MATLAB

MATLAB

美國MathWorks公司出品的商業數學軟件
MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業數學軟件,用于數據分析、無線通信、深度學習、圖像處理與計算機視覺、信号處理、量化金融與風險管理、機器人,控制系統等領域。[1]20世紀70年代,美國新墨西哥大學計算機科學系主任Cleve Moler為了減輕學生編程的負擔,用FORTRAN編寫了最早的MATLAB。MATLAB是matrix&laboratory兩個詞的組合,意為矩陣工廠(矩陣實驗室),軟件主要面對科學計算、可視化以及交互式程序設計的高科技計算環境。行矩陣運算、繪制函數和數據、實現算法、創建用戶界面、連接其他編程語言的程序等。MATLAB的基本數據單位是矩陣,它的指令表達式與數學、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB來解算問題要比用C,FORTRAN等語言完成相同的事情簡捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等軟件的優點,使MATLAB成為一個強大的數學軟件。
    軟件名稱:MATLAB 軟件平台:Windows/MacOS/Linux等 軟件語言:C 開發商:MathWorks.Inc 軟件授權:MathWorks.Inc 軟件版本:R2020a 軟件大小:216.77

發展曆程

20世紀70年代,美國新墨西哥大學計算機科學系主任Cleve Moler為了減輕學生編程的負擔,用FORTRAN編寫了最早的MATLAB。1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立了的MathWorks公司正式把MATLAB推向市場。到20世紀90年代,MATLAB已成為國際控制界的标準計算軟件。

MATLAB:統一了用于一維、二維與三維數值積分的函數并提升了基本數學和内插函數的性能。

MATLAB Compiler:可以下載 MATLAB Compiler Runtime (MCR),簡化編譯後的程序和組件的分發。

Image Processing Toolbox:通過亮度指标優化進行自動圖像配準。

Statistics Toolbox:增強了使用線性、廣義線性和非線性回歸進行拟合、預測和繪圖的界面。

System Identification Toolbox:識别連續時間傳遞函數。

版本

建造編号

發布時間

MATLAB 1.0

1984

MATLAB 2

1986

MATLAB 3

1987

MATLAB 3.5

1990

MATLAB 4

1992

MATLAB 4.2c

R7

1994

MATLAB 5.0

R8

1996

MATLAB 5.1

R9

1997

MATLAB 5.1.1

R9.1

1997

MATLAB 5.2

R10

1998

MATLAB 5.2.1

R10.1

1998

MATLAB 5.3

R11

1999

MATLAB 5.3.1

R11.1

1999

MATLAB 6.0

R12

2000

MATLAB 6.1

R12.1

2001

MATLAB 6.5

R13

2002

MATLAB 6.5.1

R13SP1

2003

MATLAB 6.5.2

R13SP2

2003

MATLAB 7

R14

2004

MATLAB 7.0.1

R14SP1

2004

MATLAB 7.0.4

R14SP2

2005

MATLAB 7.1

R14SP3

2005

MATLAB 7.2

R2006a

2006

MATLAB 7.3

R2006b

2006

MATLAB 7.4

R2007a

2007

MATLAB 7.5

R2007b

2007

MATLAB 7.6

R2008a

2008

MATLAB 7.7

R2008b

2008

MATLAB 7.8

R2009a

2009.3.6

MATLAB 7.9

R2009b

2009.9.4

MATLAB 7.10

R2010a

2010.3.5

MATLAB 7.11

R2010b

2010.9.3

MATLAB 7.12

R2011a

2011.4.8

MATLAB 7.13

R2011b

2011.9.1

MATLAB 7.14

R2012a

2012.3.1

MATLAB 8.0

R2012b

2012.9.11

MATLAB 8.1

R2013a

2013.3.7

MATLAB 8.2

R2013b

2013.9.9

MATLAB 8.3

R2014a

2014.3.6

MATLAB 8.4

R2014b

2014.10.02

MATLAB 8.5

R2015a

2015.3.6

MATLAB 8.6

R2015b

2015.9.3

MATLAB 9.0

R2016a

2016.3

MATLAB 9.1

R2016b

2016.9

MATLAB 9.2

R2017a

2017.3

MATLAB 9.3

R2017b

2017.9

MATLAB 9.4

R2018a

2018.3

MATLAB 9.5

R2018b

2018.9

MATLAB 9.6

R2019a

2019.3

MATLAB 9.7

R2019b

2019.9

版本更新

軟件功能

應用領域

數值分析

數值和符号計算

數字圖像處理

數字信号處理

控制系統的設計與仿真

工程與科學繪圖

财務與金融工程

通訊系統設計與仿真

應用領域

重要功能

·MATLAB®: MATLAB 語言的單元測試框架

·Trading Toolbox™: 一款用于訪問價格并将訂單發送到交易系統的新産品

·Financial Instruments Toolbox™: 赫爾-懷特、線性高斯和 LIBOR 市場模型的校準和 Monte Carlo 仿真

·Image Processing Toolbox™: 使用有效輪廓進行圖像分割、對 10 個函數實現 C 代碼生成,對 11 個函數使用 GPU 加速

·Image Acquisition Toolbox™: 提供了用于采集圖像、深度圖和框架數據的 Kinect® for Windows®傳感器支持

·Statistics Toolbox™: 用于二進制分類的支持向量機 (SVM)、用于缺失數據的 PCA 算法和 Anderson-Darling 拟合優度檢驗

