MATLAB及在电子信息课程中的应用课件.ppt

1、2023-6-31MATLAB及在电子信息课程中的应用2023-6-32第一篇 语言篇 第1章 MATLAB 语言概述 第2章 基本语法 第3章 MATLAB 的开发环境和工具 第4章 MATLAB 的其他函数库2023-6-33第二篇 应用篇 第5章 MATLAB在电路中的应用 第6章 MATLAB在信号与系统中的应用 第7章 MATLAB在数字信号处理中应用 第8章 MATLAB在自动控制原理中应用 第9章 MATLAB工具箱简介 附录A、B、C、D2023-6-34第1章 MATLAB语言概述 1.1 MATLAB语言的发展 1.2 MATLAB语言的特点 1.3 MATLAB的工作环境

2、 1.3.1 命令窗 1.3.2 图形窗 1.3.3 文本编辑窗 1.4 演示程序 1.5 网络资源2023-6-351.1 MATLAB语言的发展 1.1.1 MATLAB 概述 MATLAB是集数值计算、符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算语言，是一种交互式的以矩阵为基础的系统计算平台,它用于科学和工程的计算与可视化。它的优点在于快速开发计算方法，而不在于计算速度。MATLAB已成为一门高校必修的课程，也是最为普遍的计算工具之一。2023-6-361.1 MATLAB语言的发展(续)1.1.2 Matlab的发展 MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 两词的前三个

3、字母组合而成。那是20世纪七十年代，时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK矩阵软件工具包库程序的的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立MathWorks公司，并把MATLAB正式推向市场。从这时起，MATLAB的内核采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数据图视功能。2023-6-37 1997年仲春，年仲春，MATLAB5.0版问世，紧接着是版问世，紧接着是5.1、5.2，以

4、及和以及和1999年春的年春的5.3版。现今的版。现今的MATLAB拥有更丰富拥有更丰富的数据类型和结构、更友善的面向对象、更加快速精的数据类型和结构、更友善的面向对象、更加快速精良的图形可视、更广博的数学和数据分析资源、更多良的图形可视、更广博的数学和数据分析资源、更多的应用开发工具。的应用开发工具。2000年末又推出6.0版本。无论在界面的设计上还是在内容上较以前版本都有很大的进展。2004年又推出了7.0版本,2023-6-381.1 MATLAB语言的发展(续)1.1.3 Matlab的版本演化1.Matlab 1.02.Pc matlab-matlab 3863.Matlab3.5+

5、simulink4.Matlab 4.0：simlink内嵌（1992）5.Matlab 5.0:全面的面向对象6.Matlab 5.15.3 （1999）7.Matlab 6.0 （2000）8.Matlab 6.5：购并了MATRIXx9.Matlab 7.0:（2004）2023-6-391.2 MATLAB语言的特点 友好的工作平台和编程环境 简单易用的程序语言 强大的科学计算及数据处理能力 出色的图形处理功能 应用广泛的模块集和工具箱 实用的程序接口和发布平台 模块化的设计和系统级的仿真2023-6-3101.3 MATLAB的工作环境1.3.1 命令窗(Command Window

6、)单行命令执行方式 执行结果直接显示1.3.2 图形窗(Figure Window)用图形方式表示计算结果1.3.3 文本编辑窗(File Editor)多行命令组成语言组，可以文件方式存盘下面就具体看一下MATLAB 的工作环境演示。2023-6-3111.4 演示程序 在MATLAB的命令窗中键入 demo或demos%pend.mplot(-0.2,0.2,0;0,color,y,linestyle,-,linewidth,10);g=0.98;l=1;theta0=pi/6;x0=l*sin(theta0);y0=-l*cos(theta0);axis(-0.75,0.75,-1.25

7、,0);axis(off);head=line(x0,y0,color,r,linestyle,.,erasemode,xor,markersize,40);body=line(0;x0,0,y0,color,b,linestyle,-,erasemode,xor);t=0;dt=0.01;while t=50 t=t+dt;theta=theta0*cos(sqrt(g/l)*t);x=l*sin(theta);y=-l*cos(theta);set(head,xdata,x,ydata,y);set(body,xdata,0;x,ydata,0;y);drawnow;end2023-6-3

