Matlab语言及其在电子信息工程中的应用：第3讲(V1.1)
Matlab在电子电路设计中的应用指南
Matlab在电子电路设计中的应用指南随着科技的不断发展，电子电路设计在现代社会中扮演着重要的角色。
而Matlab作为一种强大的数学计算工具，也在电子电路设计中发挥着重要的作用。
本文将探讨Matlab在电子电路设计中的应用指南，从基础知识到高级技术，为读者提供全面的指导。
1. 电路分析与模拟Matlab具备强大的数学计算和仿真功能，使其成为电子电路设计中不可或缺的工具。
首先，Matlab可以用来分析电路的基本参数，如电流、电压和功率等。
通过Matlab的计算功能，我们可以轻松地计算电路中各个元件的电流和电压，以及整个电路的功率损耗。
此外，Matlab还能够进行电路的时间和频域仿真，帮助设计者更好地了解电路的运行情况，优化电路参数。
2. 信号处理与滤波在电子电路设计中，信号处理和滤波是不可或缺的环节。
Matlab提供了丰富的信号处理工具箱，能够帮助设计者进行各种信号处理操作。
例如，Matlab可以进行信号的滤波处理，去除噪声和干扰，提高信号的质量。
此外，Matlab还可以进行信号的频谱分析，帮助设计者更好地了解信号的频域特性，并进行相应的优化。
3. 控制系统设计控制系统在电子电路设计中起着至关重要的作用。
Matlab提供了丰富的控制系统工具箱，能够帮助设计者进行各种控制系统的设计和分析。
通过Matlab，设计者可以进行系统的模型建立、参数优化和闭环控制等操作。
此外，Matlab还支持动态系统仿真，帮助设计者更好地预测和分析控制系统的行为。
4. 优化设计与参数拟合在电子电路设计中，优化设计和参数拟合是常见的任务。
Matlab提供了丰富的优化算法和工具箱，能够帮助设计者进行电路参数的优化和拟合。
通过Matlab的优化功能，设计者可以自动寻找最佳的参数组合，以达到设计要求。
此外，Matlab 还支持参数拟合，可以根据实际数据和模型，拟合出最接近的参数值。
5. 可编程开发与自动化设计Matlab不仅仅是一个计算工具，还是一个强大的编程语言。
Matlab语言及其在电子信息工程中的应用
主讲：许钢 2005.8
许钢 Matlab语言及其在电子信息工程中的应用 1
2010-12-29
第二讲 MATLAB的基础准备及入门
一、MATLAB的安装 二、目录结构与环境变量 三、MATLAB工作环境 四、命令窗口（Command Window） 五、历史命令窗口（Command History） Command History 六、工作空间窗口(Workspace) 七、MATLAB的程序编辑器 八、数组编辑器（Array Editor） 九、保存和检索数据 十、帮助与在线查询
许钢
2010-12-29
\extern \help \rtw \stateflow \sys \uninstall
Matlab语言及其在电子信息工程中的应用
4
第二讲 MATLAB的基础准备及入门
二、Matlab的目录结构与环境变量
1、MATLAB的目录结构。 (1) C:\matlab\bin 该目录下有建立MEX文件所需的批处理文件和必需的二 进制文件。 (2) C:\ matlab\extern 包含MATLAB与C或FORTRAN语言交互所需的函数定 义和链接库。 (3) C:\matlab\toolbox 工具箱目录，该目录包含以下子目录： \matlab MATLAB核心工具包 \simulink Simulink函数和工具
5、命令窗口实录命令diary
在MATLAB运行过程中如果希望将当前命令窗口中所有命令（包括 结果）保存起来，可以用diary命令。 （1）在命令窗口运行命令 diary my_diary，全部命令记录在内存中； （2）运行命令 diary off后，内存中的全部内容记录在名为my_diary的日 志文件中。（注意：日志文件可以带扩展名.txt，也可以不带扩展名）
MATLAB语言及应用教程
MATLAB语言及应用教程
1、MATLAB简介
MATLAB（即matrix laboratory）是美国MathWorks公司出品的商业
数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技
术计算语言和交互式环境。
MATLAB 不仅只是一个计算器，它还是一个完
整的编程语言。
MATLAB是一种具有矩阵语法的高级语言，用于构建专用的算法，处
理和可视化数据，提供深入的分析，以及创建强大的应用程序和系统。
MATLAB包括大量的可用函数和程序，用于帮助您解决各种各样的计算机
问题。
MATLAB可以帮助您节省时间，减少编程中的错误，提高工作效率，从而为您创造机会。
2、MATLAB组成
（1）命令窗口：MATLAB命令窗口是主要用户接口。
它是一个交互式
终端，用于输入数学表达式，变量和命令，并查看结果。
（3）图形化编程工具箱：图形化编程工具箱是一种图形化编程环境，可让您创建自定义MATLAB程序和应用程序，而无需手动编写MATLAB代码。