·Data Acquisition Toolbox™: 為 Digilent Analog Discovery Design Kit 提供了支持包

·Vehicle Network Toolbox™: 為訪問 CAN 總線上的 ECU 提供 XCP

服務支持

Simulink 産品系列重要功能

·Simulink®: Simulation Performance Advisor,鍊接庫模塊的封裝,以及通過邏輯表達式控制有效變量

·Simulink: 除 LEGO® MINDSTORMS® NXT、Arduino®、Pandaboard 和 Beagleboard 外,還為 Raspberry Pi™ 和 Gumstix® Overo® 硬件提供了内置支持

·SimRF™: 針對快速仿真和模型加載時間的電路包絡求解器

·SimMechanics™: 發布了用于從 CAD 和其他系統導入模型的 XML 架構

·Simulink Design Verifier™: 數組超出邊界檢查

MATLAB 和 Simulink 的系統工具箱

·Communications System Toolbo Sphere 解碼器和 Constellation 框圖系統對象

·Computer Vision System Toolbox™: 相機标定,立體視覺,Viola-Jones 對象檢測培訓,FREAK 特征提取和其他新函數

·DSPSystem Toolbox™: 頻譜分析儀和邏輯分析示波器,以及時域示波器的觸發

·Phased Array System Toolbox™: 極化支持、數組錐化以及針對傳感器數組分析、波形分析和雷達方程計算的應用程序代碼生成和實現

·Simulink Coder™: 減少了從 Stateflow® 調用的 Simulink 函數的數據副本

·Fixed-Point Designer™: 一款結合了 Fixed-Point Toolbox™ 和 Simulink Fixed Point™ 功能的新産品

·HDL Verifier™: 從 MATLAB 生成 HDL 測試工作台

優勢特點

1)高效的數值計算及符号計算功能,能使用戶從繁雜的數學運算分析中解脫出來;

2)具有完備的圖形處理功能,實現計算結果和編程的可視化;

3)友好的用戶界面及接近數學表達式的自然化語言,使學者易于學習和掌握;

4)功能豐富的應用工具箱(如信号處理工具箱、通信工具箱等),為用戶提供了大量方便實用的處理工具。

編程環境

MATLAB由一系列工具組成。這些工具方便用戶使用MATLAB的函數和文件,其中許多工具采用的是圖形用戶界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、曆史命令窗口、編輯器和調試器、路徑搜索和用于用戶浏覽幫助、工作空間、文件的浏覽器。随着MATLAB的商業化以及軟件本身的不斷升級,MATLAB的用戶界面也越來越精緻,更加接近Windows的标準界面,人機交互性更強,操作更簡單。而且新版本的MATLAB提供了完整的聯機查詢、幫助系統,極大的方便了用戶的使用。簡單的編程環境提供了比較完備的調試系統,程序不必經過編譯就可以直接運行,而且能夠及時地報告出現的錯誤及進行出錯原因分析。

簡單易用

Matlab是一個高級的矩陣/陣列語言,它包含控制語句、函數、數據結構、輸入和輸出和面向對象編程特點。用戶可以在命令窗口中将輸入語句與執行命令同步,也可以先編寫好一個較大的複雜的應用程序(M文件)後再一起運行。新版本的MATLAB語言是基于最為流行的C++語言基礎上的,因此語法特征與C++語言極為相似,而且更加簡單,更加符合科技人員對數學表達式的書寫格式。使之更利于非計算機專業的科技人員使用。而且這種語言可移植性好、可拓展性極強,這也是MATLAB能夠深入到科學研究及工程計算各個領域的重要原因。

強大處理

MATLAB是一個包含大量計算算法的集合。其擁有600多個工程中要用到的數學運算函數,可以方便的實現用戶所需的各種計算功能。函數中所使用的算法都是科研和工程計算中的最新研究成果,而且經過了各種優化和容錯處理。在通常情況下,可以用它來代替底層編程語言,如C和C++ 。在計算要求相同的情況下,使用MATLAB的編程工作量會大大減少。

MATLAB的這些函數集包括從最簡單最基本的函數到諸如矩陣,特征向量、快速傅立葉變換的複雜函數。函數所能解決的問題其大緻包括矩陣運算和線性方程組的求解、微分方程及偏微分方程的組的求解、符号運算、傅立葉變換和數據的統計分析、工程中的優化問題、稀疏矩陣運算、複數的各種運算、三角函數和其他初等數學運算、多維數組操作以及建模動态仿真等。

圖形處理

MATLAB自産生之日起就具有方便的數據可視化功能,以将向量和矩陣用圖形表現出來,并且可以對圖形進行标注和打印。高層次的作圖包括二維和三維的可視化、圖象處理、動畫和表達式作圖。

可用于科學計算和工程繪圖。新版本的MATLAB對整個圖形處理功能作了很大的改進和完善,使它不僅在一般數據可視化軟件都具有的功能(例如二維曲線和三維曲面的繪制和處理等)方面更加完善,而且對于一些其他軟件所沒有的功能(例如圖形的光照處理、色度處理以及四維數據的表現等),MATLAB同樣表現了出色的處理能力。同時對一些特殊的可視化要求,例如圖形對話等,MATLAB也有相應的功能函數,保證了用戶不同層次的要求。另外新版本的MATLAB還着重在圖形用戶界面(GUI)的制作上作了很大的改善,對這方面有特殊要求的用戶也可以得到滿足。