8、13部分命令的演示例1.求 的算术运算结果。(12+2*(7-4)/32 ans=2 例2.简单矩阵 的输入步骤。A=1,2,3;4,5,6;7,8,9 A=1 2 3 4 5 6 7 8 923)47(212987654321A例例3.矩阵的分行输入。矩阵的分行输入。A=1,2,34,5,67,8,9 A=1 2 3 4 5 6 7 8 9 例例4.4.指令的续行输入指令的续行输入S=11/2+1/31/4+1/51/6+1/7-1/8 S=0.6345例5.复数 表达，及计算 。（1）z1=3+4i z1=3.0000+4.0000i （2）z2=1+2*iz3=2*exp(i*pi/6)

9、z=z1*z2/z3 z2=1.0000+2.0000iz3=1.7321+1.0000iz=0.3349+5.5801i ieziziz63212,21,43321zzzz 例6.复数矩阵的生成及运算 A=1,3;2,4-5,8;6,9*i B=1+5i,2+6i;3+8*i,4+9*i C=A*B A=1.0000-5.0000i 3.0000-8.0000i 2.0000-6.0000i 4.0000-9.0000i B=1.0000+5.0000i 2.0000+6.0000i 3.0000+8.0000i 4.0000+9.0000i C=1.0e+002*0.9900 1.1600

10、-0.0900i 1.1600+0.0900i 1.3700 例7.求上例复数矩阵C的实部、虚部、模和相角。C_real=real(C)C_imag=imag(C)C_magnitude=abs(C)C_phase=angle(C)*180/pi C_real=99 116 116 137 C_imag=0 -9 9 0 C_magnitude=99.0000 116.3486 116.3486 137.0000 C_phase=0 -4.4365 4.4365 0 例8.用MATLAB计算 能得到 2 吗？（1）a=-8;r=a(1/3)r=1.0000+1.7321i （2）全部方根计算如

11、下 m=0,1,2;R=abs(a)(1/3);Theta=(angle(a)+2*pi*m)/3;rrr=R*exp(i*Theta)rrr=1.0000+1.7321i -2.0000+0.0000i 1.0000-1.7321i 38（3）图形表示 t=0:pi/20:2*pi;x=R*sin(t);y=R*cos(t);plot(x,y,b:),grid hold on plot(rrr(1),.,MarkerSize,30,Color,r)plot(rrr(2,3),o,MarkerSize,15,Color,b)axis(-3,3,-3,3),axis square hold of

12、f -3-2-10123-3-2-10123例9.画出衰减振荡曲线 及其它的包络线 。t的取值范围是 t=0:pi/50:4*pi;y0=exp(-t/3);y=exp(-t/3).*sin(3*t);plot(t,y,-r,t,y0,:b,t,-y0,:b)teyt3sin330tey4,002468101214-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81 例10.画出 所表示的三维曲面。的取值范围是-8,8.clear;x=-8:0.5:8;y=x;X=ones(size(y)*x;Y=y*ones(size(x);R=sqrt(X.2+Y.2)+eps;Z=sin(R

13、)./R;mesh(X,Y,Z);colormap(hot)xlabel(x),ylabel(y),zlabel(z)2222)sin(yxyxzyx,2023-6-3221.5 网络资源1.USENET新闻组MATLAB的新闻组是comp.soft-sys.MATLAB。浏览器指向http:/ http:/2.网络上的工具箱http:/ 网络资源(续)3.BBS哈尔滨工业大学bbs:telnet:/上海交通大学bbs:telnet:/清华大学bbs mathtools4.www服务http:/http:/Matlab 大观园:http:/www.matlab-2023-6-324第2章 基本

