第1章 MATLAB操作基础
数值分析 - 第1章 MATLAB入门
（2）>> u=[x,y] u = 7 4 3 -1 -2 -3
3、解： sum=0;a=[4 -1 2 -8 4 5 -3 -1 6 for i=1 : length(a) if a(i)>0, sum=sum+a(i); end end sum sum = 21
-7];
7 5 3 （4）>> d=b(4:-1:1) d = 3 5 7 9 （5）>> e=sort(b) e =
1水仙花数是一个3位自然数应当满足在100999之间2由于还需要满足各位数的立方和等于该数本身因此需要求出该数的每位数字另外我们还要用到取模函数mod和取整函数fix
1.3
习题课
1、通过使用 help 命令来学习使用 date、clock 命令，了解它们的显示格式。 解答：本题的主要目的让学生学习使用 help 命令来学习一些命令的使用方法。 在 MATLAB 中输入 help date 或者 help clock，会得到 date 和 clock 命令的一些说明。结果如下： DATE Current date as date string. S = DATE returns a string containing the date in dd-mmm-yyyy format. 它表示 date 命令的显示结果是按照：天、月、年的格式显示的。 CLOCK Current date and time as date vector. CLOCK returns a six element date vector vector containing the current time and date in decimal form: CLOCK = [year month day hour minute seconds] The first five elements are integers. The seconds element is accurate to several digits beyond the decimal point. FIX(CLOCK) rounds to integer display format. 这是 help clock 的结果，它提示了 clock 命令的显示格式为：年、月、日、小时、分钟、秒。 然后我们分两次输入 date 和 clock 命令后就会得到各自的结果。通过 help 命令的提示我们就可以轻松看懂结果 的意思了。 >> date ans = 22-Oct-2007 >> clock ans = 1.0e+003 * 2.0070 0.0100 0.0220 0.0170 0.0130 0.0313 2、编写一个计算公式，在 MATLAB 中计算一个半径为 3 的圆的周长。 解答：先写出周长计算公式：c=2πr，然后将里边的数学运算法转换成 MATLAB 的运算符为：c=2*pi*r。 下面我们介绍两组语句，它们都可以输出周长的值。 （1） >> r=3; >> c=2*pi*r; >> c c= 18.8496 （2） >> r=3; >> 2*pi*r ans =
第1章 MATLAB入门.pdf_MATLAB信号处理超级学习手册_[共9页]
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第1章 MATLAB入门MATLAB是一种用于数值计算、可视化及编程的高级语言和交互式环境。
使用MATLAB，用户可以分析数据、开发算法、创建模型和应用程序。
MATLAB借助编程、工具和内置数学函数，可以探求多种方法，比电子表格或其他传统编程语言更快地求取结果。
它是一种功能强大的科学计算软件。
在使用之前，读者应该对它有一个整体的了解。
本章主要介绍MA TLAB的基本知识，如主要特点、系统安装、基本操作等。
学习目标：1．理解MATLAB的特点。
2．熟悉MATLAB各种平台的窗口。
3．熟练掌握MATLAB的各种基本操作。
4．熟悉MATLAB中M文件的操作。
1.1 MATLAB概述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。
1.1.1 什么是MATLABMATLAB提供了一个高性能的数值计算和图形显示的科学和工程计算软件环境。
这种易于使用的MATLAB环境，是由数值分析、矩阵运算、信号处理和图形绘制等组成。
在这种环境下，问题和解答的表达形式（程序）几乎和它们的数学表达式完全一样，而不像传统的编程那样繁杂。
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，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使其成为一个强大的数学软件。
MATLAB在新的版本中也加入了对C、FORTRAN、C++、Java的支持。
用户可以直接调用它们，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。
此外，许多的MATLAB爱好者还编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载使用。
matlab基础练习题及答案
第1章MATLAB基础MATLAB操作桌面有几个窗口？如何使某个窗口脱离桌面成为独立窗口？又如何将脱离出去的窗口重新放置到桌面上？答：在MATLAB操作桌面上有五个窗口。
在每个窗口的右上角有两个小按钮，一个是关闭窗口的Close 按钮，一个是可以使窗口成为独立窗口的Undock按钮，点击Undock按钮就可以使该窗口脱离桌面成为独立窗口。
在独立窗口的Desktop菜单中选择Dock...项就可以将独立的窗口重新放置到桌面上。
如何启动M文件编辑/调试器？答：在操作桌面上选择“建立新文件”或“打开文件”操作时，M文件编辑/调试器将被启动。
在命令窗口中键入edit命令时也可以启动M文件编辑/调试器。
存储在工作空间中的数组能编辑吗？如何操作？答：存储在工作空间的数组可以通过数组编辑器进行编辑：在工作空间浏览器中双击要编辑的数组名打开数组编辑器，再选中要修改的数据单元，输入修改内容即可。
命令历史窗口除了可以观察前面键入的命令外，还有什么用途？答：命令历史窗口除了用于查询以前键入的命令外，还可以直接执行命令历史窗口中选定的内容、将选定的内容拷贝到剪贴板中、将选定内容直接拷贝到M文件中。
如何设置当前目录和搜索路径，在当前目录上的文件和在搜索路径上的文件有什么区别？答：当前目录可以在当前目录浏览器窗口左上方的输入栏中设置，搜索路径可以通过选择操作桌面的file 菜单中的Set Path 菜单项来完成。
在没有特别说明的情况下，只有当前目录和搜索路径上的函数和文件能够被MATLAB 运行和调用，如果在当前目录上有与搜索路径上相同文件名的文件时则优先执行当前目录上的文件，如果没有特别说明，数据文件将存储在当前目录上。
在MATLAB 中有几种获得帮助的途径？答：（1）帮助浏览器：选择view 菜单中的Help 菜单项或选择Help 菜单中的MATLAB Help 菜单项可以打开帮助浏览器。
（2）help 命令：在命令窗口键入“help ” 命令可以列出帮助主题，键入“help 函数名”可以得到指定函数的在线帮助信息。
Matlab基础知识点
MATLAB讲义第一章 MATLAB系统概述1.1 MATLAB系统概述MATLAB（MATrix LABoratory）矩阵实验室的缩写，全部用C语言编写。
特点：（1）以复数矩阵作为基本编程单元，矩阵运算如同其它高级语言中的语言变量操作一样方便，而且矩阵无需定义即可采用。
（2）语句书写简单。