模塊工具

MATLAB對許多專門的領域都開發了功能強大的模塊集和工具箱。一般來說,它們都是由特定領域的專家開發的,用戶可以直接使用工具箱學習、應用和評估不同的方法而不需要自己編寫代碼。領域,諸如數據采集、數據庫接口、概率統計、樣條拟合、優化算法、偏微分方程求解、神經網絡、小波分析、信号處理、圖像處理、系統辨識、控制系統設計、LMI控制、魯棒控制、模型預測、模糊邏輯、金融分析、地圖工具、非線性控制設計、實時快速原型及半物理仿真、嵌入式系統開發、定點仿真、DSP與通訊、電力系統仿真等,都在工具箱(Toolbox)家族中有了自己的一席之地。

程序接口

新版本的MATLAB可以利用MATLAB編譯器和C/C++數學庫和圖形庫,将自己的MATLAB程序自動轉換為獨立于MATLAB運行的C和C++代碼。允許用戶編寫可以和MATLAB進行交互的C或C++語言程序。另外,MATLAB網頁服務程序還容許在Web應用中使用自己的MATLAB數學和圖形程序。MATLAB的一個重要特色就是具有一套程序擴展系統和一組稱之為工具箱的特殊應用子程序。工具箱是MATLAB函數的子程序庫,每一個工具箱都是為某一類學科專業和應用而定制的,主要包括信号處理、控制系統、神經網絡、模糊邏輯、小波分析和系統仿真等方面的應用。

軟件開發

在開發環境中,使用戶更方便地控制多個文件和圖形窗口;在編程方面支持了函數嵌套,有條件中斷等;在圖形化方面,有了更強大的圖形标注和處理功能,包括對性對起連接注釋等;在輸入輸出方面,可以直接向Excel和HDF5進行連接。

應用方面

MATLAB 産品族可以用來進行以下各種工作:

●數值分析

●數值和符号計算

●工程與科學繪圖

●控制系統的設計與仿真

●數字圖像處理技術

●數字信号處理技術

MATLAB在通訊系統設計與仿真的應用

MATLAB在通訊系統設計與仿真的應用

●通訊系統設計與仿真

●财務與金融工程

●管理與調度優化計算(運籌學)

MATLAB 的應用範圍非常廣,包括信号和圖像處理、通訊、控制系統設計、測試和測量、财務建模和分析以及計算生物學等衆多應用領域。附加的工具箱(單獨提供的專用MATLAB函數集)擴展了MATLAB 環境,以解決這些應用領域内特定類型的問題。

工具

常用工具箱

MATLAB包括擁有數百個内部函數的主包和三十幾種工具包。工具包又可以分為功能性工具包和學科工具包。功能工具包用來擴充MATLAB的符号計算,可視化建模仿真,文字處理及實時控制等功能。學科工具包是專業性比較強的工具包,控制工具包,信号處理工具包,通信工具包等都屬于此類。

開放性使MATLAB廣受用戶歡迎。除内部函數外,所有MATLAB主包文件和各種工具包都是可讀可修改的文件,用戶通過對源程序的修改或加入自己編寫程序構造新的專用工具包。

Matlab Main Toolbox——matlab主工具箱

Control System Toolbox——控制系統工具箱

Communication Toolbox——通訊工具箱

Financial Toolbox——财政金融工具箱

System Identification Toolbox——系統辨識工具箱

Fuzzy Logic Toolbox——模糊邏輯工具箱

Higher-Order Spectral Analysis Toolbox——高階譜分析工具箱

Image Processing Toolbox——圖象處理工具箱

computer vision system toolbox----計算機視覺工具箱

LMI Control Toolbox——線性矩陣不等式工具箱

Model predictive Control Toolbox——模型預測控制工具箱

μ-Analysis and Synthesis Toolbox——μ分析工具箱

Neural Network Toolbox——神經網絡工具箱

Optimization Toolbox——優化工具箱

Partial Differential Toolbox——偏微分方程工具箱

Robust Control Toolbox——魯棒控制工具箱

Signal Processing Toolbox——信号處理工具箱

Spline Toolbox——樣條工具箱

Statistics Toolbox——統計工具箱

Symbolic Math Toolbox——符号數學工具箱

Simulink Toolbox——動态仿真工具箱

Wavelet Toolbox——小波工具箱

DSP system toolbox-----DSP處理工具箱

常用工具箱

整數

fix(x):向零整數

floor(x):下取整,即舍去正小數至相鄰整數

ceil(x):上取整,即加入正小數至相鄰整數

rat(x):将實數x化為多項分數展開

rats(x):将實數x化為分數表示

sign(x):符号函數(Signum function)。

當x<0時,sign(x)=-1

當x=0時,sign(x)=0;