（4）函数库：MATLAB函数库是MATLAB软件包括的主题特定函数库。
MATLAB在电子信息课程中的应用
MATLAB在电子信息课程中的应用【摘要】：介绍了MATLAB的特点、在电子信息课程教学中优越性以及对今后进一步学习和工作的实用性。
提出了学习MATLAB的学期．建议将MATLAB广泛应用于电子信息课程的各门课程教学中。
【关键词】：MATLA．B；带通数字滤波器；双边带幅度调制；仿真1．MATLAB简介MATL B是MATr王x和LABoratory两词的缩写．是1984年由美国Mathworks 公司推出的集数值计算、符号运算和图形处理等多种功能于一体的科学计算工具软件新的版本(MATLAB.7.0版)包括基本部分的28个函数库和专业扩展部分的功能性工具箱和学科性工具箱，如信号处理、神经网络和金融等工具箱，可以满足不同专业用户的需求。
与其它工具软件相比，其特点是简洁和智能化．适应科技专业人员的思维方式和书写习惯．使得编程和调试效率大大提高特别是可适应多种平台．并且随计算机硬、软件的更新而及时升级。
因此．MATL～B在国外的大学工学院校中．特别是数值计算用得最频繁的电子信息类学科中．已成为每个学生都应掌握的工具了。
它大大提高了课程教学、解题作业和分析研究的效率。
而且国内一些理工院校也已经或者正在把MA1’IAB作为学生必须掌握的一种软件目前已成为世界各国在科学分析和计算领域的主流软件．并被IEEE评述为国际公认的最优秀的科技应用软件。
2．MATLAB在数字信号处理中的应用数字信号处理是一门理论和技术发展十分迅速、应用非常广泛的前沿性学科．它的理论性和实践性都很强。
学生在学习这门课程时．普遍感到数字信号处理的概念抽象．对其中的分析方法与基本理论不能很好地理解与掌握数字信号处理的基础是离散信号及离散系统．在分析过程中应用MATLAB软件可带来直观的分析结果．比如用MATLAB完成有限长序列卷积只需直接调用卷积函数conv fx’h)。
下面介绍设计椭圆带通数字滤波器的实例：设计一椭圆带通数字滤波器，w1p=0．25丌，wls=O.15丌，丌up=0．45丌，丌us=0.55丌，Rp=ldB，Rs=60dB。
MATLAB在电子信息课程中的应用.
MATLAB在电子信息课程中的应用陈艺摘要:介绍了MATLAB,并结合实例,详细探讨了MATLAB在电子信息课程中的应用。
关键词:MATLAB;工具箱;仿真实验;电子信息课程引言:MATLAB其功能强大,已成为数字信号处理等课程的主要工具软件,学习和掌握好MATLAB有助于专业课更好的学习。
1.MATLAB简介MATLAB 简介MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN 等语言完成相同的事情简捷得多。
在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++ ,JAVA 的支持。
可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用。
2.MATLAB在电子信息课程中的应用●数字信号处理技术●工程与科学绘图●控制系统的设计与仿真●通讯系统设计与仿真2.1 MATLAB在信号与系统中的应用信号与系统是电子信息类专业的一门重要的专业基础课。
一方面,该课程涉及了许多基本分析方法,而掌握这些方法就要不仅要有较好的数学基础,而且要将大量的时间和精力花费在许多繁琐的工程计算上;将Matlab引入该课程,一些基本的分析方法便可用软件来实现。
(完整版)matlab第三讲教案
西南科技大学本科生课程备课教案计算机技术在安全工程中的应用——Matlab入门及应用授课教师：徐中慧班级：专业：安全技术及工程第三章课型：新授课教具：多媒体教学设备，matlab教学软件一、目标与要求掌握matlab中内置的初等数学函数、三角函数、数据分析函数等函数的运用。
二、教学重点与难点本堂课教学的重点在于引导学生在命令窗口进行一些简单的计算，对matlab初等的数学函数能够熟练运用，并能写一些matlab的简单程序解决实际问题。
三、教学方法本课程主要通过讲授法、演示法、练习法等相结合的方法来引导学生掌控本堂课的学习内容。
四、教学内容一、课程内容回顾上节课主要学习了数据显示格式、复数的运算、算术运算等。
（1）短数据格式和长数据格式之间的显示切换（2）15+16i，求该复数的模和辐角，实部与虚部（3）[1：3；2：4；3：5]，求矩阵的转置初等数学函数包括对数函数、指数函数、绝对值函数、四舍五入函数和离散数学中的函数。
我们今天课程的任务就是掌握这些函数的运用。