（3）语句功能强大。
（4）有丰富的图形功能。
如plot,plot3语句等。
（5）提供了许多面向应用问题求解的工具箱函数。
目前，有20多个工具箱函数，如信号处理、图像处理、控制系统、系统识别、最优化、神经网络的模糊系统等。
（6）易扩充。
1.2 MATLAB系统组成（1）MATLAB语言MATLAB语言是高级的矩阵、矢量语言，具有控制流向语句、函数、数据结构、输入输出等功能。
同时MATLAB又具有面向对象编程特色。
MATLAB语言包括运算符和特殊字符、编程语言结构、字符串、文件输入/输出、时间和日期、数据类型和结构等部分。
（2）开发环境MATLAB开发环境有一系列的工具和功能体，其中大部分具有图形用户界面，包括MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、帮助游览器、工作空间、文件和搜索路径等。
（3）图形处理图形处理包括二维、三维数据可视化，图像处理、模拟、图形表示等图形命令。
还包括低级的图形命令，供用户自由制作、控制图形特性之用。
（4）数学函数库有求和、正弦、余弦等基本函数到矩阵求逆、求矩阵特征值和特征矢量等。
MATLAB数学函数库可分为基本矩阵和操作、基本数学函数、特殊化数学函数、线性矩阵函数、数学分析和付里叶变换、多项式和二重函数等。
（5）MATLAB应用程序接口（API）MATLAB程序可以和C/C++语言及FORTRAN程序结合起来，可将以前编写的C/C++、FORTRAN语言程序移植到MATLAB中。
1.3 MATLAB的应用范围包括：MATLAB的典型应用包括：●数学计算●算法开发●建模、仿真和演算●数据分析和可视化●科学与工程绘图●应用开发（包括建立图形用户界面）以矩阵为基本对象第二章 Matlab基础2.1 MATLAB快速入门（1）搜索路径搜索路径也被看作是MATLAB的路径，其包含的文件被认为在路径上。
第一章MATLAB基础知识
第一章MATLAB基础知识1.1 MATLAB开发环境1.MATLAB操作桌面MATLAB4.0以上版本都是在Windows以上环境支持下操作与运行的，因此，这里必须假定读者对Windows有一定的了解和掌握。
本书以Windows98环境，MATLAB6.5版本为例介绍。
书中绝大多数例子在MA TLAB5.3版本中亦能使用.要想进入MATLAB系统，方法有二：（1）在Windows98的桌面上双击MATLAB快捷图标。
（2）单击Windows98的“开始”按钮，再依次单击：程序/MA TLAB/MA TLAB6.5；图1-1MATLAB6.5除保留了传统的命令窗口外，还增加了启动平台窗口、工作空间窗口、命令历史窗口、当前路径窗口等窗口，与新的M文件编辑器和新的在线帮助浏览器等共同构成了MA TLAB6.5的开发环境。
MATLAB的开发环境是MATLAB语言的基础和核心部分，MATLAB语言的全部功能都是在MA TLAB的开发环境中实现的，MA TLAB的仿真工具Simulink、MATLAB的工具箱等其他附加功能的实现也必须使用MATLAB开发环境，因此，掌握MATLAB 的开发环境是掌握MATLAB语言的关键。
启动MA TLAB后，将显示包括命令窗口、启动平台窗口、工作空间窗口、命令历史窗口和当前路径窗口等5个窗口和主菜单组成的操作桌面（图1-1）。
本节对操作桌面的各个窗口作简要介绍，部分窗口的功能和使用将在以后的章节中详细介绍。
操作桌面缺省状态下显示3个窗口，当前路径和工作空间窗口在同一位置显示，可以通过该窗口下方的箭头或窗口标签来切换，命令历史窗口和当前目录窗口在同一位置显示，可以通过该窗口下方窗口标签来切换。
每个窗可以脱离操作桌面独立出来。
也可以通过菜单View来选择显示哪些窗口。
MATLAB还设定了几种特定的窗口布局方式，在View菜单的Desktop Layout选项中，给定了6种布局方式：Default（缺省方式）Command Window Only（只显示命命令窗口方式）Simple（简单方式，只有命令历史窗口和命令窗口）Short History（低命令历史窗口方式）Tall History（高命令历史窗口方式）Five Panel（5个窗口平铺方式）2.MATLAB的通用参数设置MATLAB的通用参数和各功能窗口的参数可以通过主菜单中的file/Preferences项设置，这里先介绍通用参数的设置。
matlab学习文档
MATLAB学习指南第1章．基本MATLAB指令1.1.基本数量运算首先，我们来谈一谈怎样向程序中添加注释（例如此行）。
注释就是我们向程序中添加的文字，用来解释我们在做什么。
所以，如果我们或其他人以后读到此代码，就能很容易地理解代码在执行什么指令。
在一个MATLAB文件中，如果百分号%出现在一行文字中，百分号后面的所有文字都是注释，而不是MATLAB想要进行解释的指令。
首先，我们向屏幕输入信息，告诉计算机我们开始运行1.1节。
指令disp('字符串')在屏幕上展示了文本字符串。
接下来，我们令一个变量等于1。
如果x没有被声明，这一指令先为变量x在内存中分配一个空间，然后又将x的值1存储在所分配的空间中。
同时，这一指令会将"x = 1"显示在屏幕上。
通常，我们不希望像这样的输出结果把屏幕弄得杂乱，所以我们在指令的最后加上一个分号就可以使指令变得“不可见”。
例如，我们使用下列指令把x的值“不可见地”变为2，然后将结果显示在屏幕上。
x=2；x的值发生了改变，但是却没有显示在屏幕上 disp('我们已经改变了x的值')；然后，通过输入“x”，不带分号，我们显示x的值。
现在，我们来看如何声明其它变量。
y=2*x; 对y的值进行初始化，使其等于x的值的2倍。
x=x+1;使x的值增加1。
z=2*x; 声明了另一变量z。
因为在声明变量z时x的值已经发生了变化，所以z不等于y。
接下来，我们想看存储在内存中的变量的列表。
我们使用指令“who”来实现。
通过使用“whos”我们能得到更多的信息我们也可使用这些指令来得到有关仅有的某些变量的信息。
我们想要去掉变量“差”。
使用指令“clear”来实现。
接下来，我们想要去掉变量x和y。
我们再次使用指令“clear”。
一般来说，好的程序设计模式都要求每行只编写一个指令；但是，MATLAB却允许将多个指令放在一行。
更普遍的情况是，由于语句结构的长度使得我们希望一个指令能够分成多行。
第1章matlab基础知识
2．Edit菜单
Undo：取消输入。 Redo：重新输入。 Cut：剪切。 Copy：复制。 Paste：粘贴。 Paste to Workspace：将所选内容粘贴到 工作空间。 Select All：全选。 Delete：删除。 Find：寻找。 Find Files：在指定的文件或路径中寻找。 Clear Command Window：清除命令窗口 中的显示。 Clear Command History：清除命令历史窗 口中的显示。 Clear Workspace：清除工作空间变量。
在命令窗口中运行的命令，都会被保留在Command History（命令历史）窗口中，并且标明指令运行 的日期和时间。
1.3.5 Workspace
用于存储各种变量 和结果的内存空间 ，其中显示了工作 空间中所有变量的 名称、大小、最大 及最小值，可以对 变量进行观察、编 辑、保存和删除等 操作。
（2）直观
程序语言设计符合人们的思维习惯和数学表达方式。 丰富的二、三维图形及动画，对计算结果进行可视化 显示，给用户以直观的认识。 Simulink的仿真环境，省去了用户画图布线的烦恼。
（3）简单
丰富的函数库和工具箱，使用户不必进行具体代码的 编写，只需调用简单的函数指令，就可以执行任务操 作，解决问题。 所有数值对象都默认以双精度浮点类型数组存储，无 须用户进行数据类型的声明和转换。
