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1、电子类课程常用软件,Multisim2001 MATLAB,Multisim2001软件介绍 Multisim2001的基本操作 举例,Multisim2001是一个完整的设计工具，提供了一个非常大的元件数据库，并提供原理图输入接口,可以进行电子线路与系统的功能设计、逻辑设计、性能分析、系统优化直至印制电路板的自动设计，它可以完成电子工程设计的全过程。利用Multisim2001工具，电子设计工程师可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程在计算机上自动处理完成。,Multisim2001主要应用在： (1)开发电子系统或者进行IC设计，可以降低产品成本，缩短开发
2、周期，提高系统的可靠性。 (2)用作高等院校电子电路相关课程的仿真实验平台，使学生通过虚拟实验来巩固和提高电子线路的设计和分析能力，克服实验室仪器不足的问题。,Multisim2001的基本界面,设计工具栏 元件工具栏 仪表工具栏,元件工具栏（0）,元件工具栏（1）,电源（Source）库 基本元件(Basic)库 二极管(Diodes Components)库 晶体管(Transistors Components)库 模拟元件(Analog Components)库 TTL元件(TTL)库 指示器件(Indicators Components)库,元件工具栏（2）,电源（Source）库,基
3、本元件库,元件工具栏（3）,二极管库,三极管库,元件工具栏（4）,模拟元件库图,TTL元件库,元件工具栏（5）,仪表工具栏,Multisim2001的基本操作,1.电原理图的创建,(1)建立电路文件 (2)向电路窗口中放置元件 (3)修改基本元件的位置、显示颜色和标号 (4)连接电路,2.虚拟仪表的连接,（1）电流表 （2）添加示波器： （3）万用表 （4）频谱分析仪等,示例,例1 一个简单的电路（1）,如图所示，参数已经标注在图中，电阻R4上的电压U4、电阻R7上的电压U7、以及通过电阻R3的电流I3。,例1 一个简单的电路（2）,例2 振幅调制电路和包络检波电路的仿真与分析（0）,电路原理
4、图的创建,例2 振幅调制电路和包络检波电路的仿真与分析（1）,虚拟仪表的连接,例2 振幅调制电路和包络检波电路的仿真与分析（2）,电路仿真,例2 振幅调制电路和包络检波电路的仿真与分析（3）,瞬态分析,例2 振幅调制电路和包络检波电路的仿真与分析（4）,傅立叶分析（频谱分析）,例2 振幅调制电路和包络检波电路的仿真与分析（5）,调制度的分析,例3 50HZ陷波器（1）,创建 电路原理图,例3 50HZ陷波器（2）,下图为利用Multisim仿真软件得到的仿真结果，得出的是50HZ陷波器的幅频特性，由图可以看出，在频率为48.978HZ时，幅值为-20.75dB,例4 555定时器构成的多谐振荡
5、器（1）,创建电路原理图,例4 555定时器构成的多谐振荡器（2）,多谐振荡器输出,学习 MATLAB,什么是 MATLAB? MATLAB 能干什么? 掌握 MATLAB 应用实例,什么是 MATLAB?（1）,MATLAB是由美国Math Works公司20世纪80年代中期推出的数学软件。MATLAB是“Matric Laboratory”的缩写，意及“矩阵实验室”，优秀的数值计算能力和卓越的数据可视化能力使其很快在数学软件中脱颖而出。MATLAB已经发展成为多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件。在欧美的高校和研究机构中，MATLAB是一种非常流行的计算机语言，许多重要的学术刊物上发表
6、的论文均是用MATLAB来分析计算以及绘制出各种图形。,什么是 MATLAB?（2）,MATLAB是一完整的并可扩展的计算机环境，是一种进行科学和工程计算的交互式程序语言。它的基本数据单元是不需要指定维数的矩阵，它可直接用于表达数学的算式和技术概念，而普通的高级语言只能对一个个具体的数据单元进行操作。因此，解决同样的数值计算问题，使用MATLAB要比使用Basic、Fortran和C语言等提高效率许多倍。许多人赞誉它为万能的数学“演算纸”。MATLAB采用开放式的环境，你可以读到它的算法，并能改变当前的函数或增添你自己编写的函数。,MATLAB 能干什么？（1）,MATLAB可以进行： 数学计