二、常用的数学函数练 习创建矢量x,在－9到12之间，步长为3 （1）求x 除以2的商 （2）求x 除以2的余数 （3）e x(4)求x 的自然对数ln(x) （5）求x 的常用对数lg(x)(6) 用函数sign 确定矢量x 中哪些元素为正 （7）将显示格式变为rat ，显示x 除以2的结果 Eg: x=-9:3:12;（1） x/2;(2) rem(x,2);（3）exp(x);（4）log(x )；（5）log10(x)；（6）sign(x)；（7）format rat;x/2三、取整函数Matlab 中有几种不同的取整函数。
其中最常用的是四舍五入。
然而取上近似还是取下近似要根据实际情况而定。
例如，在杂货店买水果，苹果0.52美元一个，5美元能买几个？5.009.61540.52/＝苹果苹果但是在现实生活中，显然不能买半个苹果，而且也不能四舍五入到10.所以，只能向下取近似值9.四、离散数学中的函数离散数学就是有关数的数学，也就是中学代数里的因式分解、求最大公因数和最小公倍数。
Matlab在电子信息科学与技术专业上的应用
Matlab在电子信息科学与技术专业上的应用Matlab在电子信息科学与技术专业中的应用院系：电子与信息科学工程学院专业：电子信息科学与技术班级:电技11-1班姓名：周建华学好：2011021715Matlab在电子信息科学与技术中的应用一、引言本述译将对Matlab和电子信息科学与技术专业进行简单的介绍，然后根据自动化专业所涵盖的几项主要技术，条理清晰地论述Matlab在其应用方面的现状及发展趋势，在论述的过程中，列举matlab在此技术中的应用实例。
二、Matlab的简单介绍MATLAB（矩阵实验室）是MATrix LABoratory的缩写，是一款由美国The MathWorks公司出品的商业数学软件。
MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。
除了矩阵运算、绘制函数/数据图像等常用功能外，MATLAB还可以用来创建用户界面及与调用其它语言（包括C，C++和FORTRAN）编写的程序。
三、电子信息科学与技术专业的简单介绍电子信息科学与技术是一个宽口径的专业，包括电子科学技术和信息科学技术与技术两项内容，学习内容涉及电子学、信息技术、计算机三大知识板块，其培养方向有些院校涉及三个方向，如无线通讯、图像传输与处理、信息电子技术等，有的院校则涵盖两个专业方向，如通信与电子系统和信号与信息处理。
总体来说，包括了通信与信息系统、信号与信息处理、信息传输与交换、信息网络、信息处理和信息控制等为主体的各类通信与信息系统。
所涉及的范围则包括电信、广播、电视、雷达、声纳、导航、遥控与遥测、遥感、电子对抗、测量、控制等领域，以及军事和国民经济各部门的各种信息系统。
四、Matlab在自动化各项主要技术中的应用现状和发展趋势1、Matlab在模电技术中的应用现状和发展趋势模电课程是电子信息科学与技术专业的学生所必修的一门专业基础课程，其理论性和实践性很强，电路图及波形图多且复杂、控制理论分析抽象，通常仿真技术在模电技术领域中应用较少。
MATLAB及在电子信息课程中的应用-燕山大学机械工程学院
运算提示符，表示 MATLAB 处 于准备状态，用户可以输入命 令，按下回车键执行，并在命 令窗口中显示运行结果
燕山大学机械工程学院机电实验室
2018/10/3
1.2 MATLAB 的窗口—图形窗口
燕山大学机械工程学院机电实验室
2018/10/3
2.3 屏幕控制与其他2维绘图
1. 2. 3. 4. 5. 6. figure %打开图形窗口 figure(n) %打开指定图形窗口 close %关闭当前图形窗口 close all %关闭所有图形窗口 close(n) %关闭指定图形窗口
subplot(m,n,p) %图形分为m x n个子图，并指定第p 个。排号从左到右，从上到下。 %增加网格 %取消网格
2.1 2.2 2.3 2.4 直角坐标中的两维曲线 线型、点型和颜色) 屏幕控制与其他2维绘图 例题
燕山大学机械工程学院机电实验室
2018/10/3
2.1 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、legend(‘string1’,’string2’,..) %给图形加图 例 8、legend off %关闭图例
燕山大学机械工程学院机电实验室
2018/10/3
2.2 线型、点型和颜色
matlab语言及应用
matlab语言及应用Matlab是一种高级的、交互式的数学和科学计算语言。
有别于其他编程语言，Matlab语言主要用于数值分析、统计分析和数据可视化等领域。
在科研、工程应用中有着广泛的使用。
一、Matlab的基本语法和函数Matlab的基本语法和其他编程语言非常相似，可以进行变量的定义、条件判断、循环等操作。
同时，Matlab提供了非常丰富的各种函数库，可以快速、简单地实现很多数值计算和科学计算任务。
例如，Matlab中可以运用线性代数的知识，使用矩阵来进行数值计算。
二、Matlab的应用场景1.信号处理Matlab支持音频信号处理、图像处理、视频处理等领域，可以进行数据前处理、数据去噪等相关处理操作。