Save Layout：保存当前布局。 Organize Layout：组织布局。 Command Window：显示或隐藏命令窗口。 Command History：显示或隐藏命令历史窗口。 Current Folder：显示或隐藏当前文件夹。 Workspace：显示或隐藏工作空间。 Help：显示或隐藏帮助。 Profiler：显示或隐藏性能分析器。 File Exchange：用于实现文件的切换。 Editor：显示或隐藏编辑器。 Figures：显示或隐藏图形显示窗口。 Web Browser：打开网络浏览器。 Variable Editor：用于显示变量编辑器。 Comparison Tool：打开对照工具。 Toolbars：显示或隐藏工具栏。 Titles：显示或隐藏窗体标题。
Matlab经典教程——从入门到精通
第一章 基础准备及入门本章有两个目的：一是讲述MATLAB正常运行所必须具备的基础条件；二是简明系统地介绍高度集成的Desktop操作桌面的功能和使用方法。
本章的前两节分别讲述：MATLAB的正确安装方法和MATLAB 环境的启动。
因为指令窗是MATLAB最重要的操作界面，所以本章用第 1.3、1.4 两节以最简单通俗的叙述、算例讲述指令窗的基本操作方法和规则。
这部分内容几乎对MATLAB各种版本都适用。
不同于其前版本的最突出之处是：向用户提供前所未有的、成系列的交互 MATLAB6.x式工作界面。
了解、熟悉和掌握这些交互界面的基本功能和操作方法，将使新老用户能事半功倍地利用MATLAB去完成各种学习和研究。
为此，本章特设几节用于专门介绍最常用的交互界面：历史指令窗、当前目录浏览器、工作空间浏览器、内存数组编辑器、交互界面分类目录窗、M文件编辑/调试器、及帮助导航/浏览器。
本章是根据MATLAB6.5版编写的，但大部分内容也适用于其他6.x版。
1.1M ATLAB的安装和内容选择图 1.1-11.2D esktop操作桌面的启动1.2.1MATLAB的启动1.2.2Desktop操作桌面简介一 操作桌面的缺省外貌图1.2-1二 通用操作界面1.3 C ommand Window 运行入门1.3.1Command Window 指令窗简介图 1.3-11.3.2 最简单的计算器使用法【例1.3.2-1】求23)]47(212[÷−×+的算术运算结果。
（1）用键盘在MATLAB 指令窗中输入以下内容 >> (12+2*(7-4))/3^2（2）在上述表达式输入完成后，按【Enter 】键，该就指令被执行。
（3）在指令执行后，MATLAB 指令窗中将显示以下结果。
ans = 2【例1.3.2-2】简单矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=987654321A 的输入步骤。
（1）在键盘上输入下列内容A = [1,2,3; 4,5,6; 7,8,9]（2）按【Enter 】键，指令被执行。
第一章 Matlab中的数组操作讲解
b=[2,3,-1,5,6], A=diag(b,1)
0 2 0 0 0 0
0 0 3 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 6
B=diag(b,-2)
a=linspace(1,20,6)
a= 1.00 4.80 8.601,3,5个元素构成数组b: b=a(1:2:5) 提取a的第2到5个元素，并反转次序构成数组b1: b1=a(5:-1:2) 按条件提取子数组: 提取a的元素值大于10的元素构成数组b2 b2=a(find(a>10))
a= 'matlab' [2x3 double] [4x5 double] [ 20]
[1x10 double] [4x4 double]
a=
'matlab' [2x3 double] [4x5 double] [ 20] b=a(3,2)
[1x10 double] [4x4 double]
b=
[4x4 double]
0 0 -1 0 0 0 0
0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0
0 0 0 0 0 0
例1.1 输入n阶矩阵
4 2 1 A 0 2 4 2 1 1 2 4 2 1 2 4 1 0 1 2 4
n=input('输入方阵阶数n=')
D=10
N=
M=
3
3
2
1
wxy
wxz
3
2
7
1
wyz
1第一章 Matlab语言概述
（Ⅰ）基础篇第一章 Matlab语言概述§1.语言特点MATLAB是Mathworks公司于20世纪80年代推出的数值计算软件。
得到了广泛的应用。
MATLAB的全称是Mateix Laboratory，意思是矩阵实验室。
它是以矩阵运算为基础的新一代程序语言。
MATLAB是集数学运算、图形处理、程序设计和系统建模为一体的著名编程语言软件，它具有功能强大、使用简单等优点，是进行科学研究和工程实践的有力工具。
与Fortran和C相比，MATLAB语句更简洁、明了，更加符合人们的思维习惯。
并且还具有良好的数据可视化功能。
MATLAB包括两部分：基本部分-主要指数据计算和可视化功能。
扩展部分-主要指工具箱。
§2 基本操作和简单语句输入1. 简单语句输入（简单计算器用法）例1：计算a⨯y÷⨯=（a = 2，b =3，c = 5 ）+acbb[程序] 在命令窗口输入>> a=2;b=3;c=5;>> y=a*b+c*b/a 回车[输出] y =13.5000例2：计算64(tan3⨯+45)/2760cos[程序] >> (tan(pi/4)+cos(pi/3))*27^(1/3)/sqrt(64)ans =0.56252. 变量表达式数值（1）变量* matlab语句一般形式为：变量=表达式（或数），若变量和“=”省略，输出时自动建立“ans”默认变量。
* 对大小写敏感，如sqrt（平方根）对，而SQRT，Sqrt全错。
* 变量名第一个字符必须是英文字母，最多可包含31个字符，（含英文、数字、下连符）。
不得包含空格和标点。
* 系统遇到一个新变量名时，它会自动生成变量，若该变量早已存在，系统会自动更新内容。
表1-1 默认预定义变量（永久变量）例3：无穷大的使用>> x =1/0Warning: Divide by zero.x =Inf* 在MATLAB中这样的操作不会引起程序执行中断，只是在给出警告信息的同时，用一个特殊的符号Inf来表示。
MATLAB-第1章
1.5 MATLAB矩阵及其基本运算
1.5.1 矩阵的生成
在MATLAB中，生成矩阵时无须对矩阵的维数和类型进行说明，MATLAB会根据 用户所输入的内容自动进行配置。 1．直接输入法 将矩阵的所有元素用方括号括起来，按矩阵行的顺序输入各元素，同一行的各元 素之间用空格或逗号分隔，不同行的元素之间用分号分隔。例如，输入命令： A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9] A= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 矩阵元素也可以是表达式，MATLAB将自动计算结果。例如： B=[10,5-sqrt(7),sin(pi/2);7,4*8,abs(-7)] 在MATLAB中，矩阵元素可以是复数。例如，建立复数矩阵： B=[1,2+7i,5*sqrt(2)*i;3,2/5,3.5+6i] 也可以分别建立实部矩阵和虚部矩阵，再合起来构成复数矩阵。例如： R=[1,2,3;4,5,6]; I=[1.1,2.2,3.3;4.4,5.5,6.6]; ri=R+i*I
