【正文】 的模塊集合工具箱Matlab針對不同的領(lǐng)域都分別開發(fā)了相應(yīng)功能的模塊集合和工具箱。使之更有利于不是計算機(jī)專業(yè)的人使用。使用者在命令窗口中把輸入語句和執(zhí)行命令進(jìn)行同步，或者先編好一個較大的應(yīng)用程序后再對其直接運行。Matlab中的函數(shù)能解決很多的問題一般有矩陣的運算和方程的求解、微分方程組及偏微分方程組的求解、符號的運算、快速傅立葉變換統(tǒng)計與分析、在工程過程中對問題進(jìn)行優(yōu)化、對稀疏矩陣的運算、復(fù)數(shù)運算、正余弦函數(shù)和其它初等函數(shù)的運算、多維數(shù)組的操作以及對建模進(jìn)行動態(tài)仿真功能的實現(xiàn)。在計算和要求相同的情況下，使用Matlab的編程語言工作量會大大減少，節(jié)省了程序計算的時間。在函數(shù)里所用到的算法基本上都是科學(xué)研究以及在各種工程計算中最新研究出來的成果。（3）強大的科學(xué)計算機(jī)數(shù)據(jù)處理能力Matlab包含了許多的算法。而且Matlab對一些特殊的可視化要求，例如圖形形成和編輯等，也都有相應(yīng)的功能函數(shù)，保證了用戶對圖像方面的要求[12]。較高水平層次的作圖包括二維圖形和三維圖形的可視化、數(shù)字圖象的處理、動畫作圖和表達(dá)式的作圖等。Matlab的編程環(huán)境有比較完善的調(diào)試系統(tǒng)，沒編譯過的程序就可以直接進(jìn)行運行，并且能夠及時地把錯誤報告出來及對出錯原因的分析。隨著Matlab逐漸往商業(yè)化方向發(fā)展以其及軟件自身的不斷完善升級，Matlab對其用戶界面也在不斷的完善，人和機(jī)的交互性變得更強，操作更容易更方便。Matlab在數(shù)字信號處理中常用的函數(shù)有波形的產(chǎn)生、濾波器的分析和設(shè)計、傅里葉變換、Z變換等，如：波形產(chǎn)生：sawtooth（鋸齒波或三角波）Diric（Dirichlet或周期sinc函數(shù)）rand（白噪聲信號波形）square（方波）sinc（sinc或 函數(shù)）chirp（chirp信號波形）濾波器的分析：abs（求幅值）angle（求相角）conv（求卷積）freqz（數(shù)字濾波器頻率響應(yīng)）impz（數(shù)字濾波器的沖擊響應(yīng)）zplane（數(shù)字系統(tǒng)零極點圖）IIR濾波器設(shè)計：butter（巴特沃斯數(shù)字濾波器）cheby1（切比雪夫I型）cheby2（切比雪夫II型）maxflat（最平濾波器）ellip（橢圓濾波器）yulewalk（遞歸數(shù)字濾波器）bilinear（雙線性變換）impinvar（沖激響應(yīng)不變法）FIR濾波器設(shè)計：triang（三角窗）blackman（布萊克曼窗）boxcar（矩形窗）hamming（海明窗）hanning（漢寧窗）kaiser（凱塞窗）fir1（基于窗函數(shù)法）fir2（基于頻率抽樣法）firrcos（上升余弦FIR濾波器設(shè)計法）intfilt（內(nèi)插FIR濾波器設(shè)計法）kaiserord（用Kaiser窗設(shè)計FIR濾波器的參數(shù)估計）各種變換：czt（線性調(diào)頻Z變換）dct（離散余弦變換）fft（一維快速傅里葉變換）fft2（二維快速傅里葉變換）idct（逆離散余弦變換）ifft（一維逆快速傅里葉變換）ifft2（二維逆快速傅里葉變換）hilbert（Hilbert變換） MATLAB優(yōu)勢和特點（1）豐富的工作平臺和編程環(huán)境Matlab是由很多的工具構(gòu)成的，這些工具使用戶能很方便的使用Matlab函數(shù)與文件等。Matlab中有很豐富的數(shù)字信號處理工具箱，其工具箱使用非常簡便。Matlab有很多的函數(shù)集，包括一些最基本的函數(shù)到例如矩陣計算，數(shù)字濾波器頻率響應(yīng)、雙線性變換等復(fù)雜函數(shù)。Matlab是一個很高級的矩陣語言，它包括控制語句（如if語句、for語句等）、多種函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入與輸出，Matlab的編程特點面向?qū)ο蟮摹? Matlab具有很強大的功能，它不僅可以對矩陣進(jìn)行運算、繪制函數(shù)圖形和數(shù)據(jù)等、而且號可以創(chuàng)建用戶界面、對其他編程語言的程序連接。Matlab為科學(xué)研究領(lǐng)域、工程設(shè)計和要進(jìn)行有效數(shù)值運算的許多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種很好的解決途徑，而且在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)程序設(shè)計語言（例如C、Fortran）的編輯模式。 