在语音识别、图像识别和计算机视觉等领域都有着广泛的应用。
2.数据可视化Matlab拥有很多绘图函数和工具箱，可以绘制二维和三维的图像，制作图像、视频和动画，帮助用户更好地理解和分析数据。
3.机器学习Matlab提供了非常丰富的机器学习工具箱，例如：神经网络、决策树等，可以用于深度学习、聚类分析等领域。
三、Matlab的优势1.易于学习和入门Matlab提供了很多在线工具，包括文档、范例、演示程序等等。
特别是对于新手，可以通过在线课程、教程、交互计算工具等多种方式进行学习。
2.高效的处理能力和速度Matlab内部使用了许多优化算法，可以通过并行计算和高效的内存管理来实现快速的计算和分析。
3.丰富的工具箱和功能Matlab提供了丰富的工具箱和函数库，以满足不同领域用户的需求。
四、Matlab的未来随着计算机运算能力的不断提高，以及科学技术的迅速发展，Matlab 的应用范围也在不断扩大并且深入到各个领域。
Matlab的发展方向将更多地集中在人工智能、深度学习、大数据分析等方面，对于工业、金融、科研学术等领域都有着广泛的应用前景。
总之，Matlab是一种高度可扩展的语言，在数值计算、科学计算和工程应用中有着广泛的应用。
Matlab语言与其在电子信息工程中的应用：第3讲(V1.1)
一、数组与矩阵的创建 二、矩阵运算与数组运算 三、基本元素群函数 四、线性方程组的解法 五、向量与矩阵处理
第三讲 MATLAB的数值计算功能
一、数组与矩阵的创建
1、生成数组的函数
➢ “:”的用法
例1：av=1:10 %产生一个从 1 到10的数组，间隔为 1 （行向量） av=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10] 例2：aw=1:2:10 %产生一个从 1 到10 之间的数组，间隔为 2 aw=[1,3,5,7,9] 例3：as=0:pi/40:4*pi as = 0 0.7854 1.5708 2.3562 3.1416 3.9270 4.7124 5.4978 6.2832 例4：al=10:-2:0 al = 10 8 6 4 2 0
例7：ap=rand(1,5) %产生1×5的随机数矩阵。范围（0，1），均值：0.5 ap =
0.0153 0.7468 0.4451 0.9318 0.4660
第三讲 MATLAB的数值计算功能
一、数组与矩阵的创建
2、生成矩阵的常用函数
➢ eye生成单位矩阵
例1： eye(n) eye(m,n) eye(size(A))
%生成n 维的单位阵 %生成m×n 维的单位阵 %生成与 A同维的单位阵
➢ ones 生成全1阵（常用于大型程序中预先定维） ➢ zeros 生成全0阵（常用于大型程序中预先定维） ➢ rand 生成均匀随机阵（范围（0，1），均值：0.5） ➢ randn 生成正态随机阵（均值：0.5；方差：1）
1、矩阵运算
• A+B • A*B • k*A
加法 乘法 数乘矩阵
A13
2 4
Matlab语言及其在电子信息工程中的应用(V)资料
朱世东
2019/1/20
Matlab语言及其在电子信息工程中的应用
6
第四讲 MATLAB程序设计
二、控制语句
1、For循环
注:当利用for循环时,为了提高速度，应先分配数组（即：定维）。 例：用计时函数tic,toc比较两种方法所费的时间 （1）不先定义数组 tic; for i=1:100; x(i)=cos(i*pi/100); end; toc （2）先定义数组 tic; x=zeros(1,100); for i=1:100; x(i)=cos(i*pi/100); end; toc
朱世东
2019/1/20
Matlab语言及其在电子信息工程中的应用
5
第四讲 MATLAB程序设计
二、控制语句
1、For循环
例1： 给出余弦函数在[0,pi]区间上以pi/10为步长的函数表 for n=1:10 x(n)=cos(n*pi/10); end
>> x x= Columns 1 through 6 0.9511 0.8090 0.5878 0.3090 0.0000 -0.3090 Columns 7 through 10 -0.5878 -0.8090 -0.9511 -1.0000 注：for 后面的n=1:10是一个标准的创建数组语句，也可以用定义好的数 组直接赋给n;
朱世东
2019/1/20
Matlab MATLAB程序设计
二、控制语句
2、控制程序流的其它几个常用命令
a=input('*****') 等待从键盘输入一个值，输入完后，按Enter键，继 续；引号内为提示文字
例:等待键盘输入一个数字或一个字符串 >> a=input('请输入变量a的值>') 请输入变量a的值>5 a= 5 >> a=input('请输入变量a的值>') 请输入变量a的值>'your name is Fax' a= your name is Fax 在这种格式下，a可以是数字也可以是字符串。 例:只能输入字符串的格式 >> a=input('please input a string: ','s') please input a string: 'Fax' a= 'Fax'