3．其他帮助命令
命 令 demo tour doc what which helpbrowser helpdesk helpwin exist web 运行 MATLAB 演示程序 运行 MATLAB 漫游程序 在帮助浏览器中显示指定函数的参考信息 列出当前目录下的 M 文件、MEX 文件和 MAT 文件 显示指定函数或文件的路径 打开帮助内的浏览器 运行 HTML 格式的帮助面板(Help Desk) 打开帮助内的浏览器 查找指定变量或函数的存在性 显示指定的网络页面 命令功能
1.2 MATLAB的集成开发环境
1.2.1 MATLAB操作界面 1．主窗口
2．命令窗口 命令窗口（Command Window）用于输入命令并显示除图形以外的所有执行结 果。 一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行以回车结束。但一个命令行也可以 输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔，若前一命令后带有分号，则逗号可以 省略。例如： x=720,y=86 x= 720 y= 86 x=720;y=86 y= 86 如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，可以在第1个物理行之后加上3个 小黑点并按下回车键，然后接着下一个物理行继续写命令的其他部分。3个小黑 点称为续行符，即把下面的物理行看作该行的逻辑继续。例如： z=1+1/(1*2)+1/(1*2*3)+1/(1*2*3*4)+ … 1/(1*2*3*4*5)
第1章续(MATLAB基本知识)
4. 建立大矩阵 大矩阵可由方括号中的小矩阵建立起来。例 如 A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; C=[A,eye(size(A)); ones(size(A)),A]
5、创建简单的数组
x=first：last 创建从first开始，加1计数，到last结束的行向量 x=first：increment：last 创建从first开始，加increment计数，last结束的 行向量 x=linspace(first，last，n） 创建从first开始，到last结束，均距的有n个元素的行向 量
变量的赋值
(1) 变量=表达式 (2) 表达式 一般地，运算结果在命令窗口中显示出来。如 果在语句的最后加分号，那么，MATLAB仅仅 执行赋值操作，不再显示运算的结果。 在MATLAB语句后面可以加上注释，注释以% 开头，后面是注释的内容。
2、数学运算符号及标点符号
+ — * .* / ./ ^ .^ \ 加法运算，适用于两个数或两个同阶矩阵相加. 减法运算 乘法运算 点乘运算 除法运算 点除运算 乘幂运算 点乘幂运算 反斜杠表示左除.
例 设银行年利率为11.25%。将10000元钱 存入银行，问多长时间会连本带利翻一番？ a=1; n=0; while(a<2) a=1.1125*a; n=n+1; end disp(['After ',num2str(n),' years, the deposit will be double.'])
echo 工作窗信息显示开关
help demo
寻求帮助
MATLAB的数据
矩阵是MATLAB最基本、最重要的数据对象。 单个数据(标量)可以看成是矩阵的特例。 MATLAB数据类型 1. 数值数据：双精度型、单精度数、带符号整 数和无符号整数。 2. 字符数据。 3. 结构(Structure)和单元(Cell)。 4. 多维矩阵和稀疏矩阵(Sparse)。
第1章MATLAB操作基础00001
1.1.2 MATLAB的主要功能
• 1．数值计算和符号计算功能 MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，还提 供了十分丰富的数值计算函数。 MATLAB和著名的符号计算语言Maple相结合， 使得MATLAB具有符号计算功能。
• 2．绘图功能 MATLAB提供了两个层次的绘图操作：一种是对 图形句柄进行的低层绘图操作，另一种是建立在 低层绘图操作之上的高层绘图操作。
MATLAB应用基础
• 32学时=16学时+16学时实验 • 基础（2学时）+实验（2学时） • 数值数组及其运算（2学时）+实验（2学时） • 数据和函数的可视化（4学时）+实验（4学时） • 数值计算（2学时）+实验（2学时） • 符号计算（4学时）+实验（2学时） • SIMMULINK交互式仿真集成环境（2学时）+实
验（4学时）
第1章 MATLAB操作基础
1.1 MATLAB概述 1.2 MATLAB的运行环境与安装 1.3 MATLAB集成环境 1.4 MATLAB帮助系统
Matlab 简介
• Matlab名字是由Matrix和Laboratory两个词的前三个字 母组合而成的,是由MathWorks公司于1982年推出的一 套高性能的数值计算和可视化数学软件。
%求根
• 例1-3 求积分 quad('x.*log(1+x)',0,1)
• 例1-4 求解线性方程组。 a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9]; b=[4;2;17]; x=inv(a)*b
1.2 MATLAB的运行环境与安装
• 1.2.1 MATLAB的运行环境
硬件环境：
(1) CPU (2) 内存 (3) 硬盘 (4) CD-ROM驱动器和鼠标。 软件环境： (1) Windows 98/NT/2000 或Windows XP (2) 其他软件根据需要选用
MATLAB程序设计基础教程(刘国良)-第1章
第1章 MATLAB基础
如果要查看以前的变量值，但忘记了该变量名，则输入 who即可查看曾经使用过的变量名，如：
>> who Your variables are: grade1 grade2 grade3 grade4 total 如果要查看以前变量值的详细信息，输入whos即可。
第1章 MATLAB基础
第1章 MATLAB基础
MATLAB具有以下缺点： (1) 运行效率较低。由于MATLAB是一种合成语言，因此 与一般的高级语言相比，用它编写的程序其运行时间往往要长 一些。 (2) 价格昂贵。
第1章 MATLAB基础
3．应用程序接口 由于MATLAB的代码编译器采用伪编译的方式，因此在 MATLAB中编写的程序无法脱离MATLAB的工作环境而独立运行。 针对这个问题，MATLAB提供了应用程序接口，允许MATLAB与 其他应用程序进行数据交换，一般来说，按目的可将它们分为 以下三种： (1) MEX文件。MEX文件作为一种动态链接库文件，必须 通过在MATLAB的工作环境内调用才能运行。 (2) MAT文件。MAT文件用于数据交换，不能利用MATLAB 提供的功能来完成计算任务。MAT文件由SAVE命令生成，由 LOAD命令调用。 (3) 拓广MATLAB的应用范围和应用手段的开发应用程序。 这是MATLAB引擎应用程序，是一种可以独立执行的应用程序， 但在应用程序执行时，将在后台启动一个MATLAB进程，用于
4．当前文件夹(Current Folder)窗口 当前文件夹窗口会显示当前用户工作的文件夹所在的路径。 如果用户改变文件的路径或所在文件夹，则当前文件夹窗口会 显示新的路径和文件夹。 在命令窗口中输入cd命令，并按Enter键确认，即显示当 前MATLAB工作所在目录： >> cd D:\My Documents\MATLAB 在命令窗口中输入dir命令，并按Enter键确认，即显示 当前MATLAB工作所在目录中的内容。