14、语法 2.1 变量及其赋值 2.2 矩阵的初等运算 2.3 元素群运算 2.4 逻辑判断及流程控制 2.5 基本绘图方法 2.6 M文件及程序调试2023-6-3252.1 变量及其赋值 2.1.1 标识符与数 标识符是标识变量名、常量名、函数名、文件名的字符串的总称。1、表示符第1个字符必须是字母。2、长度不超过31个。3、区分大小写。4、变量中不能含有标点符号。5、变量可直接参与计算。6、变量一般无需事先定义2023-6-3262.1.1 标识符与数(续)7、特殊变量2023-6-3272.1.1 标识符与数(续)8、数值显示格式 MATLAB中所有的量为双字长浮点数，显示按下面显示规则：

15、1.在缺省情况下，当结果为整数，作为整数显示；当结果为实数，以小数后4位的精度近似显示。2.如果结果中的有效数字超出了这一范围，以科学计数法显示结果。3.format命令改变显示格式，常用的的格式有 long(16位)bank(2个十进制位)hex(十六进制)short(缺省)short e(5位加指数)+(符号)long e(16位加指数)rat(有理数近似)2023-6-3282.1.2 矩阵及其元素的赋值 矩阵获取格式：变量=表达式（或数）1、直接输入：A=1 2 3；4 5 6；7，8，9 *矩阵用中括号括起。矩阵用中括号括起。*元素间用空格隔开，或用逗号隔开。元素间用空格隔开，或用逗

16、号隔开。*每行用分号；号表示回车。每行用分号；号表示回车。2、行向量 B=1 2 3 4 53、列向量 C=1；2；3；4；5;每行命令后面的分号；表示结果不显示每行命令后面的分号；表示结果不显示。2023-6-3292.1.2 矩阵及其元素的赋值(续)4、元素可用表达式表示 D=-1.3 sqrt(3)(1+2+3)/5+15、用语句生成 行向量 E=from:step:to 即E=开始数：步长：结束数 E=1：2：10 得E=1 3 5 7 96、矩阵连接 B=a b V=a;b2023-6-3302.1.2 矩阵及其元素的赋值(续)7、用函数创建 如:zeros(m,n)ones(m,n

17、)eye(m,n)zeros(3);zeros(3,3);zeros(2,3);zeros(3,2);ones(3);ones(3,3);ones(2,3);ones(3,2);eye(3);eye(3,3);eye(3,4);eye(4,3);0000000001111110001000100012023-6-3312.1.2 矩阵及其元素的赋值(续)8、rand(m,n)%产生均匀分布随机数（产生均匀分布随机数（0，1）9、rand(state,0)%把均匀分布伪随机发生器置为把均匀分布伪随机发生器置为0状态状态10、randn(m,n)%产生正态分布随机数产生正态分布随机数 11、mag

18、ic(m)%产生魔方数组（对高维不适用）产生魔方数组（对高维不适用）%即每行、每列及对角元素之和为即每行、每列及对角元素之和为(n3+n)/212、linspace(a,b,n)%在在a和和b之间均匀产生之间均匀产生n个点的值个点的值如：如：f=linspace(0,1,5)则则 f=0 0.25 0.5 0.75 1.013、logspace(a,b,n)%在在a和和b之间对数分布产生之间对数分布产生n个点的值个点的值如：如：f=logspace(0,1,5)则则 f=1.0000 1.7783 3.1623 5.6234 10.00002023-6-3322.1.2 矩阵及其元素的赋值(续

19、)矩阵中的元素（用圆括号中数字来注明）1.A(i,j)表示第i 行，第j列元素。2.A(i)表示第i个元素。矩阵中元素的排序如右所示矩阵中元素的排序如右所示3.A(i,j)=常量，表示给A中元素赋值。当下标超出原矩阵的尺寸，则自动扩展行列并补零。当下标超出原矩阵的尺寸，则自动扩展行列并补零。20161284191511731814106217139512023-6-3332.1.2 矩阵及其元素的赋值(续)4.A(:,j)表示A阵中第j 列所有元素。5.A(i,:)表示A阵中第i 行所有元素。6.A(2:3,4:6)表示第2行到第3行，第4列到第6列的子矩阵。7.A(3:7)指A阵中第3个到第

