ch0 MATLAB簡介

1、MATLAB,MATLAB : Matrix Laboratory (LINPACK and EISPACK projects) 特點： 是一種面向科學與工程計算的高級語言。 接近熟悉的數(shù)學公式的表達方式，編程效率高。 提供了大量的圖形功能。 提供許多toolbox(工具箱),主要利用的工具箱 信號處理工具箱(signal processing toolbox) 控制系統(tǒng)工具箱(control system toolbox)。,1. MATLAB的工作方式,窗口命令方式 在MATLAB窗口直接輸入MATLAB語句. M文件方式 運行以 .m為擴展名磁盤文件。,%用plot函數(shù)畫一個方波 t=-

2、1 0 0 1 1 3; f= 0 0 1 1 0 0; plot(t,f); xlabel(t);ylabel(f(t); axis(-1 3 0 2);,2獲取幫助,如你想了解函數(shù)plot的功能，可在命令窗口輸入 help plot,使用Help,3表達式,變量 MATLAB不需要變量的類型說明。 變量名的的第一個字符必須是字母 后面的字符可以是字母、數(shù)字和下劃線。 MATLAB 只用最前面的31個字符。 例如 num_students = 25 特殊的變量 pi 表示圓周率 inf 表示無窮大 NaN(Not a Number) 表示不定量，如0/0,數(shù)值,用i或j作為后綴來表示表示復數(shù)

3、的虛部。 x=2+3j表示創(chuàng)建了一個復變量x， 它的值為2+3j,設x是一個已賦值的復變量，MATLAB提供了下列常用函數(shù) abs(x) 求復數(shù)x的模。 angle(x) 求復數(shù)x的相角，用弧度表示。 real(x) 求復數(shù)x的實部。 imag(x) 求復數(shù)x的虛部。 conj(x) 求復數(shù)x的共軛。,例:計算復數(shù)的相角 x=-1; phi1=angle(x) phi2=atan(imag(x)/real(x),phi1 = 3.1416 phi2 = 0,算數(shù)運算符,+ 加 - 減 * 乘 / 除 乘方 矩陣的復共軛轉置,邏輯運算符 產(chǎn)生一個數(shù)組，它的值為x(1)=2, x(2)=3, x(

4、3)=4, x(4)=5。數(shù)組的第一個元素的下標是1。,y=linspace(0,2,11); 將區(qū)間0，2均勻抽樣11點作為數(shù)組x的值。運行了上述語句后，數(shù)組y的值為 y=0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2,給2維數(shù)組賦值時，用分號表示一行的結束，如 z=1 2; 3 4; 則有z(1,1)=1, z(1,2)=2, z(2,1)=3, z(2,2)=4。,MATLAB 提供了一些產(chǎn)生基本矩陣的函數(shù) zeros(N,M) 產(chǎn)生矩陣元素全為0的矩陣 ones (N,M) 產(chǎn)生矩陣元素全為1的矩陣 rand (N,M) 產(chǎn)生(0,1)均勻分布隨機數(shù)矩陣 r

5、andn (N,M) 產(chǎn)生正態(tài)分布隨機數(shù)矩陣,x=rand(1,7) y=x*10 z=round(y),x = 0.7095 0.4289 0.3046 0.1897 0.1934 0.6822 0.3028 y = 7.0947 4.2889 3.0462 1.8965 1.9343 6.8222 3.0276 z = 7 4 3 2 2 7 3,b)數(shù)組的運算,設 x=x1 x2 x3 x4; y=y1 y2 y3 y4; z=a;,MATLAB提供了2個確定數(shù)組大小的函數(shù)。它們是size和length。 A=1 2 3; 4 5 6;s=size(A) 則s=2 3。第一個元素表示數(shù)組

6、的行數(shù)，第二個表示列數(shù)。 對1維數(shù)組常用length來確定數(shù)組的元素個數(shù)。,則 a*y=a*y1 a*y2 a*y3 a*y4 x.*y=x1*y1 x2*y2 x3*y3 x4*y4,5)函數(shù)文件,例：編一個計算如圖所波形的MATLAB函數(shù)。,function y=tri(t) y=t=-1 ,t=-2:0.05:2; plot(t,tri(t);,6)For 循環(huán) 為了計算s=1+2+3+.+100，可用for 循環(huán)遍程如下： s=0; for n=1:100 s=s+n; end fprintf(s=%.0fn,s),7)While 循環(huán) 例：試計算 的值。并要求誤差小于10-6。 s=0; n=1; eps=1e-6; while 1/(n*n) eps s=s+1/(n*n); n=n+1; end fprintf(s=%.5fn,s),8)plot函數(shù) plot是MATLAB提供的一個繪圖函數(shù)。如果要在同一幅圖中畫一條正弦曲線和余弦曲線，可用下面的語句 t=linspace(0,4*pi,512); plot(t,sin(t),t,cos(t),-.); title(my figure); xlabel(t); legend(sin(t),cos(t);,8)plot函數(shù) N=20; phi=(0:N-1)*2*pi/N; Y=exp(j