MATLAB第一章MATLAB操作基础
绘图功能
利用MATLAB绘图十分方便，它既可以绘制各种图形（包 括二维图形和三维图形），还可以对图形进行修饰和控制，以 增强图形的表现效果。
编程语言
MATLAB具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入 输出、面向对象等程序语言特征，所以可以使用MATLAB进行 程序设计，而且简单易学、编程效率高。因此，对于从事数值 计算、计算机辅助设计和系统仿真等领域的人员来说，用 MLAB编程的确是一个理想的选择。
MATLAB 工具箱
MATLAB包含两部分内容：基本部分和各种可选的工 具箱。
1.3 初识MATLAB
例 1-1 绘制函数 y=2sin(1+x)的图像，并计算当 x=0.5 时的函数 值。
x=(1:0.1:10); %给出自变量 x
的定义域
y=2*sin(1+x); %写出函数形
式
plot(x,y)
%绘出函数图形
y=2*sin(1+0.5) %求当 x=0.5
时的 y 值，其
后不加分号，
直接在窗口中
给出结果
y =1.9950
%输出 y 的计
算结果
例 1-2 绘制函数 y=3x3-10x2+5x-8的图像
for i=1:100 x(i)=0.1*i; y(i)=3*x(i)^310*x(i)^2+5*x(i)-8;
end plot(x,y)
例 1-3 求方程 3x4 7x3 9x2 23 0 的根
（2）开发了与外部进行直接数据交换的组件，打通了MATLAB 进行实时数据分析、处理和硬件开发的道路。
MATLAB常用函数(强烈推荐) (1)
目录第1章MATLAB操作基础1.1 MATLAB概述1.1.1 MATLAB产生的历史背景1.1.2 MATLAB的主要功能1.1.3 MATLAB的语言特点1.2 MATLAB的运行环境及安装1.2.1 MATLAB的运行环境1.2.2 MATLAB7.0的安装1.3 MATLAB集成环境1.3.1 启动与退出MATLAB集成环境1.3.2 MATLAB的命令窗口1.3.3 工作空间窗口1.3.4 当前目录窗口1.3.5 MATLAB的搜索路径1.3.6 命令历史记录窗口1.3.7 启动平台窗口和Start按钮1.3.8 MATLAB的菜单栏1.3.9 MATLAB的工具栏1.4 MATLAB入门实践1.4.1 命令窗口操作1.4.2 计算结果的图形表示1.4.3 内存变量的查阅命令--who或whos1.4.4 变量的文件保存命令--save和load命令1.5 MATLAB帮助系统1.5.1 帮助窗口1.5.2 帮助命令1.5.3 演示系统1.5.4 远程帮助系统第2章矩阵及其基本运算2.1 矩阵的表示2.1.1 实数矩阵输入2.1.2 复数矩阵输入2.1.3 sym函数--定义符号矩阵2.1.4 syms函数--定义矩阵的又一函数2.1.5 sym的另一职能--把数值矩阵转化成相应的符号矩阵2.1.6 创建大矩阵2.1.7 cat函数--创建多维数组2.1.8 zeros函数--零矩阵的生成2.1.9 eye函数--单位矩阵的生成2.1.10 ones函数--生成全1阵2.1.11 rand函数--生成均匀分布随机矩阵2.1.12 randn函数--生成正态分布随机矩阵2.1.13 randperm函数--产生随机序列2.1.14 linspace函数--线性等分向量的生成2.1.15 logspace函数--产生对数等分向量2.1.16 blkdiag函数--产生以输入元素为对角线元素的矩阵2.1.17 compan函数--生成友矩阵2.1.18 hankel函数--生成Hankel方阵2.1.19 hilb函数--生成Hilbert(希尔伯特)矩阵2.1.20 invhilb函数--逆Hilbert矩阵生成2.1.21 pascal函数--生成Pascal矩阵2.1.22 toeplitz函数--生成托普利兹矩阵2.1.23 wilkinson函数--生成Wilkinson特征值测试阵2.2 矩阵的运算2.2.1 矩阵的加减运算指令2.2.2 矩阵的简单乘法2.2.3 dot函数--向量的点积2.2.4 cross函数--向量叉乘2.2.5 向量的混合积运算2.2.6 conv函数--矩阵的卷积和多项式乘法2.2.7 deconv函数--反褶积(解卷)和多项式除法运算2.2.8 kron函数--张量积2.2.9 intersect函数--求两个集合的交集2.2.10 ismember函数--检测集合中的元素2.2.11 setdiff函数--求两集合的差2.2.12 setxor函数--求两个集合交集的非(异或)2.2.13 union函数--求两集合的并集2.2.14 unique函数--取集合的单值元素2.2.15 矩阵的除法运算2.2.16 矩阵乘方2.2.17 expm函数--方阵指数函数2.2.18 logm函数--求矩阵的对数2.2.19 funm函数--方阵的函数运算2.2.20 sqrtm函数--矩阵的方根2.2.21 polyvalm函数--求矩阵的多项式2.2.22 矩阵转置2.2.23 det函数--求方阵的行列式2.2.24 inv函数--求矩阵的逆2.2.25 pinv函数--求矩阵的伪逆矩阵2.2.26 trace函数--矩阵的迹2.2.27 norm函数--求矩阵和向量的范数2.2.28 cond函数--求矩阵的条件数2.2.29 condest函数--1-范数的条件数估计2.2.30 rcond函数--矩阵可逆的条件数估值2.2.31 condeig函数--特征值的条件数2.2.32 rank函数--矩阵的秩2.2.33 diag函数--矩阵对角线元素的抽取2.2.34 tril函数--下三角阵的抽取2.2.35 triu函数--上三角阵的抽取2.2.36 reshape函数--矩阵变维2.2.37 rot90函数--矩阵旋转语法说明2.2.38 fliplr函数--矩阵的左右翻转2.2.39 flipud函数--矩阵的上下翻转2.2.40 flipdim函数--按指定维数翻转矩阵2.2.41 repmat函数--复制和平铺矩阵2.2.42 矩阵的比较函数2.2.43 矩阵取整运算2.2.44 rat函数--用有理数形式表示矩阵2.2.45 rem函数--矩阵元素的余数2.2.46 矩阵逻辑运算函数2.2.47 符号矩阵的四则运算函数2.2.48 sym函数--数值矩阵转化为符号矩阵2.2.49 factor函数--符号矩阵的因式分解2.2.50 expand函数--符号矩阵的展开2.2.51 simple或simplify函数--符号简化2.2.52 numel函数--确定矩阵元素个数2.3 矩阵分解2.3.1 chol函数--Cholesky分解2.3.2 lu函数--LU分解2.3.3 qr函数--QR分解2.3.4 qrdelete函数--从QR分解中删除列2.3.5 qinsert函数--从QR分解中添加列2.3.6 schur函数--Schur分解2.3.7 rsf2csf函数--实Schur向复Schur转化2.3.8 eig函数--特征值分解2.3.9 svd函数--奇异值分解2.3.10 gsvd函数--广义奇异值分解2.3.11 qz函数--特征值问题的QZ分解2.3.12 hess函数--海森伯格形式的分解2.4 线性方程的组的求解2.4.1 直接法求线性方程组的特解2.4.2 用矩阵的LU分解求方程组的解2.4.3 QR分解求方程组的解2.4.4 null函数--求线性齐次方程组的通解2.4.5 求非齐次线性方程组的通解2.4.6 symmlq函数--线性方程组的LQ解法2.4.7 