20、7个元素（列优先）（列优先）矩阵的序号编址：按列计数。8.A(2)=表示去除矩阵中元素。此时矩阵变为行矩阵。9.A(:)指A阵中所有元素组成列向量。2023-6-3342.1.3 复数1、复数的虚部部分用i 或j表示。如：2+3i,3-4j2、复数可直接计算。如如：z=2+3i;3-4j 或 f=z+2+j;3;3、复数的实部和虚部可分别赋值。但 i和j需先清除。如：clear i j f=1,3;5,7+2,4;6,8*j2023-6-3352.1.3 复数4、B=Z 表示共轭转置。5、B=conj(Z)表示共轭。如：Z=1+2i,3-4j则：B=Z 有 B=1-2i 3+4j B=conj

21、(Z)有 B=1-2i,3+4j2023-6-3362.1.3 复数6、B=conj(Z)表示转置。7、B=Z.表示非共轭复数转置。如：Z=1+2i,3-4j则：B=conj(Z)有 B=1+2i 3-4j B=Z.有 B=1+2i 3-4j2023-6-3372.1.4 变量的查询，存储，提取1、变量的查询 who 或 whos2、变量的存储 save 文件名.mat 变量列表 如：save sar a b c 变量中间用空格隔变量中间用空格隔开，不能加逗号。开，不能加逗号。3、变量的提取 load 文件名4、变量的清除 clear 变量列表5、清除所有变量 clear all2023-6-

22、3382.1.5 基本赋值矩阵 为了方便给大量元素赋值，MATLAB提供了一些基本矩阵。见书中表2.1 如：A=zeros(m,n)全0矩阵B=ones(m,n)全1矩阵C=eye(m,n)单位矩阵D=rand(m,n)01之间随机数均匀分布randn(state,0);%把随机数发生器置0E=randn(m,n)均值为0的，单位方差正态分布随机矩阵 F=magic(m)魔方矩阵2023-6-339G=linspace(a,b,n)线性分隔，a,b之间均匀产生n个数H=logspace(a,b,n)对数分隔，a,b之间产生n个数K=diag(A);取A中对角线元素得到列向量列向量。P=diag

23、(diag(A)产生对角阵 a=1 2 3 4;b=diag(a)产生对角阵如 A=1 2 3;4 5 6;7 8 9 B=diag(A)则：B=1；5；9；4000030000200001b2023-6-3402.2 矩阵的初等运算2.2.1 矩阵的加减乘除矩阵的加减乘除1、+，-，*，/，2、点乘：、点乘：.*右除：右除：./左除：左除：.1、C=A+B;C=A-B C=A*B 注意：矩阵注意：矩阵 必须相匹配必须相匹配2、X=AB 表示表示AX=B X=A-1B 即 X=inv(A)*B3、X=A/B 表示表示XB=A X=AB-1 即 X=A*inv(B)4、m,n=size(A)计算

24、矩阵计算矩阵A的行列大小的行列大小5、K=length(A)计算矩阵计算矩阵A的行列大小中最大的数的行列大小中最大的数2023-6-3412.2.1 矩阵的加减乘除点乘、点除点乘、点除6、C=A.*B 对应元素间相乘。2012624321*.54322023-6-3427、C=A./B 对应元素间相除。8、C=A.B5815124321/.202430128.075.0125.04321.54242023-6-3432.2.2 矩阵除法及线性方程组的解1、方阵的行列式 B=det(A)即B=|A|2、方阵的求逆 B=inv(A)即B=A-1 条件|A|03、方阵的伪逆矩阵 B=pinv(A)条

25、件|A|=04、方阵的伴随矩阵 B=inv(A)*det(A)即B=A-1|A|2023-6-3442.2.3 矩阵的乘方和幂次函数1、矩阵乘方矩阵乘方2、.元素对元素的乘方元素对元素的乘方 C=An 表示A阵自乘n次。C=A(-n)表示A阵的逆矩阵自乘n次。C=A.n 表示A阵中每个元素自乘n次。C=A.（-n）表示A阵中每个元素自乘n次后的逆阵，即每个元素为1/(An)。C=A2 C=A.2 C=A(-2)=inv(A)2 C=A.(-2)4321A2215107C16941C75.175.35.25.5C0625.0111.025.01C2023-6-3462.2.4 矩阵结构形式的提取

