MATLAB變換

MATLAB提供命令與轉換，如拉普拉斯及傅立葉變換。變換被用來作為一種工具，用於簡化數據從另一個角度分析在科學和工程。

例如，傅立葉變換，使我們能夠表示為時間的函數的頻率的函數的信號轉換。拉普拉斯變換，使我們能夠轉換成差分方程的代數方程。

MATLAB提供的拉普拉斯，傅立葉和FFT命令拉普拉斯，傅立葉和快速傅立葉變換工作。

拉普拉斯變換

時間函數f（t）的拉普拉斯變換的函數，由下式給出下麵的積分：

拉普拉斯變換的變換函數f（t）也表示為F（次）。可以看到這種變換或一體化進程的符號變量t的函數，F（T），轉換成另一個函數F（s）和另一個變量s。

拉普拉斯變換將微分方程轉化為代數。要計算一個函數f（t）的拉普拉斯變換，這樣寫：

laplace(f(t))

在這個例子中，我們會計算一些常用函數的拉普拉斯變換。

創建一個腳本文件，並鍵入下麵的代碼：

syms s t a b w
laplace(a)
laplace(t^2)
laplace(t^9)
laplace(exp(-b*t))
laplace(sin(w*t))
laplace(cos(w*t))

當運行該文件，它會顯示以下結果：

ans =
 1/s^2

 ans =
 2/s^3

 ans =
 362880/s^10

 ans =
 1/(b + s)
  
ans =
 w/(s^2 + w^2)
  
ans =
 s/(s^2 + w^2)

MATLAB允許我們計算拉普拉斯逆變換使用命令ilaplace。

例如，

ilaplace(1/s^3)

MATLAB將執行上麵的語句，並顯示結果：

ans =
 t^2/2

創建一個腳本文件，並鍵入下麵的代碼：

syms s t a b w
ilaplace(1/s^7)
ilaplace(2/(w+s))
ilaplace(s/(s^2+4))
ilaplace(exp(-b*t))
ilaplace(w/(s^2 + w^2))
ilaplace(s/(s^2 + w^2))

當運行該文件，它會顯示以下結果：

ans =
t^6/720

 ans =
 2*exp(-t*w)

 ans =
 cos(2*t)

 ans =
 ilaplace(exp(-b*t), t, x)

 ans =
 sin(t*w)

 ans =
 cos(t*w)

傅立葉變換，常用的時間變換的數學函數，函數f（t），進入一個新的功能，有時記為或F組，其參數是頻率與周期/秒（赫茲）或每秒弧度的單位。新的函數，然後被稱為傅裡葉變換和/或函數f的頻譜。

創建一個腳本文件，並鍵入下麵的代碼：

syms x 
f = exp(-2*x^2);  %our function
ezplot(f,[-2,2])  % plot of our function
FT = fourier(f)	% Fourier transform

當您運行該文件，MATLAB繪製如下圖：

並顯示以下結果：

FT =
 (2^(1/2)*pi^(1/2)*exp(-w^2/8))/2

折線圖的傅裡葉變換為：

ezplot(FT)

給出了如下圖：

MATLAB提供的 ifourier 命令，用於計算一個函數的傅立葉逆變換。例如，

f = ifourier(-2*exp(-abs(w)))

MATLAB將執行上麵的語句，並顯示結果：

f =
-2/(pi*(x^2 + 1))