當x>0時,sign(x)=1。

rem(x,y):求x除以y的餘數

gcd(x,y):整數x和y的最大公因數

lcm(x,y):整數x和y的最小公倍數

exp(x) :自然指數

pow2(x):2的指數

log(x):以e為底的對數,即自然對數或

log2(x):以2為底的對數

log10(x):以10為底的對數

sin(x):正弦函數

cos(x):餘弦函數

tan(x):正切函數

acos(x):反餘弦函數

atan(x):反正切函數

atan2(x,y):四象限的反正切函數

cosh(x):雙曲餘弦函數

tanh(x):雙曲正切函數

asinh(x):反雙曲正弦函數

atanh(x):反雙曲正切函數

asin(x):反正弦函數

sinh(x):雙曲正弦函數

acosh(x):反雙曲餘弦函數

MATLAB常用三角函數

min(x): 向量x的元素的最小值

max(x): 向量x的元素的最大值

mean(x): 向量x的元素的平均值

median(x): 向量x的元素的中位數

std(x): 向量x的元素的标準差

diff(x): 向量x的相鄰元素的差

sort(x): 對向量x的元素進行排序(Sorting)

length(x): 向量x的元素個數

norm(x): 向量x的歐氏(Euclidean)長度

sum(x): 向量x的元素總和

prod(x): 向量x的元素總乘積

cumsum(x): 向量x的累計元素總和

cumprod(x): 向量x的累計元素總乘積

dot(x, y): 向量x和y的内積

cross(x, y): 向量x和y的外積

适用于向量的常用函數

MATLAB基本繪圖函數

plot: x軸和y軸均為線性刻度(Linear scale)

loglog: x軸和y軸均為對數刻度(Logarithmic scale)

semilogx: x軸為對數刻度,y軸為線性刻度

semilogy: x軸為線性刻度,y軸為對數刻度

plot繪圖函數的參數

字元顔色 字元圖線型态

y 黃色. 點

k 黑色o 圓

w 白色x x

b 藍色+ +

g 綠色* *

r 紅色

- 實線

c 亮青色

: 點線

m 錳紫色

-. 點虛線

-- 虛線

xlabel('Input Value'); % x軸注解

ylabel('Function Value'); % y軸注解

legend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 圖形注解

title('Two Trigonometric Functions'); % 圖形标題

grid on; % 顯示格線

注解

bar 長條圖

errorbar 圖形加上誤差範圍

fplot 較精确的函數圖形

polar 極坐标圖

hist 累計圖

rose 極坐标累計圖

stairs階梯圖

stem 針狀圖

fill 實心圖

feather 羽毛圖

compass 羅盤圖

quiver向量場圖

二維繪圖函數

MATLAB中有趣的演示實例

MATLAB中也同樣有許多有意思的實例,為提高讀者對MATLAB和Simulink的興趣,特舉部分以供參考。具體如下,運行的時候隻要将“:”前面的代碼複制到MATLAB中就可以了,随之會出現各種各樣的演示實例,對初學者幫助不小哦。

◆平面與立體繪圖

graf2d :XY平面繪圖(火柴棒)

graf2d2 :XYZ立體繪圖(切片)

hndlgraf :平面顯示線型處理窗口及命令演示

hndlaxis :平面顯示處理窗口及命令演示

graf3d :立體顯示處理窗口及命令演示

◆ 複雜函數的三維繪圖

cplxdemo :複雜的XYZ立體圖形

◆ 等高線繪制

quivdemo :等高線箭頭顯示

◆ 動畫

lorenz :Lorenz吸引子動畫顯示

◆電影

vibes :L-形薄膜振動

◆Fourier變換

sshow sunspots :太陽黑點數據的傅裡葉分析

fftdemo :分析噪聲序列中兩組數據的相關度

◆數據拟合

sshow fitdemo :顯示非線性數據拟合過程

census :預測世界人口

spline2d :樣條拟合

◆稀疏矩陣

sshow sparsity :降階

◆ 遊戲

xpbombs :仿Windows系統自帶的掃雷遊戲

life :生命發展遊戲

◆ 三維效果圖

klein1 :膚色三維效果圖

tori4 :四個首尾相接的圓環

spharm2 :球形和聲

cruller :類似油餅的東西

xpklein :Klein瓶 bottle

modes :L-形薄膜的12中模态

logo :MATLAB的Logo

xpquad :不同比例的巴爾體超四方體

truss :二維桁架的12個模模态

travel :旅行商問題動畫演示

wrldtrv :在地球儀上演示兩地間的飛行線路

makevase :通過點擊鼠标來制作花瓶

xpsound :聲音樣本分析

funfuns :綜合了找零點,最小化和單輸入函數積分功能

sshow e2pi :e^pi或者pi^e

quake :地震波可視化

penny :便士可視化

imageext :改變圖像的映射顔色

earthmap :地球儀

◆ 優化工具箱

bandem :香蕉最優化展示expo-style banana optimization

sshow filtdem :濾波效果演示filter effect demo

sshow filtdem2 :濾波設計演示filter design demo

cztdemo :FFT和CZT (兩種不同類型的Z-變換算法)

phone :演示電話通聲音的時間與頻率的關系

sigdemo1 :離散信号的時頻圖,可用鼠标設置

sigdemo2 :連續信号的時頻圖,可用鼠标設置

filtdemo :低通濾波器的交互式設計

moddemo :聲音信号的調制

sosdemo :數字濾波器的切片圖

◆ 神經網絡工具箱

neural :神經網絡模塊組

firdemo :二維FIR濾波器

nlfdemo :非線性濾波器

dctdemo :DCT演示

mlpdm1 :利用多層感知器神經網絡拟合曲線動畫

mlpdm2 :利用多層感知器神經網絡進行XOR問題運算

◆ 模糊邏輯工具箱

invkine :運動逆問題

juggler :跳球戲法

fcmdemo :FCM

slcp :類似倒立擺動畫

slcp1 :類似倒立擺動畫cart and a varying pole

slcpp1 :類似倒立擺動畫,有兩個擺,一個可以變化

sltbu :卡車支援

slbb :類似于翹翹闆

◆姓名函數:将自己姓名模拟成一個獨一無二的函數圖像

注意事項

1.安裝出錯時,可換注冊碼繼續安裝,到同一目錄;