26、与变换 B=fliplr(A)%将A矩阵左右翻转 B=flipud(A)%将A矩阵上下翻转 B=reshape(A,m,n)%将A阵重组为mxn矩阵 B=rot90(A)%将A矩阵逆时针翻转90度 B=diag(A)%提取A矩阵的对角组成列向量 B=tril(A)%提取A矩阵的左下三角部分 B=triu(A)%提取A矩阵的右上三角部分 如：B=fliplr(A)B=flipud(A)B=rot90(A)B=tril(A)987654321A789456123B321654987B741852963B987054001B2023-6-3482.3 元素群运算 2.3.1 数组及其赋值1、t=初值

27、：步长：终值；如t=0:0.1:1 tt=10:-1:12、t=linspace(初值,终值,点数）如：tr=linspace(0,2*pi,9)3、t=logspace(初值,终值,点数）如：tp=logspace(0,1,11)2023-6-3492.3.2 元素群的四则运算 表示对矩阵中每个元素进行运算 如如 X=1 2 3;Y=4 5 6 Z=X.*Y Z=4 10 18 Z=X.Y Z=4 2.5 2 Z=X.Y Z=1 32 729 Z=X.N N=2 Z=1 4 9 Z=2.X Y Z=2 4 8 16 32 642023-6-3502.3.3 元素群的函数 等命令可以直接MAT

28、LAB中exp、sprt、sin、cos使用在矩阵上，这种运算只是定义在矩阵的单个元素上，即分别对矩阵的每个元素进行运算。MATLAB中也提供了基本的三角函数。注意其中的取整注意其中的取整函数名函数名含义含义abs绝对值或者复数模sqrt平方根real实部imag虚部conj复数共轭round4舍5入到整数fix舍入到最接近0的整数floor舍入到最接近-的整数ceil舍入到最接近的整数2023-6-3512.3.3 元素群的函数函数名函数名含义含义sign符号函数rem留数sin正弦cos余弦tan正切asin反正弦acos反余弦atan反正切atan2第四象限反正切函数名函数名含义含义si

29、nh双曲正弦cosh双曲余弦tanh双曲正切exp自然指数log自然对数log10以10为底的对数bessel贝赛尔函数gamma伽吗函数rat有理逼近2023-6-3522.4 逻辑判断及流程控制2.4.1 关系操作符 MATLAB常用的关系操作符有：(小于)、(大于)、=(大于或等于)、=(等于)、=(不等于)。MATLAB的关系操作符可以用来比较两个大小相同的数组，或者比较一个数组和一个标量。在与标量比较时，结果和数组大小一样。a=1:9;b=a4 b=0 0 0 0 1 1 1 1 1 c=a(a4)c=5 6 7 8 92023-6-3532.4.1 关系操作符 矩阵查找和排序 子矩

30、阵的查找使用find命令完成，它返回关系表达式为真的下标。例如：a=10:20;find(a15)ans=7 8 9 10 11 矩阵的排序使用sort函数，它将矩阵按照升序排列。2023-6-3542.4.2 逻辑运算 逻辑操作符定义了一种与或非的关系表达式。MATLAB的逻辑操作符有&(与)、|(或)、(非)、xor(异或）。例如：c=(a4)c=1 1 1 1 0 0 0 0 0 c=(a4)&(a7)c=0 0 0 0 1 1 0 0 0 C=xor(A,B)2023-6-3552.4.3 其他关系与逻辑函数 xor(x,y)异或运算。x或y非零(真)返回1，x和y都是零(假)或都是非