MATLAB及在电子信息课程中的应用.ppt
1.3.1 命令窗(Command Window) 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。
2020/8/16
• 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。
2020/8/16
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1.2 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
2020/8/16
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1.3 MATLAB的工作环境
2020/8/16
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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
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
2020/8/16
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1.1 MATLAB语言的发展
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; end
Matlab技术在电子设计自动化中的应用方法
Matlab技术在电子设计自动化中的应用方法引言：随着现代科技的发展，电子设备在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
而电子设计自动化（EDA）则是电子工程的一项重要技术，它通过计算机辅助的方式，提高了电子设计的效率和精度。
Matlab作为一款强大的技术工具，在EDA中的应用也变得越来越重要。
本文将讨论Matlab技术在EDA中的应用方法。
一、仿真模拟1.1 电路分析Matlab提供了多种电路分析的工具箱，例如Simulink和Simscape等。
通过这些工具，电子工程师可以进行电路的分析和仿真。
通过建立电路的数学模型，可以预测不同电路元件和参数对系统性能的影响。
这使得电子工程师能够在设计过程中更好地优化电路性能。
1.2 信号处理信号处理是电子设计中一个重要的环节。
而Matlab则是信号处理领域中使用最广泛的工具之一。
Matlab提供了各种信号处理的函数和算法，例如滤波器设计、频谱分析、波形变换等。
通过这些工具，工程师可以对信号进行处理和分析，从而获得更好的设计效果。
二、优化算法在EDA中，优化算法被广泛用于电路设计和电子系统的参数调整。
Matlab提供了多种优化算法的工具箱，例如优化工具箱和遗传算法工具箱等。
通过这些工具，电子工程师可以自动化地进行电路参数优化，以达到最佳的性能指标。
这不仅提高了设计效率，还得到了更好的设计结果。
三、可视化和数据分析在EDA中，可视化和数据分析对于设计和验证都起着重要作用。
Matlab提供了强大的可视化和数据分析的功能，使得电子工程师能够更直观地了解和分析电路性能。
通过绘制波形图、频谱图等，工程师可以对电路性能进行全面的评估。
同时，通过数据分析工具，工程师可以更好地理解电路参数间的关系，从而更好地进行设计和调整。
四、机器学习机器学习是近年来热门的领域之一，也在EDA中得到了广泛应用。
而Matlab则是机器学习领域中非常重要的工具之一。
通过Matlab的机器学习工具箱，电子工程师可以利用现有的数据集进行训练和预测，从而更好地进行电子设备的设计和优化。
Matlab 在电子信息工程专业课程学习中的应用
Matlab 在电子信息工程专业课程学习中的应用作者：卢佩刘效勇张锐敏孟晓男来源：《江苏科技信息》 2018年第13期0 引言电子信息工程是电子和信息工程方面的宽口径专业，该专业主要学习信息的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的专业知识，要求掌握信息获取、处理的基本理论和应用的一般方法，并具备设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的基本能力。
目前，该专业大多数课程具备理论的高度抽象性、方法的严密逻辑性和技术的广泛应用性等特点，造成了学生在学习过程中对理论知识的理解、消化和吸收度不够，对理论体系的内在关联性认识不透彻，降低了学生的学习主动性。
