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Bloch方程矢量图模拟工具箱:包含执行脉冲及自旋阵列演化的两个函数-MATLAB开发

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简介:
本MATLAB开发项目提供一个Bloch方程矢量图模拟工具箱,内含用于计算脉冲序列和自旋阵列动态演化的专用函数。 这个包包括两个函数:evolution.m 和 pulse.m。前者接受两种结构作为输入参数,一种包含一组自旋及其初始位置(用球坐标表示)、T1、T2 值以及旋转坐标系中的频率偏移;另一种则定义了模拟所需的参数。这些输入使一组自旋能够根据 Bloch 方程进行演化,并最终输出一个矩阵,记录每个自旋的最终位置。后者同样接受两种结构作为输入:一种包含自旋的位置矩阵,另一种则包括脉冲尖端角和 B1 轴的信息。通过将这两个功能结合使用,可以模拟任何脉冲序列。此外,该软件包还允许用户保存模拟结果为动画 GIF 或 AVI 文件。

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  • Bloch-MATLAB
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    本MATLAB开发项目提供一个Bloch方程矢量图模拟工具箱,内含用于计算脉冲序列和自旋阵列动态演化的专用函数。 这个包包括两个函数:evolution.m 和 pulse.m。前者接受两种结构作为输入参数,一种包含一组自旋及其初始位置(用球坐标表示)、T1、T2 值以及旋转坐标系中的频率偏移;另一种则定义了模拟所需的参数。这些输入使一组自旋能够根据 Bloch 方程进行演化,并最终输出一个矩阵,记录每个自旋的最终位置。后者同样接受两种结构作为输入:一种包含自旋的位置矩阵,另一种则包括脉冲尖端角和 B1 轴的信息。通过将这两个功能结合使用,可以模拟任何脉冲序列。此外,该软件包还允许用户保存模拟结果为动画 GIF 或 AVI 文件。
  • 二维可视:利用MATLAB
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    本文介绍了基于MATLAB开发的两款用于二维矢量场可视化的工具函数。通过这些函数,用户能够更直观地分析和理解复杂的矢量数据。 这个包中的文件包含两个 Matlab 函数,它们用于创建二维矢量场的可视化效果。其中,cquiver 函数将向量场以单位长度箭头网格的形式呈现出来;箭头的方向表示了矢量场的方向,而颜色则反映了其大小,并且这些颜色取自当前的颜色图。另一个函数 vfcolor 则是将矢量场渲染为一种色彩网格,色调代表场方向,饱和度反映的是幅度的大小。目前该实现使用了一种固定的颜色编码方式。
  • :s(t)与合成-MATLAB
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    本项目通过MATLAB实现多种基本脉冲信号(如矩形、三角和锯齿波)的生成,并探讨了不同脉冲序列的叠加与合成方法,以及其可视化技术。 在MATLAB环境中绘制脉冲序列涉及信号处理与数字通信的基础知识。这些脉冲通常由一系列短暂的、离散的时间间隔组成,并且可以是矩形、三角形或其他形状,它们具有特定的时间特性和幅度特性。 本项目的目标是在MATLAB中生成并可视化s(t)函数及其与脉冲序列混合的结果。首先需要定义连续时间信号s(t),这可以通过编写自定义函数或使用内置的信号生成器如`sin`, `cos`, 或者 `square`来完成,例如: ```matlab t = -10:0.01:10; % 时间轴从-10到10,步长为0.01秒 fs = 1/(t(2)-t(1)); % 计算采样频率 f = 1; % 设置信号的频率参数 s = sin(2*pi*f*t); % 正弦波信号生成 ``` 接着创建脉冲序列。MATLAB中的`rectpul`函数可以用来生成矩形脉冲,例如: ```matlab pulse = rectpul(t, 1); % 宽度为1的矩形脉冲 ``` 接下来将s(t)与上述定义的脉冲进行混合操作。这通常通过卷积来实现,MATLAB提供了`conv`函数来进行该运算。假设我们有n个这样的脉冲: ```matlab conv_result = conv(s, pulse, same); % 卷积结果,并保留原始信号长度 ``` 接下来需要将这些信号可视化出来以进行分析和理解。使用MATLAB的`plot`功能,可以分别展示s(t)、生成的脉冲序列及其卷积的结果: ```matlab figure; subplot(3,1,1); plot(t, s); title(原始信号 s(t)); xlabel(时间 (秒)); ylabel(幅度); subplot(3,1,2); plot(t, pulse); title(脉冲序列); xlabel(时间 (秒)); ylabel(幅度); subplot(3,1,3); plot(t, conv_result); title(s(t)与脉冲的卷积结果); xlabel(时间 (秒)); ylabel(幅度); ``` 以上代码创建了三个子图,分别显示原始信号、生成的脉冲序列及其混合后的卷积效果。通过这种方式可以直观地观察和理解不同信号间的相互作用。 最后,在解压c1.zip文件后可能会找到相关MATLAB脚本或M文件以及输出图像,这些材料可以帮助深入学习与实践绘制及分析脉冲序列的技术。确保在运行时设置正确的当前工作目录以读取并执行这些资源,并且可以根据需要调整参数来观察不同效果。
  • 四元:向四元-MATLAB