2.【謹記】安裝路徑不要有中文名稱;

3.成功安裝完畢之後,如果遇到matlab啟動後,窗口在打開一到兩秒後就自動關閉了,可按以下方法試試:【假設你安裝的目錄為c:MATLAB】(不過不建議安裝到C盤,那樣會影響系統速度!)

1.确認安裝好後,在此路徑下c:MATLABbinwin32有一個名為 atlas_Athlon.dll的文件;

2.我的電腦上右擊點"屬性",再在"高級"中點"環境變量",在"系統變量"中點擊"新建"輸入以下信息:變量名:BLAS_VERSION 變量址:

c:MATLABbinwin32atlas_Athlon.dll

3.這樣之後,啟動MATLAB,不過又出現一個問題:窗口顯示

To get started, select MATLAB Help or Demos from the Help menu. The element type "name" must be terminated by the matching end-tag "".

Could not parse the file:c:matlabtoolboxccslinkccslinkinfo.xml

【解決方案】找到c:matlabtoolboxccslinkccslinkinfo.xml這個文件,用記事本打開【注意,這是重點,或者寫字闆】找到有一行這樣的Link for Code Composer Studio?/name>,大概是在第七行吧,把這句的/name>改成【加左尖括号】,保存文件,退出,即可。

4.安裝MATLAB成功!

無法運行可以考慮使用兼容模式運行,比如windows 2000模式

實用教程

《MATLAB實用教程》從快速入門和實用性兩個方面,對MATLAB7.0進行了詳細的介紹,并列舉了大量實用的例子。全書共分為12章,第1章介紹MATLAB的安裝及系統功能;第2~3章介紹MATLAB基于命令窗口的應用,講述了MATLAB的基礎知識和數學運算;第4~8章介紹MATLAB基于M文件的應用,講述了MATLAB的編程功能、數據顯示及存取功能、數值和符号計算功能、圖形用戶界面設計功能等。

第9~10章從模塊化仿真的角度介紹MATLAB基于Simulink環境的應用,講述了MATLAB的包含S函數的Simulink環境基礎知識和在信号處理、圖像處理以及控制等領域的實際應用;第11章從信息和功能交互的角度介紹MATLAB的外部接口,講述了MATLAB與Word、Excel、C語言、Java語言等的接口;第12章提供對《MATLAB實用教程》内容加深理解的實驗。

《MATLAB實用教程》可作為電子、通信、自控等專業本科生的教材,同時也可作為相關專業研究生及廣大科研人員的參考用書。

系統結構

MATLAB系統由MATLAB開發環境、MATLAB數學函數庫、MATLAB語言、MATLAB圖形處理系統和MATLAB應用程序接口(API)五大部分構成。

開發環境

MATLAB開發環境是一套方便用戶使用的MATLAB函數和文件工具集,其中許多工具是圖形化用戶接口。它是一個集成的 用戶工作空間,允許用戶輸入輸出數據,并提供了M文件的集成編譯和調試環境,包括MATLAB桌面、命令窗口、M文件編輯調試器、MATLAB工作空間和在線幫助文檔。

數學函數

MATLAB數學函數庫包括了大量的計算算法。從基本算法如四則運算、三角函數,到複雜算法如矩陣求逆、快速傅裡葉變換等。

語言

MATLAB語言是一種高級的基于矩陣/數組的語言,它有程序流控制、函數、數據結構、輸入/輸出和面向對象編程等特色。用這種語言能夠方便快捷建立起簡單運行快的程序,也能建立複雜的程序。

圖形處理

圖形處理系統使得MATLAB能方便的圖形化顯示向量和矩陣,而且能對圖形添加标注和打印。它包括強大的二維三維圖形函數、圖像處理和動畫顯示等函數。

程序接口

MATLAB應用程序接口(API)是一個使MATLAB語言能與C、Fortran等其它高級編程語言進行交互的函數庫。該函數庫的函數通過調用動态鍊接庫(DLL)實現與MATLAB文件的數據交換,其主要功能包括在MATLAB中調用C和Fortran程序,以及在MATLAB與其它應用程序間建立客戶、服務器關系。