Matlab作为一种功能强大的计算软件，具有数值运算能力强、程序设计自由度大、可移植性好、可视化功能强和工具箱丰富等特点，能够为众多学科领域进行科学研究、工程设计提供全面的解决方案，现已成为教学和科研中常用的工具之一［1］。
笔者所在的教学团队在多年的教学过程中逐渐体会到：将Matlab融汇贯穿到该专业多门课程的教学过程中，可满足基本的教学和实验仿真需求，为基础理论学习和课外科技活动提供重要的支撑。
不仅能够帮助学生理解晦涩难懂的概念，还可以激发学生的想象力，对培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力起着不可忽视的作用。
文章旨在通过具体实例列举若干学科问题来佐证Matlab在电子信息工程专业学习过程中的重要作用。
1 Matlab 助力电子信息工程专业学习1.1 Matlab在“数学”课程中的应用在“数学”课程的学习过程中，通过在Matlab环境下对特定例子的计算和可视化观测，可以帮助学生直观地理解抽象的数学内容，掌握其解决问题的核心思想，从而激发学生学习数学的兴趣，为牢固掌握数学理论提供有力支撑［2］。
例如，在微积分理论知识的学习中，虽然Matlab提供了定积分运算函数，为了帮助学生理解定积分原理，可以通过直接编程模拟数值积分具体实现过程完成定积分运算。
如一道题目，要求用数值积分法求由y=-x2+10，y=0，x=0，x=10 围成的图形面积，并讨论步长与积分方法对精度的影响。
语言及其在电子信息工程中的应用第1讲V共22页文档
朱世东 10/8/2019
Matlab语言及其在电子信息工程中的应用
14
第一讲 Matlab语言概述及操作基础
四、图形函数计算器
（3）函数与参数的运算操作
•在3号窗口的第二排按键是函数与参数的运算操作键 •f+a -------求函数与a的和 •f-a -------求函数与a的差 •f*a -------求函数与a的积 •f/a -------求函数除与a的商 •f^a -------求函数以a为指数的值 •f(x+a) -------作自变量的变换，以x+a代替x •f(x*a) -------作自变量的变换，以a*x代替x •其中a的默认值为1/2，可以在控制栏中去修改参数a的数值。
Matlab语言及其在电子信息工程中的应用
2
第一讲 Matlab语言概述及操作基础
一、MATLAB是什么？
MATLAB是一种科学计算软件，适用于工程应用各领域 的分析设计与复杂计算。它使用方便、运算效率高且内容丰 富，很容易被用户自行扩展。当前，已成为美国和其他发达 国家大学教学和科学研究中最常用且必不可少的工具。
1、超强的数值计算功能 在MATLAB环境中有500种以上的函数可供直接调用
2、数据可视化功能 可以在MATLAB环境中制作高质量的图形
3、 动态系统仿真 4、 数据处理 5、 数学计算 6、数字信号处理 7、与外部应用程序（C和FORTRAN)进行动态链接
MATLAB及在电子信息课程中的应用课后答案
1. 求下列联立方程的解81025695832475412743-=+-+-=-+-=++-=--+w z y x w z x w z y x w z y x程序A=[3,4,-7,-12;5,-7,4,2;1,0,8,-5;-6,5,-2,10];B=[4;-3;9;-8];X=A\B解：X =-1.4841-0.68160.5337-1.24292. 设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡------=81272956313841A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-----=793183262345B 求C1=AB’;C2=A’B;C3=A.*B,并求它们的逆阵。
程序 A=[1,4,8,13;-3,6,-5,-9;2,-7,-12,-8];B=[5,4,3,-2;6,-2,3,-8;-1,3,-9,7];C1= A*B',C2 = A'*B, C3 = A.*Binv(C1),inv(C2),inv(C3)3. a. 列出2×2阶的单位矩阵I, 4×4阶魔方矩阵M 和4×2阶的全幺矩阵A,全零矩阵Bb. 将这些矩阵拼接为6×6阶的矩阵C:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=M B A I C ' c. 求出C 的第2,4,6行,组成3×6阶的矩阵C1,及第2,4,6,裂,组成6×3阶的矩阵C2,d. 求D=C1C2及D1=C2C1.程序 >>I=eye(2),A=ones(4,2),B=zeros(4,2),M=magic(4),C=[I,A';B,M]>> C1=C([2,4,6,],:),C2=C(:,[2,4,6,])>> D=C1*C2, D1=C2*C14．设 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=)1(sin 35.0cos 2x x x y把x=0~2π间分为101点，画出以x 为横坐标，y 为纵坐标的曲线解：程序x=linspace(0,2*pi,101)y=cos(x).*(0.5+3*sin(x)./(1+x.^2));plot(x,y),grid5．求代数方程3x5+4x4+7x3+2x2+9x+12=0的所有根。