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    四元数工具箱是专为MATLAB设计的高效数学库,提供了一系列向量化的四元数函数,适用于各类需要三维旋转及姿态表示的应用场景。 版本 1.3 (JASP) 发布于2009年7月26日,在这些工具里,四元数 q 被视为一个包含四个元素的向量,其中前三个元素(q(1:3))代表超复数的“虚部”或“向量部分”,而第四个元素(q(4))则是“实部”或“标量部分”。因此,如果四元数 q 表示一个旋转操作,则有: - q(1) = v1*sin(phi/2) - q(2) = v2*sin(phi/2) - q(3) = v3*sin(phi/2) - q(4) = cos(phi/2) 其中 phi 是围绕单位向量 [v1, v2, v3] 的旋转角度。所有这些工具都支持矢量化操作,因此可以处理四元数的“矢量”形式(即 4xN 或 Nx4 矩阵)。由于归一化的四元数是最常见的使用情况(也被称作“单位四元数”或“versors”),当输入为一组四个四元数组成的矩阵时,工具将尝试判断这些分量是否已经标准化(基于行或者列进行识别)。 当然也有部分工具仅针对标准归一化的四元数设计,例如 QDECOMP。
  • MATLAB众多
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    该段落介绍了一系列内置多种函数的MATLAB工具箱,旨在为用户提供便捷高效的编程和计算环境。 MATLAB工具箱包含许多函数的程序。
  • GrTheory - 28 针对论任务 - MATLAB
    优质
    GrTheory是一款专为MATLAB设计的图论工具包,内含28种实用函数,旨在帮助用户解决各种复杂的图论问题。无论是理论研究还是工程应用,GrTheory都能提供强大的支持与便利性。 GrTheory - 图论工具箱。其主要功能包括: - grBase:查找有向图的所有基数; - grCoBase:找到所有有向图的反义词; - grCoCycleBasis:找到连通图的所有独立割集; - grColEdge:解决图边的颜色问题; - grColVer:解决图顶点的颜色问题; - grComp:查找图的所有组件; - grCycleBasis:找到连通图的所有独立循环; - grDecOrd:解决有向图分解为顶点相互访问的部分(强连通分量)的问题; - grDistances:找到图的任何顶点之间的距离; - grEccentricity:找到所有顶点、半径、直径、中心顶点和外围顶点的(加权)离心率; - grIsEulerian:寻找图中的欧拉环; - grIsomorph:解决两个图是否同构的问题; - grMaxComSu:解决图的最大完全子图问题; - grMaxFlows:解决最大流问题。
  • Bloch(T1,T2,f):在转坐标系下展示磁BlochMATLAB实现)
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    本文通过MATLAB编程实现了在旋转坐标系中描述磁自旋动力学行为的Bloch方程,探讨了T1、T2和频率f对磁共振信号的影响。 帮助可视化不同自旋的T1和T2衰减时间与进动频率f之间的简单函数关系。
  • 、离散LFM波MATLAB仿真
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    本简介提供了一套基于MATLAB的仿真工具包,用于计算和绘制单脉冲信号、离散脉冲串信号以及线性调频(LFM)波形的雷达系统模糊函数。该程序为学生与研究人员深入理解这些信号特性和优化雷达性能提供了强大支持。 本段落介绍了单脉冲、离散脉冲串以及LFM波的模糊函数在MATLAB中的仿真程序。该程序输出包括:图1展示多普勒切面和时间切面;图2为模糊函数等高线(contour)图形;图3则呈现了模糊函数的三维图像。
  • DREAM(离散表示:用于超声场MATLAB
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    DREAM是一款基于MATLAB开发的工具箱,专门用于超声场的高效模拟与分析。利用离散表示阵列建模技术,该工具箱能够精确计算复杂结构中的超声波传播特性,为科学研究及工程应用提供强大支持。 该工具箱由 Fredrik Lingvall 和 Bogdan Piwakowski 编写。DREAM 工具箱是一个开源的 MATLAB 和 Octave 工具箱,用于模拟从常见超声换能器类型以及任意复杂的超声换能器阵列辐射出的声场。此工具箱包括一组计算各种孔径几何形状的空间脉冲响应 (SIR) 的例程。DREAM 工具箱可以分析近场和远场宽带(脉冲)激发下的波束控制、波束聚焦及切趾功能。
  • 生成:实现多种GUI可视-matlab
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    本项目运用MATLAB编程实现多种类型脉冲信号的生成,并提供图形用户界面(GUI)进行实时参数调整与信号波形显示。 该 MATLAB 函数用于生成各种脉冲类型,包括高斯、方波、三角形、单周期、双指数、墨西哥帽、正弦、双正弦、正弦平方、扫描和升余弦等。输入参数控制长度、采样频率和衰减,并提供调制选项及开窗处理的可选参数。此外,还支持高通滤波和低通滤波功能以及特定脉冲形状所需的额外频率调节。 此工具已被应用于多种领域如数字信号处理(DSP)、地震学、雷达技术、声学研究与通信模型构建等。程序包括一个图形用户界面 (GUI),用于可视化生成的脉冲,可以通过运行 pulsegen_vis 来显示该 GUI 界面。本次提交是对多年前在文件交换中发布的脉冲发生器的一个更新版本,进行了代码清理和错误修复,并添加了新的功能特性及创建了一个可视化的工具来展示脉冲效果。