bicg函数--双共轭梯度法解方程组2.4.8 bicgstab函数--稳定双共轭梯度方法解方程组2.4.9 cgs函数--复共轭梯度平方法解方程组2.4.10 lsqr函数--共轭梯度的LSQR方法2.4.11 qmres函数--广义最小残差法2.4.12 minres函数--最小残差法解方程组2.4.13 pcg函数--预处理共轭梯度方法2.4.14 qmr函数--准最小残差法解方程组2.5 特征值与二次型2.5.1 特征值与特征向量的求法2.5.2 cdf2rdf函数--复对角矩阵转化为实对角矩阵2.5.3 orth函数--将矩阵正交规范化2.6 秩与线性相关性2.6.1 利用rank函数判断矩阵和向量组的秩以及向量组的线性相关性2.6.2 求行阶梯矩阵及向量组的基2.7 稀疏矩阵技术2.7.1 sparse函数--创建稀疏矩阵2.7.2 full函数--将稀疏矩阵转化为满矩阵2.7.3 find函数--稀疏矩阵非零元素的索引2.7.4 spconvert函数--外部数据转化为稀疏矩阵2.7.5 spdiags函数--生成带状(对角)稀疏矩阵2.7.6 speye函数--单位稀疏矩阵2.7.7 sprand函数--稀疏均匀分布随机矩阵2.7.8 sprandn函数--生成稀疏正态分布随机矩阵2.7.9 sprandsym函数--稀疏对称随机矩阵2.7.10 nnz函数--返回稀疏矩阵非零元素的个数2.7.11 nonzeros函数--找到稀疏矩阵的非零元素2.7.12 nzmax函数--稀疏矩阵非零元素的内存分配2.7.13 spfun函数--稀疏矩阵的非零元素应用2.7.14 spy函数--画稀疏矩阵非零元素的分布图形2.7.15 colmmd函数--稀疏矩阵的排序2.7.16 colperm函数--非零元素的列变换2.7.17 dmperm函数--Dulmage-Mendelsohn分解2.7.18 randperm函数--整数的随机排列2.7.19 condest函数--稀疏矩阵的1-范数2.7.20 normest函数--稀疏矩阵的2-范数估计值2.7.21 luinc函数--稀疏矩阵的分解2.7.22 eigs函数--稀疏矩阵的特征值分解第3章数值计算函数3.1 基本数学函数3.1.1 sin和sinh函数--正弦函数与双曲正弦函数3.1.2 asin、asinh函数--反正弦函数与反双曲正弦函数3.1.3 cos、cosh函数--余弦函数与双曲余弦函数3.1.4 acos、acosh函数--反余弦函数与反双曲余弦函数3.1.5 tan和tanh函数--正切函数与双曲正切函数3.1.6 atan、atanh函数--反正切函数与反双曲正切函数3.1.7 cot、coth函数--余切函数与双曲余切函数3.1.8 acot、acoth函数--反余切函数与反双曲余切函数3.1.9 sec、sech函数--正割函数与双曲正割函数3.1.10 asec、asech函数--反正割函数与反双曲正割函数3.1.11 csc、csch函数--余割函数与双曲余割函数3.1.12 acsc、acsch函数--反余割函数与反双曲余割函数3.1.13 atan2函数--四象限的反正切函数3.1.14 abs函数--数值的绝对值与复数的幅值3.1.15 exp函数--求以e为底的指数函数3.1.16 expm函数--求矩阵以e为底的指数函数3.1.17 log函数--求自然对数3.1.18 log10函数--求常用对数3.1.19 sort函数--排序函数3.1.20 fix函数--向零方向取整3.1.21 roud函数--朝最近的方向取整3.1.22 floor函数--朝负无穷大方向取整3.1.23 rem函数--求余数3.1.24 ceil函数--朝正无穷大方向取整3.1.25 real函数--复数的实数部分3.1.26 imag函数--复数的虚数部分3.1.27 angle函数--求复数的相角3.1.28 conj函数--复数的共轭值3.1.29 complex函数--创建复数3.1.30 mod函数--求模数3.1.31 nchoosek函数--二项式系数或所有的组合数3.1.32 rand函数--生成均匀分布矩阵3.1.33 randn函数--生成服从正态分布矩阵3.2 插值、拟合与查表3.2.1 interp1函数--一维数据插值函数3.2.2 interp2函数--二维数据内插值3.2.3 interp3函数--三维数据插值3.2.4 interpn函数--n维数据插值3.2.5 spline函数--三次样条插值3.2.6 interpft函数--用快速Fourier算法作一维插值3.2.7 spline函数--三次样条数据插值3.2.8 table1函数--一维查表函数3.2.9 table2函数--二维查表3.3 数据分析函数3.3.1 max函数--最大值函数3.3.2 min函数--求最小值函数3.3.3 mean函数--平均值计算3.3.4 median函数--中位数计算3.3.5 sum函数--求和3.3.6 prod函数--连乘计算3.3.7 cumsum函数--累积总和值3.3.8 cumprod函数--累积连乘3.3.9 关系及逻辑运算3.4 数值微积分3.4.1 quad函数--一元函数的数值积分3.4.2 quad8函数--牛顿?康兹法求积分3.4.3 trapz函数--用梯形法进行数值积分3.4.4 rat、rats函数--有理数近似求取3.4.5 dblquad函数--矩形区域二元函数重积分的计算3.4.6 quad2dggen函数--任意区域上二元函数的数值积分3.4.7 diff函数--微分函数3.4.8 int函数--积分函数3.4.9 roots函数--求多项式的根3.4.10 poly函数--通过根求原多项式3.4.11 real函数--还原多项式3.4.12 dsolve函数--求解常微分方程式3.4.13 fzero函数--求一元函数的零点3.4.14 龙格-库塔法解微分方程第4章符号运算函数4.1 算术符号运算4.1.1 矩阵加减运算4.1.2 符号矩阵乘法4.1.3 符号除法运算4.1.4 符号的转置运算4.1.5 符号的乘方运算4.1.6 size函数--符号矩阵的维数4.1.7 compose函数--复合函数运算4.1.8 colspace函数--返回列空间的基4.1.9 real函数--求符号复数的实数部分4.1.10 image函数--求符号复数的虚数部分4.1.11 symsum函数--符号表达式求和4.1.12 collect函数--合并同类项4.1.13 expand函数--符号表达式展开4.1.14 factor函数--符号因式分解4.1.15 simplify函数--符号表达式的化简4.1.16 numden函数--符号表达式的分子与分母4.1.17 double函数--将符号矩阵转化为浮点型数值4.1.18 solve函数--代数方程的符号解析解4.1.19 simple函数--求符号表达式的最简形式4.1.20 finverse函数--函数的反函数4.1.21 poly函数--求特征多项式4.1.22 poly2sym函数--将多项式系数向量转化为带符号变量的多项式4.1.23 findsym函数--从一符号表达式中或矩阵中找出符号变量4.1.24 horner函数--嵌套形式的多项式的表达式4.2 符号函数求微积分4.2.1 limit函数--求极限4.2.2 diff函数--符号函数导数求解4.2.3 int函数--符号函数的积分4.2.4 dsolve函数--常微分方程的符号解4.3 符号函数的作图4.3.1 ezplot函数--画符号函数的图形4.3.2 ezplot3函数--三维曲线图4.3.3 