7、算、算法开发、数据采集 建模、仿真、原型 数据分析、开发和可视化 科学和工程图形应用程序的开发，包括图形用户界面的创建。 MATLAB广泛应用于： 数值计算、图形处理、符号运算、数学建模、系统辨识、小波分析、实时控制、动态仿真等领域。,MATLAB 能干什么？（2）,MATLAB包含的内容非常丰富，功能强大，可以概括为以下几个方面： 可以在多种操作系统下运行，如DOS、Windows 95/98/2000/2000/NT、Compaq Alpha、LinuxSun Solaris等。 有超过500种的数学、统计、科学及工程方面的函数，使用简单快捷，并且有很强的用户自定义函数的能力。,MATLA
8、B 能干什么？（3）,有强大的图形绘制和可视化功能，可以进行视觉数据处理和分析，进行图形、图像的显示及编辑，能够绘制二维、三维图形，使用户可以制作高质量的图形，从而写出图文并茂的文章。 有和用其他高级语言（如C，C+，FORTRAN，JAVA）编写的外部程序相接口的能力，也可把MATLAB程序转换成上述高级语言的子程序。,MATLAB 能干什么？（4）,有从外部文件及外部硬件设备读入数据的能力。 有丰富的网络资源，从相关的Web网站可以直接获得全套的MATLAB联机帮助文件和说明书的电子文档，还可以获得各类技术支持与帮助。,MATLAB 能干什么？（5）,丰富的工具箱toolbox 各个领域的
9、专家学者将众多学科领域中常用的算法编写为一个个子程序，即m文件，这些m文件包含在一个个工具箱中。其工具箱可以分为两大类，即功能性工具箱和科学性工具箱。功能性工具箱主要用来扩充MATLAB的符号计算、图形可视化、建模仿真、文字处理等功能以及与硬件实时交互的功能。学科性工具箱是按学科领域来分类的，如信号处理、控制、通信、图像、神经网络图像处理、系统辨识、鲁棒控制、模糊逻辑、小波等工具箱。、,掌握 MATLAB ,MATLAB的构成： MATLAB开发环境：进行应用研究开发的交互式平台 MATLAB 数学与运算函数库：用于科学计算的函数 MATLAB 语言：进行应用开发的编程工具 图形化开发：二维、
10、三维图形开发的工具 应用程序接口 (API)：用于与其他预言混编 面向专门领域的工具箱：小波工具箱、神经网络工具箱、信号处理工具箱、通信工具箱、图像处理工具箱、模糊逻辑工具箱、优化工具箱、鲁棒控制工具箱等几十个不同应用的工具箱。,应用实例：波形产生,sawtooth（锯齿波或三角波） Diric（Dirichlet或周期sinc函数） rand（白噪声信号波形） square（方波） sinc（sinc或函数） chirp（chirp信号波形） sin cos,各种变换：,czt（线性调频Z变换） dct（离散余弦变换） fft（一维快速傅里叶变换） fft2（二维快速傅里叶变换） idct（
11、逆离散余弦变换） ifft（一维逆快速傅里叶变换） ifft2（二维逆快速傅里叶变换） hilbert（Hilbert变换）,例1 用MATLAB产生单位脉冲序列并绘出离散图：在范围内的各点取值。 解： ex1 n=-2:10;k=2; x=(n-k)=0; stem (n,x),例1 用MATLAB画出信号，其中w(n)是均值为零、方差为0.6的白噪声序列。,解： n=0:0.1:50; x=10*sin(0.04*pi*n); w=0.6*randn(size(n); y=x+w; plot(n,x) figure plot(n,w) figure plot(n,y); f=fft(y);
12、 figure plot(abs(f) 程序产生的波形如图2所示：,例2：矩形函数的频谱分析,clear all T=-4:0.01:4; x=zeros(1,length(T); i=1; for t=-2:0.01:2 xx=1; x(200:600)=xx; end plot(T,x ) figure F=fft(x); plot(abs(fftshift(F),例3 差分方程求解,其中，解：将差分方程写成标准形式： MATLAB程序和执行结果如下： b=1,1,1; a=1,-1,0.8; Y=-2,-4;X=1,2; %输入初始条件 xic=filtic(b,a,Y,X); %filter()函数选择初始条件 n=0:50; %取50个输入样本 x=cos(n*pi/6); y=filter(b,a,x,xic); plot(n,y);,例5图像变换及压缩原理,i=imread(peppers.png) imshow(i) j=rgb2gray(i); figure;imshow(j) DJ=dct2(j); figure;mesh(DJ) FJ=fft2(j); figure imshow(log(abs(fftshift(FJ) , ) ,colormap(jet(64),colorbar figure; mesh(log(abs(fftshift(FJ),