- •Оглавление
- •Список сокращений
- •Часть I
- •Часть II
- •1.1. Высшее образование
- •Часть I
- •Твоя альма матер – поволжский
- •Государственный технологический
- •Университет
- •1. Система высшего технического образования
- •1.2. Инженерное образование в России
- •1.3. Чем университет отличается от института
- •1.4. Многоступенчатое образование: бакалавриат, магистрат
- •2. Пгту как пример государственного технического университета на рубеже XX и XXI веков
- •2.1. История вуза
- •2.2. Университет сегодня
- •Факультеты (в скобках – год основания):
- •2.3. Структура Поволжского государственного
- •2.3.1. Образовательная структура
- •2.3.2. Структура управления университетом
- •41 Рис. 2.3. Управленческая структура пгту
- •43 Рис. 2.4. Структура управления университетом
- •3. Студент в учебном процессе [2, 3]
- •3.1. Студент на лекции
- •3.2. Студент на практических занятиях
- •3.3. Студент в учебной лаборатории
- •3.4. Студент учится самостоятельно
- •3.5. Студент на экзамене
- •3.6. Роль компьютера и Интернета в образовании
- •Часть II основы радиотехники и радиоэлектроники
- •1. История развития радиотехники
- •2. Принципы радиотехники [2, 3, 5]
- •2.1. Возникновение электромагнитного поля
- •2.2. Распространение электромагнитных полей. Радиоволны
- •2.3. Использование высокочастотных колебаний
- •2.4. Генерация колебаний синусоидального вида
- •Синусоидальной формы
- •2.5. Принципы приема радиосигналов
- •2.6. Борьба с помехами
- •3. Электрорадиоэлементы [13, 14]
- •3.1. Резистивные элементы электронной техники
- •3.1.1. Общие сведения о резисторах
- •3.1.2. Основные параметры резисторов
- •3.1.3. Резисторы постоянного сопротивления
- •3.1.4. Система обозначений и маркировка резисторов
- •3.1.5. Специальные резисторы
- •3.2. Емкостные элементы электронной техники
- •3.2.1. Общие сведения о конденсаторах
- •3.2.2. Классификация и конструкции конденсаторов
- •3.2.3. Параметры конденсаторов
- •3.2.4. Система обозначений и маркировка конденсаторов
- •3.2.5. Основные разновидности конденсаторов
- •3.3. Индуктивные элементы электронной техники
- •3.3.1. Физическая природа индуктивности
- •3.3.2. Конструкции катушек индуктивности
- •3.3.3. Разновидности катушек индуктивности
- •3.4. Трансформаторы
- •4. Полупроводниковые приборы
- •4.1. Полупроводниковые материалы
- •4.2. Электроны и дырки в полупроводниках
- •4.3. Примеси и дефекты
- •4.4. Электронно-дырочный переход (p-n типа)
- •4.5. Полупроводниковые триоды (транзисторы)
- •4.6. Полупроводниковые интегральные схемы
- •5. Прикладные программы для решения
- •5.1. Система схемотехнического моделирования
- •5.1.1. Общие сведения
- •5.1.2. Основные достоинства программы
- •5.1.3. Компоненты и проведение экспериментов
- •5.2. Среда программирования LabView
- •5.3. Пакет прикладных программ matlab
- •5.3.1. Общие сведения
- •5.3.2. Математика и вычисления
- •5.3.3. Наборы инструментов
- •5.4. Система компьютерной алгебры Mathcad
- •5.4.1. Основные сведения
- •5.4.2. Основные возможности
- •5.4.3. Интерфейс
- •5.4.4. Графика
- •5.4.5. Расширение функциональных возможностей
- •5.4.6. Сравнительная характеристика
- •5.4.7. Решение уравнений в MathCad
- •5.4.8. Решение систем уравнений в MathCad
- •5.4.9. Программирование в MathCad
- •189 Рис. 5.2. Пример решения систем уравнений
- •6. Элементы теории цифровой обработки сигналов
- •6.1. Когда необходима обработка сигналов
- •6.2. Виды сигналов
- •6.2.1. Случайные сигналы
- •6.2.2. Виды детерминированных сигналов
- •6.3. Аналоговые и цифровые сигналы
- •6.4. Проблема выборки
- •6.5. Примеры обработки сигналов
- •6.5.1. Сглаживание сигнала
- •6.5.2. Подавление шумов
- •6.6. Математические модели сигналов
- •6.6.1. Математическое представление сигнала
- •6.6.2. Скалярное произведение и расстояние для двумерных векторов
- •6.6.4. Переход от векторного пространства
- •6.6.3. Ортонормированный базис
- •7. Радиотехнические системы
- •7.1. Классификация ртс
- •Диапазоны радиочастот
- •7.2. Тактико-технические характеристики ртс
- •7.3. Радиолокационные системы
- •7.3.1. Задачи, решаемые радиолокационными системами
- •7.3.2. История радиолокации
- •7.3.3. Принципы построения радиолокационных систем
- •7.3.4. Классификация радиолокационных систем
- •7.4. Современные радиолокационные системы
- •7.4.1. Радиолокационные станции управления воздушным движением
- •7.4.2. Рлс обнаружения, наведения и целеуказания
- •7.4.3. Рлс обнаружения маловысотных целей
- •7.4.4. Рлс наведения зенитных управляемых ракет
- •7.4.5. Рлс и комплексы разведки на поле боя
- •7.4.6. Рлс подповерхностного зондирования
- •7.4.7. Рлс противоракетной обороны
- •7.4.8. Корабельные рлс
- •7.4.9. Авиационные (самолетные) рлс
- •7.5. Радионавигационные системы
- •7.5.1. Общие сведения и история развития
- •7.5.2. Спутниковые системы навигации
- •7.6. Ртс передачи информации
- •Заключение. О тенденциях в современной радиоэлектронике
- •Словарь радиоэлектронных терминов
- •Список литературы
- •Именной указатель
- •Предметно алфавитный указатель
- •424000 Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3
- •424006 Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17
5.3. Пакет прикладных программ matlab
5.3.1. Общие сведения
MATLAB (сокращение от англ. «Matrix Laboratory») – пакет прикладных программ для решения задач технических вычислений и одноименный язык программирования, применяемый в этом пакете. MATLAB используют более миллиона инженерных и научных сотрудников, он работает на большинстве современных операционных систем, включая Linux, Mac OS, Solaris (начиная с версии R2010b поддержка Solaris прекращена) и Microsoft Windows.