ezcontour函数--画符号函数的等高线图4.3.4 ezcontourf函数--用不同颜色填充的等高线图4.3.5 ezpolar函数--画极坐标图形4.3.6 ezmesh函数--符号函数的三维网格图4.3.7 ezmeshc函数--同时画曲面网格图与等高线图4.3.8 ezsurf函数--三维带颜色的曲面图4.3.9 ezsurfc函数--同时画出曲面图与等高线图4.4 积分变换4.4.1 fourier函数--Fourier积分变换4.4.2 ifourier函数--逆Fourier积分变换4.4.3 laplace函数--Laplace变换4.4.4 ilaplace函数--逆Laplace变换4.4.5 ztrans函数--求z-变换4.4.6 iztrans函数--逆z-变换4.5 其他符号运算函数4.5.1 vpa函数--可变精度算法计算4.5.2 subs函数--在一符号表达式或矩阵中进行符号替换4.5.3 taylor函数--符号函数的Taylor级数展开式4.5.4 jacobian函数--求Jacobian矩阵4.5.5 jordan函数--Jordan标准形4.5.6 rsums函数--交互式计算Riemann4.5.7 latex函数--符号表达式的LaTex的表示式4.5.8 syms函数--创建多个符号对象的快捷函数4.5.9 maple函数--调用Maple内核4.5.10 mfun函数--Maple数学函数的数值计算4.5.11 mhelp函数--Maple函数帮助4.5.12 sym2poly函数--将符号多项式转化为数值多项式4.5.13 ccode函数--符号表达式的C语言代码4.5.14 fortran函数--符号表达式的Fortran语言代码第5章概率统计5.1 随机数的产生5.1.1 binornd函数--二项分布的随机数据的产生5.1.2 normrnd函数--正态分布的随机数据的产生5.1.3 random函数--通用函数求各分布的随机数据5.2 随机变量的描述5.2.1 pdf函数--通用函数计算概率密度函数值5.2.2 binopdf函数--二项分布的密度函数5.2.3 chi2pdf函数--求卡方分布的概率密度函数5.2.4 ncx2pdf函数--求非中心卡方分布的密度函数5.2.5 lognpdf函数--对数正态分布5.2.6 fpdf函数--F分布5.2.7 ncfpdf函数--求非中心F分布函数5.2.8 tpdf函数--求T分布5.2.9 gampdf函数--求Γ分布函数5.2.10 nbinpdf函数--求负二项分布5.2.11 exppdf函数--指数分布函数5.2.12 raylpdf函数--瑞利分布5.2.13 weibpdf函数--求韦伯分布5.2.14 normpdf函数--正态分布的概率值5.2.15 poisspdf函数--泊松分布的概率值5.3 随机变量的累积概率5.3.1 cdf函数--通用函数计算累积概率5.3.2 binocdf函数--二项分布的累积概率值5.3.3 normcdf函数--正态分布的累积概率值5.4 随机变量的逆累积分布函数5.4.1 icdf函数--计算逆累积分布函数5.4.2 norminv函数--正态分布逆累积分布函数5.5 随机变量的数字特征5.5.1 sort函数--排序5.5.2 sortrows函数--按行方式排序5.5.3 mean函数--计算样本均值5.5.4 var函数--求样本方差5.5.5 std函数--求标准差5.5.6 nanstd函数--忽略NaN计算的标准差5.5.7 geomean函数--计算几何平均数5.5.8 mean函数--求算术平均值5.5.9 nanmean函数--忽略NaN元素计算算术平均值5.5.10 median函数--计算中位数5.5.11 nanmedian函数--忽略NaN计算中位数5.5.12 harmmean函数--求调和平均数5.5.13 range函数--求最大值与最小值之差5.5.14 skewness函数--样本的偏斜度5.5.15 unifstat函数--均匀分布的期望和方差5.5.16 normstat函数--正态分布的期望和方差5.5.17 binostat函数--二项分布的均值和方差5.5.18 cov函数--协方差5.5.19 corrcoef函数--相关系数5.6 参数估计5.6.1 unifit函数--均匀分布的参数估计5.6.2 normfit函数--正态分布的参数估计5.6.3 binofit函数--二项分布的参数估计5.6.4 betafit函数--计算β分布的参数估计5.6.5 mle函数--指定分布的参数估计5.6.6 expfit函数--指数分布的参数估计5.6.7 gamfit函数--γ分布参数的参数估计5.6.8 weibfit函数--韦伯分布的参数估计5.6.9 poissfit函数--泊松分布的估计值5.6.10 normfit函数--正态分布的估计值5.6.11 nlparci函数--非线性模型的参数估计的置信区间5.6.12 nlpredci函数--非线性模型置信区间预测5.6.13 lsnonneg函数--非负最小二乘法5.6.14 lsqnonneg函数--有非负限制的最小二乘法5.6.15 nlinfit函数--高斯牛顿法的非线性最小二乘拟合5.6.16 nlintool函数--非线性拟合5.6.17 betalike函数--负β分布的对数似然函数5.6.18 gamlike函数--负γ分布的对数似然估计5.6.19 normlike函数--负正态分布的对数似然函数5.6.20 weiblike函数--威布尔分布的对数似然函数5.7 假设检验5.7.1 ttest函数--t检验法5.7.2 ztest函数--u检验法5.7.3 signtest函数--符号检验5.7.4 ranksum函数--秩和检验5.7.5 signrank函数--符号秩检验5.7.6 ttest2函数--两个正态总体均值差的检验(t检验)5.7.7 jbtest函数--正态分布的拟合优度测试5.7.8 kstest2函数--两个样本具有相同的连续分布的假设检验5.7.9 kstest函数--单个样本分布的Kolmogorov-Smirnov测试5.8 图形绘制5.8.1 lsline函数--最小二乘拟合直线5.8.2 normplot函数--绘制正态分布概率图形5.8.3 tabulate函数--正整数的频率表显示5.8.4 capaplot函数--样本的概率图形5.8.5 cdfplot函数--经验累积分布函数图形5.8.6 weibplot函数--绘制威布尔(Weibull)概率图形5.8.7 histfit函数--带有正态密度曲线的直方图5.8.8 boxplot函数--样本数据的盒图5.8.9 refline函数--给当前图形加一条参考线5.8.10 refcurve函数--在当前图形中加入一条多项式曲线5.8.11 normspec函数--在指定的界线之间画正态密度曲线第6章绘图与图形处理6.1 二维图形6.1.1 plot函数--基本平面图形函数6.1.2 线型与颜色6.1.3 图形标记6.1.4 设定坐标轴6.1.5 legend函数--加图例6.1.6 text函数--添加字符串6.1.7 subplot函数--分区绘图6.1.8 grid、box--给坐标加网格和边框6.1.9 figure函数--多图形窗口绘制6.1.10 hold函数--图形保持6.1.11 三角图形绘制6.1.12 fplot--函数f(x)曲线6.2 特殊坐标图形6.2.1 loglog函数--绘制双对数坐标图形6.2.2 semilogx函数--单对数坐标6.2.3 polar函数--绘制极坐标图6.2.4 