31、零(真)返回0。any(x)如果在一个向量x中，任何元素是非零，返回1；矩阵x中的每一列有非零元素，返回1。all(x)如果在一个向量x中，所有元素非零，返回1；矩阵x中的每一列所有元素非零，返回1。%逻辑函数的运用示例。randn(state,1),R=randn(3,6)%创建正态随机阵 L=abs(R)1.5%不等式条件运算，结果给出逻辑数组 R(L)=0%逻辑1对应的元素赋0值。s=(find(R=0)%利用find获得符合关系等式条件的元素单下标 R(s)=111%利用单下标定位赋值 ii,jj=find(R=111);%利用find获得符合关系等式条件的元素双下标disp(ii),

32、disp(jj)【例】关系运算运用之一：求近似极限，修补图形缺口。t=-2*pi:pi/10:2*pi;y=sin(t)./t;subplot(1,2,1),plot(t,y),axis(-7,7,-0.5,1.2),xlabel(t),ylabel(y),title(残缺图形)tt=t+(t=0)*eps;yy=sin(tt)./tt;subplot(1,2,2),plot(tt,yy),axis(-7,7,-0.5,1.2)xlabel(t),ylabel(yy),title(正确图形)Warning:Divide by zero.2023-6-359【例】逻辑操作应用之一：逐段解析函数的

33、计算和表现。本例演示削顶整流正弦半波的计算和图形绘制。t=linspace(0,3*pi,500);y=sin(t);z1=(t2*pi).*y;w=(tpi/3&t7*pi/3&t8*pi/3);w_n=w;z2=w*sin(pi/3)+w_n.*z1;subplot(1,3,1),plot(t,y,:r),ylabel(y)subplot(1,3,2),plot(t,z1,:r),axis(0 10-1 1)subplot(1,3,3),plot(t,z2,-b),axis(0 10-1 1)0510-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81y0510-1-0.8-0

34、.6-0.4-0.200.20.40.60.810510-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.812023-6-361【例】写出生成下图所示波形的MATLAB脚本文件M文件。图中虚线为正弦波，要求它的负半波被置零，且在 处被削顶。38,37,32,3t=linspace(0,3*pi,500);y=sin(t);z1=(t2*pi).*y;w=(tpi/3&t7*pi/3&t=10 y=x2+3;elseif x=0 y=x3+4*x;else y=x5+x;end yx=input(x=);if x=10 y=x2+3;else if x=0 y=x3+4*x;else

35、 y=x5+x;endendy2023-6-3672.4.4 流程控制语句 for循环 for循环允许一组命令以固定的次数重复，它的一般形式是 for x=array command end for 和end之间的命令串按数组array的每一列执行一次，直到n次后终止。如：for j=1:2:10 y=j+j.2;end2023-6-3682.4.4 流程控制语句1.for循环不能使用内部重新赋值循环变量而终止；2.for循环内部接受任何有效的MATLAB数组；3.for循环可以嵌套；4.只要有矩阵形式可以解决的问题，不要使用for循环。使用for循环的算法执行很慢，一个好的MATLAB算法不

36、应当出现循环语句。Tic/toc5.循环可以使用break跳出，但只跳出所在的循环，不跳出整个嵌套结构。2023-6-3692.4.4 流程控制语句 while循环 与for循环以固定的次数求一组指令相反，while循环以不定的次数求一组语句的值。While循环的一般形式为：while expression commonds end 只要表达式expression里的所有元素为真，就执行命令串commands。通常表达式求值给一个标量值，单数组值也同样有效。2023-6-370求1001xxy NjNijiyy111y=0;for x=1:100 y=y+x;endyN=input(N=);y

37、=0;for i=1:N for j=1:N y=y+1/(i+j);endendyN=input(N=);y=0;i=1;while i=N j=1;while j=N y=y+1/(i+j);j=j+1;end i=i+1;endy2023-6-371【例】Fibonacci数组的元素满足Fibonacci 规则：，；且 。现要求该数组中第一个大于10000的元素 a(1)=1;a(2)=1;i=2;while a(i)=10000 a(i)break;end;Endi 结果：ans=10946 i=21 2023-6-3732.4.4 流程控制语句Switch 语句是一种均衡实现的多分支