MATLAB как язык программирования был разработан Кливом Моулером (англ. Cleve Moler) в конце 1970-х годов. Первоначально MATLAB предназначался для проектирования систем управления, но быстро завоевал популярность во многих других научных и инженерных областях.
Язык MATLAB является высокоуровневым интерпретируемым языком программирования, включающим основанные на матрицах структуры данных, широкий спектр функций, интегрированную среду разработки, объектно-ориентированные возможности и интерфейсы к программам, написанным на других языках программирования.
Программы, написанные на MATLAB, бывают двух типов – функции и скрипты. Функции имеют входные и выходные аргументы, а также собственное рабочее пространство для хранения промежуточных результатов вычислений и переменных. Скрипты же используют общее рабочее пространство. Как скрипты, так и функции не компилируются в машинный код и сохраняются в виде текстовых файлов. Существует также возможность сохранять так называемые pre-parsed программы – функции и скрипты, обработанные в вид, удобный для машинного исполнения. В общем случае такие программы выполняются быстрее обычных, особенно если функция содержит команды построения графиков.
Основной особенностью языка MATLAB являются его широкие возможности по работе с матрицами, которые создатели языка выразили в лозунге «думай векторно» (англ. Think vectorized).
5.3.2. Математика и вычисления
MATLAB предоставляет пользователю большое количество (несколько сотен) функций для анализа данных, покрывающее практически все области математики, в частности:
матрицы и линейная алгебра – алгебра матриц, линейные уравнения, собственные значения и вектора, сингулярности, факторизация матриц и другие;
многочлены и интерполяция – корни многочленов, операции над многочленами и их дифференцирование, интерполяция и экстраполяция кривых и другие;
математическая статистика и анализ данных – статистические функции, статистическая регрессия, цифровая фильтрация, быстрое преобразование Фурье и другие;
обработка данных – набор специальных функций, включая построение графиков, оптимизацию, поиск нулей, численное интегрирование (в квадратурах) и другие;
дифференциальные уравнения – решение дифференциальных и дифференциально-алгебраических уравнений, дифференциальных уравнений с запаздыванием, уравнений с ограничениями, уравнений в частных производных и другие;
разреженные матрицы – специальный класс данных пакета MATLAB, использующийся в специализированных приложениях;
целочисленная арифметика – выполнение операций целочисленной арифметики в среде MATLAB.
MATLAB предоставляет удобные средства для разработки алгоритмов, включая высокоуровневые с использованием концепций объектно-ориентированного программирования. В нем имеются все необходимые средства интегрированной среды разработки, включая отладчик и профайлер. Функции для работы с целыми типами данных облегчают создание алгоритмов для микроконтроллеров и других приложений, где это необходимо.
В составе пакета MATLAB имеется большое количество функций для построения графиков, в том числе трехмерных, визуального анализа данных и создания анимированных роликов.
Встроенная среда разработки позволяет создавать графические интерфейсы пользователя с различными элементами управления, такими как кнопки, поля ввода и другие. С помощью компонента MATLAB Compiler эти графические интерфейсы могут быть преобразованы в самостоятельные приложения, для запуска которых на других компьютерах необходима установленная библиотека MATLAB Component Runtime.
Пакет MATLAB включает различные интерфейсы для получения доступа к внешним подпрограммам, написанным на других языках программирования, данным, клиентам и серверам, общающимся через технологии Component Object Model или Dynamic Data Exchange, а также периферийным устройствам, которые взаимодействуют напрямую с MATLAB. Многие из этих возможностей известны под названием MATLAB API.