная функция ошибок; !1 егГ1пч — обратная функция ошибок; (Л ехр1пс — интегральная экспонента; О Яавва, 9апвэ1пс, Яапва1п — гамма-функция, неполная гамма-функция и логарифм гамма-функции; 666 Прилоиение Б.
Обзор функций Млтсдн О 1ецепбге — присоединенная функция Лежандра; О сгозз — векторное произведение; О боС вЂ” скалярное произведение векторов; О тасСог — разложение натурального числа на простые множители; О 1зрг)ве — проверка, является ли натуральное число простым; О рг1вез — генерация простых чисел; О Ясб — наибольший обший делитель; О 1св — наименьшее обшее кратное; О гаС вЂ” рациональная аппроксимация; О тасСог1а1 — факториал. Зресягарп В данном разделе собраны специализированные графические функции.
Сюда относятся разнообразные диаграммы (агеа, Ьаг, Ьагв, р1е н др.), рассмотренные нами ранее функции зтев, зга1гз, сопСоог и сопгоогт, а также многие другие. Особый интерес представляют функции, имена которых начинаются с букв ег (от «еазу» — «легкий») — егр1оС, егро1аг, егсопгоог, егсопСоогГ, ег9гарПЗ, егвезп, егвезпс, егр1оСЗ, егаогГ и егзогтс. Они позволяют строить графики соответствуюших типов (см.
раздел «Графика» приложения А), задавая не массивы даных, а строки, в которых записаны формулы для вычислений. Также в данном разделе имеются функции чтения и записи графических файлов, трехмерной визуализации и анимации. 81гГип К данному разделу относятся функции работы со строками (см. раздел «Строки» приложения А). Важнейшими из ннх являются следующие: О Ыапкз — создание строки, заполненной пробелами; О беЫапк — удаление концевых пробелов из строки; О зггсаС вЂ” соединение строк; О зСгсвр — сравнение строк; О зСгпсвр — сравнение первых М символов строк; О зСгсвр1 — сравнение строк без учета регистра символов; О зггпсвр1 — сравнение первых Ю символов строк без учета регистра символов; О т1пбзгг — поиск одной строки внутри другой; О оррег — преобразование строки к верхнему регистру; О 1оиег — преобразование строки к нижнему регистру; О пов2зСг — преобразование числа в строку; О 1пС2зСг — преобразование целого числа в строку; вяпгоп С) зсг2бооЬ1 е — преобразование строки в число в формате боиЬ1 е; С) зсг2пвв — преобразование матрицы строк в числовой массив; с) зрг1 пст — запись форматированных данных в строку; О Ьех2бес — преобразование шестнадцатеричной строки в целое число; О бес2Ьех — преобразование целого числа в шестнадцатеричную строку; [3 Ьап2бес — преобразование двоичной строки в целое число; 0 бес2Ьап — преобразование целого числа в двоичную строку.