38、语句。Switch expression Case 值1 commands1 Case 值2 commands2 Otherwise commandsN end2023-6-374学生的成绩管理，用来演示switch结构的应用。clear;for i=1:10 ai=89+i;bi=79+i;ci=69+i;di=59+i;end;c=d,c;Name=Jack,Marry,Peter,Rose,Tom;Mark=72,83,56,94,100;Rank=cell(1,5);S=struct(Name,Name,Marks,Mark,Rank,Rank);for i=1:5 switch S(

39、i).Marks case 100 S(i).Rank=满分满分;case a S(i).Rank=优秀优秀;case b S(i).Rank=良好良好;case c S(i).Rank=及格及格;otherwise S(i).Rank=不及格不及格;endenddisp(学生姓名学生姓名 ,得分得分 ,等级等级);disp()for i=1:5;disp(S(i).Name,blanks(6),num2str(S(i).Marks),blanks(6),S(i).Rank);end;结果：结果：学生姓名 得分 等级 Jack 72 及格 Marry 83 良好 Peter 56 不及格 Ro

40、se 94 优秀 Tom 100 满分 2023-6-3762.5 基本绘图方法2.5.1 直角坐标中的两维曲线 plot(y)以y的下标作为x坐标，以y值作为y坐标。plot(x,y)数组x和y的长度应匹配。每次绘制将清除以前的图形。2023-6-3772.5.1 直角坐标中的两维曲线 图形的标注和图例1、title(text)%给图形加上标题2、xlabel(text)%给X轴加上说明3、ylabel(text)%给Y轴加上说明4、zlabel(text)%给Z轴加上说明5、text(x,y,string)%在图形指定位置加上说明6、gtext(string)%利用鼠标在图形加上说明7、l

41、egend(string1,string2,.)%给图形加图例8、legend off%关闭图例如：作y=sin(t)的二维图形 t=linspace(0,3*pi,200);y=sin(t);plot(t,y);title(y=sin(t);xlabel(t/s);ylabel(y=sin(t);text(3,0.4,y=sin(t);legend(y=sin(t);gtext(y=sin(t)2023-6-3792.5.2 线型、点型和颜色 plot(x,y,r:)后面是颜色和线型标识符颜色标识符线型标识符线型y黄.点S正方形标记m品红o圆圈D菱形标记c青xX号朝上三角形r红+号V朝下三角

42、形g绿-实线朝右三角形b蓝*星号1 error(VAL must be a scalar.)end 这里，如果变量valval 不是一个标量，error error 显示消息字符串，把控制权返回给命令命令窗口和键盘。M函数文件示例。circle.mfunction sa=circle(r,s)%CIRCLE plot a circle of radii r in the line specified by s.%r指定半径的数值%s指定线色的字符串%sa圆面积%circle(r)利用蓝实线画半径为 r 的圆周线.%circle(r,s)利用串 s 指定的线色画半径为 r 的圆周线.%sa=ci

43、rcle(r)计算圆面积，并画半径为 r 的蓝色圆面.%sa=circle(r,s)计算圆面积，并画半径为 r 的 s 色圆面.%编写于2006年4月7日，修改于2006年6月27日。if nargin2 error(输入宗量太多。);end;if nargin=1 s=b;end;clf;t=0:pi/100:2*pi;x=r*exp(i*t);if nargout=0 plot(x,s);else sa=pi*r*r;fill(real(x),imag(x),s)endaxis(square)2023-6-3115第3章 MATLAB 的开发环境和工具 3.1 MATLAB与其它软件的接口

44、关系 3.2 MATLAB的文件管理系统 3.3 MATLAB 6.x的开发环境2023-6-31163.1 MATLAB与其它软件的接口关系 3.1.1 与磁盘操作系统的接口关系1、变量的存储和下载 如：save aa a b c%将内存变量a,b,c内容以文件aa.mat的方式存储在磁盘中。或save aa a b c ascii%以ASCII码格式存储2023-6-31173.1.1 与磁盘操作系统的接口关系 load aa 表示将磁盘上存储的aa.mat 数据文件内容取回到工作空间即内存中。此时内存中的变量与存储时的变量相同。此时必须注意，原来内存中不能有与提取文件中的变量相同的变量，