版本

建造編号

發布時間

MATLAB 1.0

1984

MATLAB 2

1986

MATLAB 3

1987

MATLAB 3.5

1990

MATLAB 4

1992

MATLAB 4.2c

R7

1994

MATLAB 5.0

R8

1996

MATLAB 5.1

R9

1997

MATLAB 5.1.1

R9.1

1997

MATLAB 5.2

R10

1998

MATLAB 5.2.1

R10.1

1998

MATLAB 5.3

R11

1999

MATLAB 5.3.1

R11.1

1999

MATLAB 6.0

R12

2000

MATLAB 6.1

R12.1

2001

MATLAB 6.5

R13

2002

MATLAB 6.5.1

R13SP1

2003

MATLAB 6.5.2

R13SP2

2003

MATLAB 7

R14

2004

MATLAB 7.0.1

R14SP1

2004

MATLAB 7.0.4

R14SP2

2005

MATLAB 7.1

R14SP3

2005

MATLAB 7.2

R2006a

2006

MATLAB 7.3

R2006b

2006

MATLAB 7.4

R2007a

2007

MATLAB 7.5

R2007b

2007

MATLAB 7.6

R2008a

2008

MATLAB 7.7

R2008b

2008

MATLAB 7.8

R2009a

2009.3.6

MATLAB 7.9

R2009b

2009.9.4

MATLAB 7.10

R2010a

2010.3.5

MATLAB 7.11

R2010b

2010.9.3

MATLAB 7.12

R2011a

2011.4.8

MATLAB 7.13

R2011b

2011.9.1

MATLAB 7.14

R2012a

2012.3.1

MATLAB 8.0

R2012b

2012.9.11

MATLAB 8.1

R2013a

2013.3.7

MATLAB 8.2

R2013b

2013.9.9

MATLAB 8.3

R2014a

2014.3.6

MATLAB 8.4

R2014b

2014.10.02

MATLAB 8.5

R2015a

2015.3.6

MATLAB 8.6

R2015b

2015.9.3

MATLAB 9.0

R2016a

2016.3

MATLAB 9.1

R2016b

2016.9

MATLAB 9.2

R2017a

2017.3

MATLAB 9.3

R2017b

2017.9

MATLAB 9.4

R2018a

2018.3

MATLAB 9.5

R2018b

2018.9

MATLAB 9.6

R2019a

2019.3

MATLAB 9.7

R2019b

2019.9

版本更新

版本介紹

2012a 版

Release 2012a包括MATLAB®、Simulink®和Polyspace®産品的新功能,以及對77種其他産品的更新和補丁修複。已經購買MathWorks軟件維護服務的用戶可以下載産品更新。訪問許可證中心下載産品、激活軟件并管理許可證和用戶信息。

2012b 版

新增功能概覽

MATLAB R2012b 新界面

MATLAB R2012b 新界面

桌面

在 MATLAB Desktop 中,工具條取代了菜單和工具欄

應用程序庫收納了 MATLAB 産品系列的應用程序

單一文件應用程序打包為一個 MATLAB 應用軟件安裝程序文件,包含在應用程序庫中

重新設計的“幫助”改進了浏覽、搜索和篩選功能 ·

通過點擊選項卡來進行浏覽,可同時查看多個文檔頁面

在命令行窗口中鍵入函數和變量出錯時得到建議的更正

Mac 操作系統上的全屏查看模式

語言和編程

Abstract 屬性可将 MATLAB 類聲明為抽象類

嘗試創建抽象類的實例時出現的診斷消息得到了改進

數學

airy, psi 和 Bessel 函數的性能得到改進,并實現多線程

ddensd 函數通過狀态相關延遲可以求解中立型延遲微分方程

數據導入和導出

使用導入工具可從分隔符文本文件和固定寬度文本文件導入數據

使用導入工具以列向量的方式将電子表格中的數字、文本和日期單步導入

audioread 和 audioinfo 函數可用于讀取 MP3、MPEG-4 AAC、WAVE 和其他音頻文件

audiowrite 函數可用于寫入 MPEG-4 AAC、WAVE 和其他音頻文件

讀寫超過 4 GB 的 BigTIFF 圖像文件

使用 xlsread 函數在所有平台上讀取 XLSM、XLTX 和 XLTM 文件

2013a版

新增功能

桌面

語言和編程

數學

數據導入和導出

性能

對于 MATLAB,R2013a 的重要功能有:

MATLAB:MATLAB 語言的單元測試框架

Financial Instruments Toolbox:對赫爾-懷特 (Hull-White)、 線性高斯和 LIBOR 市場模型的校準和蒙特卡洛(Monte Carlo) 仿真

Image Processing Toolbox:利用有效輪廓、10 個函數的 C 代碼生成和 11 個功能的 GPU 加速來實現圖像分割

Image Acquisition Toolbox:Kinect for Windows 傳感器為采集圖像、深度映射和骨架數據提供支持

Statistics Toolbox:用于二進制分類的支持向量機(SVMs)、處理缺失數據的 PCA 算法和 Anderson-Darling 拟合優度檢驗

Data Acquisition Toolbox:用于 Digilent Analog Discovery設計工具包的支持包

Vehicle Network Toolbox:對訪問 CAN 總線上 ECU 的 XCP 支持

Communications System Toolbox:球面解碼器和星座圖系統對象

Computer Vision System Toolbox:Viola-Jones 對象檢測訓練、FREAK 特征提取和其他新功能

DSP System Toolbox:頻譜分析儀和邏輯分析儀示波器和觸發時間示波器

Phased Array System Toolbox:傳感器陣列分析、波形分析和雷達方程計算的極化支持、陣列錐和應用程序。

對于 Simulink,R2013a 的重要功能有:

