matlab中如何计算信号的功率_MATLAB中计算极小数

直接在MATLAB中计算极小的数值时，MATLAB会将极小数直接认为为0。例如：3e-20 * 2.3e-320 % ans = 0log10(3e-20 * 2.3e-320) % ans=-Inf可见，MATLAB将和的乘积认为为0。这在一些科学计算中是不可以忍受的。这里提供一种暴力的方法解决问题，这个方法就是自己写一个专门处理极小数值的类。将极小数拆分为指数项和参数项两个部分。cl...

老孙大夫

2424人浏览 · 2021-01-31 14:43:45

老孙大夫 · 2021-01-31 14:43:45 发布

直接在MATLAB中计算极小的数值时，MATLAB会将极小数直接认为为0。例如：

3e-20 * 2.3e-320 % ans = 0
log10(3e-20 * 2.3e-320) % ans=-Inf

可见，MATLAB将

和

的乘积认为为0。这在一些科学计算中是不可以忍受的。这里提供一种暴力的方法解决问题，这个方法就是自己写一个专门处理极小数值的类。将极小数拆分为指数项和参数项两个部分。

classdef ExtNum
    properties
        p1,
        p2
    end
...
end

这里面的p1和p2就是拆分后的两部分。一个极小数

可以被拆分为

这样的两个部分。

MATLAB提供算符重载的能力：

https://www.mathworks.com/help/releases/R2017a/matlab/matlab_oop/implementing-operators-for-your-class.htmlwww.mathworks.com

所以我们可以在类里面重构加法和乘法：

        function v = plus(o1,o2)
            factorDiff = o1.p2 - o2.p2;
            v = ExtNum();
            if factorDiff >= 0
                v.p1 = o1.p1 + o2.p1/power(10,factorDiff);
                v.p2 = o1.p2;
            else
                v.p1 = o1.p1/power(10,-factorDiff) + o2.p1;
                v.p2 = o2.p2;
            end
        end

        function v = mtimes(o1,o2)
            v = ExtNum();
            v.p1 = o1.p1*o2.p1;
            v.p2 = o1.p2+o2.p2;
            v = v.reConfigValue();
        end

我们也可以进一步重构控制台打印数值的函数

        function disp(obj)
            fprintf(1,'%.4f x E%dn',obj.p1,obj.p2);
        end

这样就可以对极小数进行正常计算了

ExtNum(2.3e-320) * ExtNum (3e-20) % ans = 6.8996 x E-340

具体的源代码和测试文件可以参考

HansenZhao/ExtNumgithub.com

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