45、否则原来内存中的变量内容将被取代而丢失。2023-6-31183.1.1 与磁盘操作系统的接口关系2、工作日志的记录 diary 命令可以把MATLAB工作过程中的全部屏幕文字和数据以文本方式记录下来，成为一个工作记录。diary on%默认文件名diary.txt diary bbb%文件名为bbb.txt diary off%结束记录2023-6-31193.1.1 与磁盘操作系统的接口关系3、日期和时间命令 t0=clock;%提取年月日时分秒数据并求差值。y=inv(rand(100,100);etime(clock,t0)t=cputime;%以开机时间为基准 y=inv(rand(

46、100,100);cputime-t tic;%秒表置零，求经历的时间 y=inv(rand(100,100);toc2023-6-31203.1.1 与磁盘操作系统的接口关系4、不退出MATLAB环境运行其他软件 格式：！命令 2023-6-31213.1.2 与文字处理系统WINWORD 的关系 利用剪贴板进行交互 文字编辑器的使用 Notebook软件工具2023-6-31223.1.3 图形文件的转储 可以利用图形窗口中 figure copy来粘贴。可以利用图形窗口File菜单中的导出子菜单Export来选择需要存储的图形文件格式。可以利用图形窗口的工具对图形进行一些相关处理。202

47、3-6-31233.1.4 低层输入输出函数库 主要是实现文件内容的相互交换。具体函数可以参考P55页的表3.3 如：X，map=imread(aa.bmp,bmp)就是将图象数据读入X中，颜色读入map中。每条命令的使用可以通过HELP查阅。2023-6-31243.2 MATLAB的文件管理系统 MATLAB 自身的用户文件格式1、程序文件.m2、数据文件.mat3、可执行文件.mex4、仿真模型文件.mdl5、仿真文件.s2023-6-31253.2 MATLAB的文件管理系统 who(whos)cd(chdir,pwd)dir(ls)type what which clc edit!e

48、cho load clear/pack save diary2023-6-31263.3 MATLAB 6.X的开发环境 这里主要通过MATLAB 6.0的演示来获得开发环境的了解。1、命令窗口 2、历史命令窗口3、资源目录本 4、当前路径浏览器5、工作空间浏览器 6、帮助浏览器7、数组编辑器 8、程序编辑器要掌握最基本的环境使用。2023-6-3127第4章 MATLAB的其他函数库 4.1 数据分析函数库datafun 4.2 矩阵的分解与变换matfun 4.3 多项式函数库polyfun 4.4 函数功能和数值积分函数库funfun 4.5 字符串函数库strfun 4.6 稀疏矩阵函

49、数库sparfun 4.7 图形界面函数库guitools 4.8 数据类型函数库datatypes 2023-6-31284.1 数据分析函数库datafuncorrcoef(x)求相关系数cov(x)协方差矩阵cplxpair(x)把向量分类为复共轭对cross(x,y)向量的向量积cumprod(x)列累计积cumsum(x)列累计和del2(A)五点离散拉氏算子diff(x)计算元素之间差dot(x,y)向量的点积gradient(Z,dx,dy)近似梯度histogram(x)直方图和棒图max(x),max(x,y)最大分量mean(x)均值或列的平均值 median(x)列的中值

50、min(x),min(x,y)最小分量 prod(x)列元素的积 rand(x)均匀分布随机数randn(x)正态分布随机数 sort(x)按升序排列 std(x)列的标准偏差subspace(A,B)两个子空间之间的夹角 sum(x)各列的元素和2023-6-31294.1 数据分析函数库datafun4.1.1 基本的数据分析1.max%求各列最大值2.min%求各列最小值 3.mean%求各列平均值4.std%求各列标准差5.median%求各列中间元素6.sum%求各列和7.trapz%梯形法求积分 8.diff%求差分9.sort%排序 max(A)=0.9501 0.8214 0.