Simulink:Simulation Performance Advisor、封裝鍊接的庫塊和通過邏輯表達式的活動變量控制

SimRF:快速仿真和模型加載時間的電路包絡求解器

SimMechanics:用于從 CAD 和其他系統導入模型的已發布 XML 構架

Simulink Design Verifier:數組超出邊界檢查

Simulink Coder:減少了從 Stateflow 調用的 Simulink 函數的數據副本

Fixed-Point Designer:結合了 Fixed-Point Toolbox 和 Simulink Fixed Point 的功能的一款新産品

HDL Verifier:從 MATLAB 生成 HDL 測試平台

代碼生成

HDL Coder:可替代 Simulink HDL Coder 的新産品,添加了直接從 MATLAB 生成 HDL 代碼功能

HDL Verifier:可替代 EDA Simulator Link 的新産品,添加了 Altera FPGA 在環支持

MATLAB Coder:可從用戶定義的系統對象生成代碼并自動生成動态共享庫

Embedded Coder:AUTOSAR4.0 兼容性,減少了數據副本,并通過 Simulink Web 視圖實現代碼生成報告的鍊接

用于在 MATLAB 和 Simulink 中進行設計的系統工具箱 (System Toolbox)

Computer Vision System Toolbox:Viola-Jones 對象檢測、MSER特征檢測和 CAMShift 跟蹤

Communications System Toolbox:USRP 無線電支持、LTE MIMO 信道模型以及 LDPC、Turbo解碼器和其他算法的 GPU 支持

Simulink

Simulink:從目标硬件(包括 LEGO® MINDSTORMS® NXT 和 BeagleBoard)上的 Simulink 直接運行模型的能力

SimMechanics:具有新的三維可視化功能的第二代多體建模和仿真技術

Real-Time Windows Target:使用 Simulink 标準模式實時執行 Windows® 中的模型

2013b 版

Release 2013b 更新涵蓋以下各項:

MATLAB 産品系列重要功能

及有序和無序分類數據的數據類型

MATLAB Compiler™:自動下載版本兼容和平台兼容的 MATLAB Compiler Runtime

Statistics Toolbox™:線性混合效應回歸模型

Database Toolbox™:通過本機 ODBC 驅動程序快速訪問 ODBC 連接

Instrument Control Toolbox™:使用 SPI 協議與集成電路進行通訊

Financial Toolbox™:平均絕對偏差 (MAD) 投資組合優化

Trading Toolbox™:對 CQG 集成客戶端 API 和 Interactive Brokers TWS API 的支持

Image Processing Toolbox™:新增對 22 種函數的 GPU 加速(包括 bwmorph、edge、imresize和 medfilt2)

Mapping Toolbox™:可使用來自 OpenStreetMap 和其他來源的動态基本地圖進行 Web 地圖顯

自2014a版起開始支持官方簡體中文

2014a 版

Simulink 産品系列重要功能:

Simulink:增加了将 MATLAB 系統對象納入 Simulink 模型的新模塊

Simulink:Arduino 功能增強,包括對 Mac OS X、Arduino Ethernet Shield 和 Arduino Nano 硬件的支持

Simulink:實現單精度設計本地建模

Simscape™:用于對熱液系統進行建模的模塊庫

SimPowerSystems™:基于第三代技術,充分利用 Simscape 功能的模塊庫

Simulink Verification and Validation™:MATLAB 代碼的需求關聯與可追溯性

2014b 版

MATLAB圖形:MATLAB R2014b 推出了全新的 MATLAB 圖形系統。全新的默認顔色、字體和樣式便于數據解釋。抗鋸齒字體和線條使文字和圖形看起來更平滑。圖形對象便于使用 – 您可以在命令窗口中顯示常用屬性,并且對象支持熟悉的結構化語法,可以更改屬性值。另外,還增加了許多其他新功能。

大數據功能:新增功能和性能改進面向大數據處理。datastore 函數可以方便、高效地格式化無法進入内存的文件(以及文件集合)數據,并将數據導入桌面。mapreduce 是一種可以分析無法進入計算機内存的數據集的編程技術。這些功能也可以用在 Hadoop 上處理數據。

日期和時間數據類型:數據類型(datetime、duration 和 calendarDuration)可用于表示日期和時間。這些類型均能提供高效利用内存的計算和對比以及格式化顯示。數據可以通過 readtable、textscan 和導入工具直接作為 datetime 數組導入。系統提供用于管理時區(包括夏令時)以及地點特定信息(如月份和日期名稱)。

Git和Subversion源控制集成:與流行的 Git 和 Subversion 源控制系統集成可以使您的數據保持可控狀态,便于構建和共享自定義 MATLAB 工具箱。在 GitHub 上托管您的工具箱與他人協作,并将其列在 MATLAB Central 文件交換區上,供全球的 MATLAB 社區使用。

2015a 版

新版 MATLAB 和 Simulink, 包括 Simulink 多項新增圖形控制與顯示功能

四個新産品: Antenna Toolbox, Robotics System Toolbox, Simulink Test, and Vision HDL Toolbox

79種其他産品更新

MATLAB

将自定義工具箱的文檔集成到MATLAB幫助浏覽器,MATLAB:将mapreduce算法擴展到 MATLAB Distributed Computing Server™ 用于數據密集型應用程序,為Arduino Leonardo 和 其他Arduino闆卡提供支持。

MATLAB Compiler

包括創建插件的功能(用于 Microsoft Excel 桌面應用程序。

MATLAB Compiler SDK

對 MATLAB Compiler™ 的擴展,用于創建C/C++、Java和.NET共享庫,還可用作 MATLAB Production Server™的開發框架。

