Matlab各工具箱功能简介(部分)

Ｔoolbox工具箱序号工具箱备注一、数学、统计与优化1 Symbolic Math Toolbox符号数学工具箱Symbolic Math Toolbox™提供用于求解和推演符号运算表达式以及执行可变精度算术的函数。您可以通过分析执行微分、积分、化简、转换以及方程求解。另外，还可以利用符号运算表达式为MATLAB、Simulink和Simscape™生成代码。®®Symbolic Math Toolbox包含MuPAD语言，并已针对符号运算表达式的处理和执®行进行优化。该工具箱备有MuPAD函数库，其中包括普通数学领域的微积分和线性代数，以及专业领域的数论和组合论。此外，还可以使用MuPAD语言编写自定义的符号函数和符号库。MuPAD可以采用HTML或PDF的格式分享带注释的推导。2 Partial Differential Euqation Toolbox偏微分方程工具箱偏微分方程工具箱™提供了用于在2D，3D求解偏微分方程（PDE）以及一次使用有限元分析。它可以让你指定和网格二维和三维几何形状和制定边界条件和公式。你能解决静态，时域，频域和特征值问题在几何领域。功能进行后处理和绘图效果使您能够直观地探索解决方案。你可以用偏微分方程工具箱，以解决从标准问题，如扩散，传热学，结构力学，静电，静磁学，和AC电源电磁学，以及自定义，偏微分方程的耦合系统偏微分方程。3 Statistics Toolbox统计学工具箱Statistics and Machine Learning Toolbox提供运用统计与机器学习来描述、分析数据和对数据建模的函数和应用程序。您可以使用用于探查数据分析的描述性统计和绘图，使用概率分布拟合数据，生成用于Monte Carlo仿真的随机数，以及执行假设检验。回归和分类算法用于依据数据执行推理并构建预测模型。
函数或约束函数连续、不连续、随机、导数不存在以及包含未确定参数的仿真模型或黑箱函数的优化问题，都可使用这些求解器来求解。遗传算法和模式搜索求解器都支持算法定制。你可以修改初始种群和适应度尺度变换选项、定义亲本选配、交叉和变异函数，创建自定义的遗传算法。还可通过定义轮询、搜索和其它函数来自定义模式搜索。7 Neural Network Toolbox神经网络工具箱神经网络工具箱™提供的功能和应用服务建模是不容易建模与封闭形式方程复杂的非线性系统。神经网络工具箱支持监督学习与前馈，径向基和动态网络。它也支持无监督学习与自组织地图和有竞争力的层。有了你可以设计，培训，可视化和模拟神经网络工具箱。可以使用神经网络工具箱等应用数据拟合，模式识别，聚类，时间序列预测，和动态系统建模和控制。要加快培养和处理大型数据集，您可以在多核处理器，GPU和计算机集群使用并行计算工具箱™分发计算和数据。8 Model-Based Calibration Toolbox基于模型矫正工具箱基于模型矫正工具箱™提供的应用程序和设计工具优化校准复杂的发动机和动力总成子系统。您可以定义最佳的测试计划，自动适应的统计模型，并生成校准和查找表的高自由度复杂的引擎，将使用传统的方法，否则需要详尽的测试。校准可以在各个工作点或以上驱动周期进行优化，以确定发动机的燃油经济性，性能和排放的最佳平衡。使用的应用程序或MATLAB®功能，可以自动校准过程相似类型的发动机。与基于模型的标定工具箱创建的模型可以导出到Simulink®的支持控制设计，硬件在环测试，和整个动力总成设计团队的动力系统模拟活动。校准表可以导出到ETAS INCA和ATI愿景。二、信号处理与通信9 Signal Processing Toolbox信号处理工具箱Signal Processing Toolbox™提供了用来生成、测量、变换、过滤和可视化信号的函数和应用程序。该工具箱包括用于重新采样、平滑和同步信号、设计和分析滤波器、估算功率谱以及测量峰值、带宽和失真的算法。该工具箱还包括参数化和线性预测建模算法。您可以使用Signal Processing Toolbox分析和比较时域、频域和时频域中的信号，识别规律和趋势，提取特征，开发和验证自定义算法，从而洞察您的数据。
对于分析多维数据，Statistics and Machine Learning Toolbox可让您通过序列特征选择、逐步回归、主成份分析、规则化和其他降维方法确定影响您的模型的主要变量或特征。该工具箱提供了受监督和不受监督机器学习算法，包括支持向量机(SVM)、促进式(boosted)和袋装(bagged)决策树、k-最近邻、k-均值、k-中心点、分层聚类、高斯混合模型和隐马尔可夫模型。4 Curve Fitting Toolbox曲线拟合工具箱Curve Fitting Toolbox™提供了用于拟合曲线和曲面数据的应用程序和函数。使用该工具箱可以执行探索性数据分析，预处理和后处理数据，比较候选模型，删除偏值。您可以使用随带的线性和非线性模型库进行回归分析，也可以指定您自行定义的方程式。该库提供了优化的解算参数和起始条件，以提高拟合质量。该工具箱还提供非参数建模方法，比如样条、插值和平滑。在创建一个拟合之后，您可以运用多种后处理方法进行绘图、插值和外推，估计置信区间，计算积分和导数。5 Optimization Toolbox优化工具箱Optimization Toolbox™提供了寻找最小化或最大化目标并同时满足限制条件的函数。工具箱中包括了线性规划、混合整型线性规划、二次规划、非线性优化、非线性最小二乘的求解器。您可以使用这些求解器寻找连续与离散优化问题的解决方案、执行折衷分析、以及将优化的方法结合到其算法和应用程序中。6 Global Optimization Toolbox全局优化工具箱Global Optimization Toolbox所提供的方法可为包含多个极大值或极小值的问题搜索全局解。它包含全局搜索、多初始点、模式搜索、遗传算法和模拟退火求解器。对于目标