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例7：ap=rand(1,5) %产生1×5的随机数矩阵。范围（0，1），均值：0.5 ap = 0.0153 0.7468 0.4451 0.9318 0.4660
张明艳
2012-9-4
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第三讲 MATLAB的数值计算功能
一、数组与矩阵的创建
2、生成矩阵的常用函数
三、基本元素群函数
4、取整和求余函数
当X与Y同号时， mod(X,Y)=rem(X,Y)
当两操作数异号时， rem(X,Y) =mod(X,Y)-Y
张明艳
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第三讲 MATLAB的数值计算功能
四、线性方程组 的解法
•如果系数矩阵A的行数m等于列数n，且A为非奇异阵（即A 的行列式：det(A)≠0），称方程为恰定方程； •如果m>n，称方程为超定方程； •如果m<n，称方程为欠定方程。
4 5 6
7 8 9
x1 10 1 x2 11 3 x3 3 12 x4
A=[1,2,3; 4,5,-6; 7,8,9; 10,11,12]; b=(1:4)'; x=A\b x= -0.3333 0.6667 0.0000
A=[1,0,1 ; 2,1,0 ; -3,2,-5]; b=[1, 2, -1]'; x=A\b
x=
0 2.0000 1.0000
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第三讲 MATLAB的数值计算功能
四、线性方程组 的解法
1、恰定方程的解法 这两种方法推荐用左除法，它不但速度快，而且精度高。 例：比较逆阵法和左除法的所用的时间和误差
A=[1,4,7,10; 2,5,8,11; 3,-6,9,12]; b=[1 3 3]'; x=A\b x= 2.0000 0.1667 0 -0.1667
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五、向量与矩阵处理
1、标识与子矩阵的提取
•A(i,j)表示矩阵A的第i行、第j列交叉点处的元素， i,j是两个整数。
•A(u,v)提取A的子矩阵，u,v是两个向量，分别指定行与列。 •向量标识：A(L1,:) A(:,L2) A(L1,L2)， A(L1,:) A(:,L2) A(L1,L2) 表示提取A的L1指定的行、所有列构成子矩阵； 表示提取A的所有行，L2指定的列构成子矩阵； 表示提取A的L1指定的行，L2指定的列构成子矩阵。
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一、数组与矩阵的创建
2、生成矩阵的常用函数
diag 生成对角形矩阵
diag(A)=diag(A,0)
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第三讲 MATLAB的数值计算功能
矩阵A左右翻转
矩阵A上下翻转 提取A的对角线上的元素构造一个列向量v 用向量v的元素作对角元素，构造一个对角矩阵M 取矩阵A的左下三角部分（基于主对角线），其它元素为零 取矩阵A的右上三角部分（基于主对角线），其它元素为零 矩阵A逆时针旋转90°
•例：A=round(rand(4,5)*10)
张明艳
解：建立一个m文件：
A=rand(100); x=ones(100,1); b=A*x; tic x1=inv(A)*b; toc er1=norm(x-x1) re1=norm(A*x1-b)/norm(b) tic x2=A\b; toc er2=norm(x-x2) re2=norm(A*x2-b)/norm(b)
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二、矩阵运算与数组运算
1、矩阵运算 思考题：求两个列向量的内积
1 X 2 3 3 Y 1 2
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• A’
• A^n • inv(A) • A/B • B\A
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A的共轭转置
A的转置
(inverse) (conjugate：共轭)
• conj(A’) 或 conj(A)’ A的逆阵