Statistics and Machine Learning Toolbox

分類學習器應用程序,用于使用監督式機器學習來訓練模型和分類數據。

Partial Differential Equation Toolbox

三維有限元分析,包括幾何結構導入、網格劃分、PDE求解和查看結果。

Simulink

用于調節、測試和可視化仿真的畫布内刻度盤、标尺和範圍,使用即時(JIT)編譯實現快速模型更新,适用于MATLAB函數塊和Stateflow圖,針對Apple iOS設備的硬件支持包,用于創建運行Simulink模型和算法的應用程序,通過GitHub、電子郵件或以封裝的自定義工具箱的形式共享項目。

SimDriveline

用于Gears組件庫中所有塊的熱變量。

Robotics System Toolbox

一款用于為機器人應用程序設計和測試算法的新産品。

Signal Processing Toolbox

非統一采樣數據的信号分析;簡化的界面和樣例,以及增強的信号測量。

Communications System Toolbox

基于Zynq的SDR的連接和目标定位,用于無線接收器的新同步方法,以及端對端QAM鍊路樣例。

DSP System Toolbox

低延時音頻設備I/O,多重速率和可調節濾波器類型,增強的流傳輸範圍和Embedded Coder優化的算法庫(用于 ARM Cortex)-A。

Phased Array System Toolbox

簡化了多雷達目标、陣列校準和高級駕駛輔助系統(ADAS)樣例的建模和評估。

LTE System Toolbox

LTE Release 11 版本中的協同多點(CoMP)仿真和UMTS波形生成。

Antenna Toolbox

一款用于設計、分析和可視化天線元件和天線陣列的新産品。

Simulink Test

一款用于創建測試用具、創作複雜的測試序列和管理基于仿真的測試的新産品

Simulink Verification and Validation

用于C編碼的S函數和MATLAB編碼的系統對象的覆蓋率衡量

Simulink Design Verifier

用于簡化和分割複雜模型的模型切片,能夠方便調試和分析

2015b 版

MATLAB 重要發布,新的執行引擎

新的 Simulink Scope UI 令查看和糾錯信号功能更加完善

83個産品的更新

MATLAB

新增更快運行 MATLAB 代碼的執行引擎,用于創建、分析圖形和網絡并實現可視化的圖形函數和有向圖函數,附加浏覽器 — 用于增加社區創作的工具箱和 MathWorks 工具箱、應用、功能、模型及硬件支持的單一界面,對 iOS 傳感器、Raspberry Pi™ 2 和 BeagleBone Black 的硬件支持。

MATLAB Compiler SDK

部署的 MATLAB 組件,可與采用 Python 編寫的應用程序集成。

Statistics and Machine Learning Toolbox

用于拟合模型的 SVR(支持向量回歸)和高斯過程 (Kriging), 用于分類學習應用的 PCA 特征變換和 65 個函數的 GPU 加速。

Parallel Computing Toolbox

Statistics and Machine Learning Toolbox™ 中函數的 GPU 加速,包括概率分布、描述性統計和假設檢驗,以及其他 MATLAB 函數。

Image Processing Toolbox

Gabor 及盒濾波,使用 MATLAB Coder™為 20 個函數生成 C 代碼,以及改進了灰度形态和濾波性能。

Computer Vision System Toolbox

3-D 點雲處理,包括幾何形狀拟合、法向矢量估算和可視化。

Database Toolbox

更快地數據庫讀取和寫入速度。

Control System Toolbox

2-DOF PID 控制器調節。

Robust Control Toolbox

使用 systune 和 Control System Tuner 應用為帶有不确定參數的對象調節魯棒控制器。

Simulink

新增在示波器中通過光标和測量值來查看和調試信号的 UI,用于創建可重用組件和簡化大型建模項目的引用項目,在仿真過程中,始終開啟模塊參數和工作空間變量的調整,可用于 Simulink、Stateflow 和 Simulink Coder 的多語言模塊名稱、 信号名稱和 MATLAB 函數注釋。

Stateflow

消息 — 新增可承載數據并且可以排隊的對象。

Simscape

兩相流體模塊庫和為線性切換系統改進了仿真速度。

Simulink Design Optimization

借助 Simulink 快速重啟,提高了參數估算速度,優化了響應時間。

MATLAB Coder

元胞數組的 C 代碼生成。

Embedded Coder

快速配置模型,以生成高效、可重用代碼。

HDL Coder

使用 AXI4 接口為 Xilinx Zynq 和 Altera SoC FPGA 調節運行時硬件參數。

Simulink PLC Coder

可以為 Siemens TIA Portal IDE 生成代碼,并在 Siemens TIA Portal 和 STEP 7 IDE 中支持全局變量。

Antenna Toolbox

無限陣列分析和 E-H 域的可視化。

LTE System Toolbox

Release 12 Small cells下行 256 QAM 調制、Release 11 多區零功率 CSI-RS 模式和增強波形生成。

Simulink Design Verifier

C 代碼 S function 分析和 Model Advisor 運行時錯誤檢查。

Simulink Test

使用 Simulink Design Verifier™生成的輸入創建測試用例,可利用 DO Qualification Kit 和 IEC Certification Kit 進行工具鑒定。

Polyspace Bug Finder

用于檢測代碼漏洞的檢查項和動态結果顯示。

相關詞條

相關搜索

其它詞條