10 DSP System Toolbox DSP系统工具箱DSP System Toolbox提供用于MATLAB®和Simulink®中流信号处理的算法、滤波器、设计工具和应用程序。这些功能以MATLAB函数、MATLAB系统对象和Simulink模块的形式提供。您可以为音频、通信、医疗以及其他实时信号处理和物联网(IoT)应用场合创建并测试系统。使用DSP System Toolbox可以设计和分析FIR、IIR、多速率、多级和自适应滤波器。您可以从音频设备、文件和网络传输信号流来支持系统开发和验证。示波器、频谱分析仪和逻辑分析仪工具可用于对流信号进行动态可视化和测量。对于桌面原型建立并部署至嵌入式处理器（包括ARM® Cortex®），该系统工具箱支持C/C++代码生成和定点建模，还支持为FFT和IFFT等算法生成HDL代码。11 Communications System Toolbox通信系统工具箱Communications System Toolbox提供用于在MATLAB®与Simulink®中对通信系统进行分析、设计、端到端仿真和验证的算法和应用程序。工具箱算法（包括信道编码、调制、MIMO和OFDM）使您可以组建系统的物理层模型。您可以仿真模型以测量性能。该系统工具箱提供星座图和眼图、误码率以及其他分析工具和示波器以验证设计。这些工具可用于分析信号，实现信道特征可视化和获取误差矢量幅度(EVM)等性能指标。信道和RF损伤模型和补偿算法（包括载波和符号定时同步器）使您可以对链路级设计规范进行真实建模并补偿信道衰落效应。通过使用Communications System Toolbox硬件支持包，您可以将发射机和接收机模型连接到外部无线电设备并使用无线测试验证设计。该系统工具箱支持定点运算和C或HDL代码生成。算法可作为MATLAB函数、系统对象和Simulink模块。12 Wavelet Toolbox小波工具箱小波工具箱™提供的功能和开发基于小波变换的算法进行分析，综合，去噪和压缩的信号和图像的应用程序。该工具箱让您探索小波特性和应用，如语音和音频处理，图像与视频处理，生物医学成像和1-D以及通信和地球物理学2-D应用。13 Fixed-Point Toolbox定点运算工具箱Fixed-Point Designer提供了使用MATLAB®代码、Simulink®模型和Stateflow®图开发定点算法的数据类型与工具。它会自动建议定点数据类型和字长等属性。您还可以手动指定取整模式和溢出操作等属性。您可以执行加速的比特级一致性仿真来观察有限范围与精度的影响。Fixed-Point Designer使您能够将浮点算法转换为定点算法。您可以创建符合您的数值精
度要求和目标硬件约束的定点数据类型并进行优化。您可以仿真您的设计并分析结果以获得取值范围信息。Fixed-Point Designer使用此信息来建议适用于您的定点算法的字长和定标，并让您能够将定点结果与浮点基线进行比较。Fixed-PointDesigner支持C、HDL和PLC代码生成。14 RF Toolbox射频工具箱射频工具箱™提供功能和用于设计，建模，分析和可视化射频（RF）元件的网络的应用程序。您可以使用射频工具箱软件工作在无线通信，雷达和信号完整性的项目。15 Phased Array System Toolbox相控阵系统工具箱相控阵系统工具箱™提供的算法和应用的传感器阵列系统的设计，仿真和分析，雷达，声纳，无线通信，医学成像应用。该系统工具箱包括脉冲和连续波形和波束形成的信号处理算法，匹配滤波，到货即损（DOA）估计的方向和目标探测。它还包括发射机和接收机，传播，目标，干扰器，和杂波模型。该系统工具箱可以让你模拟地面，空中，或舰载多功能雷达系统的动力学与移动目标和平台。可以设计端至端的相控阵系统和分析下使用合成或获得的数据不同的情况的性能。该工具箱的应用程序，让你探索传感器阵列和波形的特点，进行链路预算分析。在副产物实施例提供了一个起点实现自定义相控阵系统。工具箱算法可作为MATLAB®系统对象™和Simulink®的块。三、控制系统设计与分析16 Control system Toolbox控制系统工具箱Control System Toolbox™为系统地分析、设计和调节线性控制系统提供行业标准算法和应用程序。您可以将您的系统指定为传递函数、状态空间、零极点增益或频率响应模型。通过应用程序和函数（如阶跃响应图和波特图），您可以实现时域和频域中系统行为的可视化效果。可以使用自动PID控制器调节、波特回路整形、根轨迹方法、LQR/LQG设计及其他交互式和自动化方法来调节补偿器参数。您可以通过校验上升时间、超调量、稳定时间、增益和相位裕度及其他要求来验证您的设计。17 System Indentification Toolbox系统辨识工具箱18 Fuzzy Logic Toolbox模糊逻辑工具箱鲁棒控制工具箱19 Robust Control Toolbox 20 Model Predictive Control Toolbox模型预测控制工具箱21 Aerospace Toolbox航空航天工具箱