MATLAB功能Matlab主要是應(yīng)用在科學(xué)計算、可視化和交互式程序設(shè)計的高科技計算的環(huán)境，其是由美國Math Works公司開發(fā)和發(fā)布的。Matlab被國際控制界公認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)的計算軟件是在20世紀(jì)九十年代的時候。在第1版Matlab發(fā)行以后，有很多的科學(xué)工作人員加入到了Matlab的開發(fā)團(tuán)隊中，而且許多科技工作者對于目前MATLAB系統(tǒng)的進(jìn)步與完善做出了巨大的努力。其經(jīng)典應(yīng)用有：數(shù)值計算、算法的預(yù)設(shè)計處理與實驗驗證，和一些特別的短矩陣計算應(yīng)用，例如自動化控制、統(tǒng)計、信號處理等。在如今美國部分的大學(xué)里，Matlab逐漸成為輔助教學(xué)的有益工具在數(shù)值線性代數(shù)和其它一些高等數(shù)學(xué)課程等方面。同時Matlab在數(shù)字圖像的處理方面也應(yīng)用非常廣泛，我們可以利用Matlab顯示圖像并且對圖像進(jìn)行處理和變換在數(shù)字圖象處理及Matlab實現(xiàn)一書中詳細(xì)描寫了對于圖像的各種處理及變換。用戶可以在Matlab環(huán)境下進(jìn)行多種操作如：數(shù)學(xué)計算、程序設(shè)計、圖像生成、輸入與輸出、文件資料的管理等。Matlab的第1版是1984年發(fā)行的，期間經(jīng)過了10多年的不斷完善，如今已推出最新版本()。2 仿真軟件MATLAB MATLAB發(fā)展歷史MATLAB軟件用作數(shù)字圖形處理和數(shù)值計算的科學(xué)計算系統(tǒng)環(huán)境，其由美國Math works公司推出的。(3) 電控編程CCD橫向濾波器（FPCCDTF）以電荷耦合器加權(quán)的橫向濾波器（TF）在數(shù)字信號處理中，其質(zhì)量和價格可與種信號處理部件和數(shù)字濾波器各相比較。在過去，使晶體濾波器的發(fā)展產(chǎn)生了一個質(zhì)的飛躍的條件是集成晶體濾波器的產(chǎn)生，在最近十年以來，人們對晶體濾波器進(jìn)行了以下方面的研究：努力實現(xiàn)良好的設(shè)計，除了具有很好的選擇外，同時還具有良好的時域響應(yīng)；尋求探索新型的材料；積極的改進(jìn)工藝技術(shù)，使其向集成化的方向發(fā)展。所以，它在所有無源濾波器中最有發(fā)展前途。一般應(yīng)用在：廣播電視發(fā)射機(jī)中當(dāng)作殘留邊帶的濾波器；在彩色電視接的收機(jī)中用作調(diào)諧系統(tǒng)的表面梳形濾波器，而且，在國防衛(wèi)星的通信系統(tǒng)中也被廣泛應(yīng)用。d. 其它新型濾波器(1) 聲表面波濾波器 聲表面波濾波器的幅頻特性和相位特性可分別控制，以達(dá)到，工藝簡單，穩(wěn)定和體積小的要求。 (3) 多維DF在數(shù)字圖象的處理、煤炭的開采、石油探測的數(shù)據(jù)信息處理中等都有對于維DF的應(yīng)用，設(shè)計多維DF，通常是一維DF被優(yōu)化設(shè)計發(fā)展到多維DF中。自適應(yīng)DF的簡單算法：CLMS算法、MLMS算法、 TDO算法、差值LMS算法和WLMS算法(2) 復(fù)數(shù)DF大多數(shù)使用復(fù)數(shù)DF情況下是在輸入的信號為窄帶信號的處理系統(tǒng)中。c. 幾種新型數(shù)字濾波器（DF）(1) 自適應(yīng)DF自學(xué)習(xí)、自跟蹤是自適應(yīng)DF所具有比較強的功能。 SCF的應(yīng)用現(xiàn)狀：主體是聲頻范圍的應(yīng)用，工作應(yīng)用的頻率范圍在100KHz內(nèi)；在數(shù)字信號處理方面包括：程控SCF、對模擬信號進(jìn)行處理、對振動頻率的分析、音樂綜合、解調(diào)器、離散傅氏變換、共振頻譜、語言信號綜合器、音調(diào)選擇、語聲編碼、聲音頻率的分析、均衡器、鎖相電路等相關(guān)應(yīng)用。a. 有源濾波器有源濾波器由運算放大器、正阻抗倒置器（PII）、頻率變阻器（FDNR）、負(fù)電容、負(fù)電阻、負(fù)電感、負(fù)阻抗變換器（NIC）、正阻抗變換器（PIC）、負(fù)阻抗倒置器（NII）、廣義阻抗變換器（GIC）、四種受控源組成。有源濾波器主要特點是：通帶頻率范圍內(nèi)的信號沒有能量損失，而且還可以進(jìn)行放大，沒有明顯的負(fù)載效應(yīng)，對于多級相聯(lián)時之間的影響比較小，可以用級聯(lián)方法組成高階濾波器，而且濾波器的重量輕、體積小、不需要磁場進(jìn)行屏蔽；其主要缺點是：有源器件的帶寬在通帶頻率范圍內(nèi)受限制，要用直流電源進(jìn)行供電，其在可靠性能方面比不上無源濾波器，在高電壓、高頻率、大功率的場合不建議使用。無源濾波器的特點主要是：有比較簡單的電路，不需要直流電源，高性能；其主要缺點是：通帶頻率