A（方阵）的n次幂 A右除B（＝A*inv(B)） A左除B（＝inv(B)*A）
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%生成100×100的随机矩阵 %产生一个向量x为全1的100维向量（真解） %令b等于Ax %开始计时 %逆阵法（近似解） %计时结束 %近似解与真解的误差（2-范数） %相对误差（2-范数） %左除法
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第三讲 MATLAB的数值计算功能
四、线性方程组 的解法
1、恰定方程的解法 例：已知Ax = b，求x。
1 A 2 3 0 1 2 1 1 0 b 2 1 5
1、标识与子矩阵的提取
*例：将向量中满足不超过0.5的元素提取出来。 x=rand(1,10) L=(x<=0.5) y=x(L)
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五、向量与矩阵处理
2、空阵用于缩维 例：提取A 的1,3,5列。
A=[1,2,3,4,5,6;7,8,9,10,11,12;13,14,15,16,17,18]; A1=A(:,[1,3,5]) % 方法一 A1 = 1 3 5 7 9 11 13 15 17 A(:,[2,4])=[ ] % 方法二：利用空阵 A= 1 7 13
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一、数组与矩阵的创建
1、生成数组的函数
“:”的用法
例1：av=1:10 %产生一个从 1 到10的数组，间隔为 1 （行向量） av=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10] 例2：aw=1:2:10 %产生一个从 1 到10 之间的数组，间隔为 2 aw=[1,3,5,7,9] 例3：as=0:pi/40:4*pi as = 0 0.7854 1.5708 2.3562 3.1416 3.9270 4.7124 5.4978 6.2832 例4：al=10:-2:0 al = 10 8 6 4 2 0
一、数组与矩阵的创建
3、 数据输出格5位 有效数字
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二、矩阵运算与数组运算
1、矩阵运算
• A+B
• A*B • k*A
加法
乘法 数乘矩阵
1 A 3
2 4
1 B 3
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二、矩阵运算与数组运算
2、元素群运算（“· 运算符） ”
• k.*A
• A.*B • A.^n • A./B • B.\A
1 数乘矩阵（＝k*A） A 3 对应各元素相乘
2 4
1 B 3
2 1
矩阵A各元素的n次幂 A对应各元素右除B A对应各元素左除B（＝A./B）
张明艳
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第三讲 MATLAB的数值计算功能
一、数组与矩阵的创建
1、生成数组的函数
常用数组函数
例5：aj=linspace(0,1,10) %利用线性等分指令生成向量 （间隔1/9）
aj = 0 0.1111 0.2222 0.3333 0.4444 0.5556 0.6667 0.7778 0.8889 1.0000 （0 1/9 2/9 3/9 …… 1 ）
例6：ak=logspace(1,2,10)
%利用对数等分指令生成向量
ak = 10.0000 12.9155 16.6810 21.5443 27.8256 35.9381 46.4159 59.9484 77.4264 100.0000 （10^1 10^(1+1/9) 10^(1+2/9) 10^(1+3/9) …… 10^(2) ）
（以上A、B要求同维）
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三、基本元素群函数
1、三角函数
按弧度计算 按角度计算
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三、基本元素群函数
例：A=[1,2,3,4,5;6,7,8,9,10;11,12,13,14,15];
A([1,3],:) A(:,[2,4,5]) A(:,1:3) A([1,2],[1,3,5])
张明艳
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五、向量与矩阵处理
eye生成单位矩阵
例1： eye(n) eye(m,n) eye(size(A)) %生成n 维的单位阵 %生成m×n 维的单位阵 %生成与 A同维的单位阵