MATLAB实用教程 教学课件 作者 张磊 毕靖 郭莲英 第十章.ppt

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1、第十章实际应用MATLAB/Simulink的推出得到了各个领域专家学者的关注，为各个层次的研究人员提供了有力的工具。本章将介绍MATLAB在信号处理、图像处理和自动控制领域的应用。目录10.1信息处理领域10.2图像处理领域10.3自动控制领域习题10.1信息处理领域10.1.1工具箱介绍10.1.2模型集介绍10.1.3实例在计算机中，所有的信号都是离散信号，因此在使用MATLAB/Simulink进行信号处理之前，先要将时间信号进行离散化处理。10.1.1工具箱介绍信号处理工具箱将大量函数分成若干类，以方便按功能查找，以下列出主要的类。波形产生（Wa

2、veformGeneration）滤波器分析（FilterAnalysis）滤波器实现（FilterImplementation）4．线性系统变换（LinearSystemTransformations）5．FIR滤波器设计（FIRDigitalFilterDesign）6．IIR滤波器设计（IIRDigitalFilterDesign）7．IIR滤波器的阶评估（IIRFilterOrderEstimation）8．变换（Transforms）9．统计信号处理和谱分析（StatisticalSignalProcessingandSpectralAnalys

3、is）10．窗函数（Windows）11．参数化建模（ParametricModeling）12．特殊操作（SpecializedOperations）13．模拟低通滤波器原型（AnalogLowpassFilterPrototypes）14．模拟滤波器设计（AnalogFilterDesign）15．模拟滤波器转换（AnalogFilterTransformation）16．滤波器离散化（FilterDiscretization）17．模对数倒谱分析（CepstralAnalysis）18．线性预测（LinearPrediction）19．多速信号处理（

4、MultirateSignalProcessing）20．图形用户界面（GraphicalUserInterfaces）10.1.2模型集介绍信号处理模型集将大量模块分成若干类，以方便按功能查找，以下列出主要的类。评估工具（Estimation）滤波工具（Filtering）数学函数（MathFunctions）输入输出接口（Platform-SpecificI/O）调制解调器（Quantizers）信号管理（SignalManagement）信号操作（SignalOperations）信号处理信宿（SignalProcessingSinks）信号处理信源

5、（SignalProcessingSources）统计工具（Statistics）信号转换工具（Transform）10.1.3实例运行该模型，并在命令窗口输入如下代码：figurestem(yout)运行结果如下图所示。M文件的具体代码序列如下：b=[0.20.10]；a=[1-0.4-0.5]；h=impz(b,a,64)；%计算脉冲响应figurestem(h)title('IMPZfunction')运行结果也如下图所示。10.2图像处理领域1．二进制图像2．索引图像3．灰度图像4．多帧图像5．RGB图像MATLAB提供了图像处理工具箱，并且Sim

6、ulink提供了视频和图像处理模型集。图像类型即数组数值与像素颜色之间定义的关系，在MATLAB中有以下5种类型的图像。1．二进制图像在一幅二进制图像中，每一个像素将取两个离散数值中的一个。二进制图像使用unit8或双精度类型的数组类存储，下图是一幅典型的二进制图像实例。2．索引图像索引图像是一种把像素值直接作为RGB调色板下标的图像。在MATLAB中，索引图像包含一个数据矩阵X和一个颜色映射矩阵map。下图显示了索引图像的结构。3．灰度图像灰度图像通常由一个unit8、unit16或双精度类型的数组来描述。下图为一个典型的双精度灰度图像。4．多帧图像多帧

7、图像是一种包含多幅图像或帧的图像文件，它主要用于需要对时间或场景集合进行操作的场合，在MATLAB中它是一个4维数组，其中第4维用来指定帧的序号。5．RGB图像RGB图像又称为真彩图像，它是利用R、G、B三个分量标识一个像素的颜色，R、G、B分别代表红、绿、蓝3种不同的颜色，通过三基色可以合成出任意颜色。下图为一幅典型的双精度RGB图像，在此图中为了确定像素（2，3）的颜色，需要查看一组数据RGB（2，3，1：3）。10.2.1工具箱介绍图像处理工具箱将大量函数分成若干类，以方便按功能查找，以下列出主要的类。图像输入、输出和显示（ImageInput,Ou

8、tput,andDisplay）交互式组件工具（ModularIn