bar函数--二维垂直条形图6.2.5 barh函数--二维水平条形图6.2.6 stairs函数--阶梯图形6.2.7 ezplot函数--隐函数图形绘制6.2.8 fill函数--填充图形6.2.9 zoom函数--对图形缩放6.2.10 meshgrid函数--生成数据点矩阵6.2.11 compass函数--从原点画箭头图6.2.12 comet函数--绘制二维彗星图6.2.13 errorbar函数--绘制误差图6.2.14 feather函数--画速度向量图6.2.15 hist函数--二维条形直方图6.2.16 rose函数--角度直方图6.2.17 stem函数--画二维离散数据图6.2.18 stem3函数--画三维离散数据图6.2.19 pie函数--画饼图6.3 三维曲线绘制6.3.1 plot3函数--绘制三维曲线6.3.2 mesh函数--绘制三维网格图6.3.3 surf函数--三维曲面图6.3.4 contour3函数--三维等高线绘制6.3.5 contour函数--曲面的等高线6.3.6 clabel函数--等高线填标签6.3.7 contourc函数--等高线图形计算6.3.8 fill3函数--填充三维图6.3.9 sphere函数--绘制球体6.3.10 contourf函数--填充二维等高线6.3.11 pie3函数--三维饼图6.3.12 comet3函数--三维彗星图绘制6.3.13 surf函数--阴影曲面图6.3.14 cylinder函数--生成圆柱图形6.3.15 surfc函数--绘制阴影图及等高线6.3.16 surfl函数--带光照模式的曲面图6.3.17 waterfall函数--瀑布图6.4 图形图像处理与动画制作6.4.1 view函数--视点处理6.4.2 colormap函数--获取当前色图6.4.3 brighten函数--色图控制函数6.4.4 colorbar函数--显示颜色条6.4.5 contrast函数--提高灰色对比度6.4.6 rgbplot函数--画出色图6.4.7 shading函数--设置颜色色调6.4.8 hidden函数--隐含线条的显示6.4.9 light函数--光照处理6.4.10 图像的压缩和解压6.4.11 图形的裁剪处理6.4.12 hidden函数--图像的消隐处理6.4.13 imread和imwrite函数--读入读出图像文件6.4.14 image和imagesc函数--显示图像文件6.4.15 动画制作函数6.5 图形句柄函数6.5.1 figure函数--创建一个新的图形对象6.5.2 line函数--创建线条6.5.3 surface函数--生成面第7章MATLAB程序设计7.1 MATLAB程序入门简介7.1.1 MATLAB文本编辑器7.1.2 利用文本编辑器编写M文件7.2 MATLAB控制流7.2.1 input函数--数据的输入7.2.2 disp函数--数据的输出7.2.3 pause函数--程序的暂停7.2.4 for循环7.2.5 while循环7.2.6 if-else-end结构控制语句7.2.7 switch-case结构7.2.8 try-catch结构7.2.9 在M文件中使用控制流7.2.10 continue语句7.2.11 break命令--结束循环7.2.12 return命令--正常退出7.2.13 keyboard命令--停止文件执行并转交控制7.2.14 error和warning命令7.2.15 循环的嵌套7.3 函数文件和脚本文件7.3.1 M脚本文件7.3.2 函数文件的基本结构7.3.3 函数调用7.3.4 函数参数的可调性7.3.5 全局变量与局部变量7.3.6 M函数文件举例7.4 变量的检测传递和限权使用函数7.4.1 变长度输入输出变量7.4.2 内联函数创建7.5 程序调试7.5.1 程序调试概述7.5.2 调试器7.5.3 调试命令第8章Simulink命令8.1 基本命令8.1.1 Simulink命令--启动模块库浏览器8.1.2 find_system命令--查找指定的仿真系统8.1.3 load_system命令--加载指定的仿真系统8.1.4 open_system命令--打开仿真系统或者子系统8.1.5 get_param命令--获取仿真系统的参数8.1.6 set_param命令--设置仿真系统的参数8.1.7 gcs和gab命令--获取当前仿真系统或模块的名称8.1.8 gcbh和getfullname命令--获取系统的句柄和名称8.1.9 bdclose命令--关闭正在打开的仿真系统窗口8.1.10 slupdate命令--更新系统的模块8.1.11 slhelp命令--查看Simulink的帮助信息8.2 仿真命令8.2.1 simget命令--获取仿真系统的信息8.2.2 simset命令--设置仿真参数8.2.3 sim命令--运行仿真8.2.4 linmod命令--模型的线性化8.2.5 trim命令--求解系统的平衡点第9章图形用户界面制作9.1 入门9.2 图形用户界面设计的基本函数9.2.1 get函数--获得对象属性9.2.2 set函数--设置对象属性9.2.3 gcf函数--回归当前图形句柄9.2.4 figure函数--图形窗口的建立9.2.5 uimenu函数--自制用户菜单的创建9.2.6 设置快捷键9.2.7 helpdlg函数--帮助窗口对话框9.2.8 errordlg函数--错误窗口对话框9.2.9 warndlg函数--警告对话框9.2.10 uisetcolor函数--颜色设置对话框9.2.11 questdlg函数--提问对话框设计9.2.12 msgbox函数--消息框设计9.2.13 uicontrol函数--控件编写9.2.14 Button按钮控件的设计9.3 图形用户界面设计工具9.3.1 界面设计工具的结构9.3.2 用户界面设计工具的控件介绍9.3.3 交互式用户界面设计工具应用示例第10章信号处理工具箱10.1 信号的产生10.1.1 三角信号产生10.1.2 ones函数--单位阶跃信号的产生10.1.3 单位冲击信号的产生10.1.4 diric函数--生成狄里克力函数10.1.5 sawtooth函数--生成锯齿波10.1.6 sinc函数--生成sinc信号10.1.7 chirp函数--生成扫频信号10.1.8 产生离散信号10.2 信号的时频分析10.2.1 mean函数--求取信号的均值10.2.2 std函数--求信号的标准差10.2.3 xcorr函数--估计相关性10.2.4 conv函数--卷积运算10.2.5 cov函数--求方差和协方差10.2.6 fft函数--快速傅立叶变换10.2.7 离散信号的Z变换10.2.8 residuze函数--离散信号的Z反变换10.2.9 hilbert函数--希尔伯特变换10.3 滤波器的设计10.3.1 buttap函数--设计巴特沃思滤波器10.3.2 cheb1ap函数--设计Chebyshev1低通模拟滤波器10.3.3 cheb2ap函数--设计Chebyshev2型滤波器10.3.4 besselap函数--设计Bessel低通滤波器10.3.5 butter函数--设计Butterworth滤波器10.3.6 impinvar函数--模拟滤波器转化为数字滤波器10.3.7 bilinear函数--用双线形变换法将模拟滤波器转化为数字滤波器10.3.8 cheby1函数--设计Chebyschev1型滤波器10.3.9 cheby2函数--设计Chebyschev2型滤波器10.3.10 ellip函数--设计椭圆形滤波器10.3.11 bessel函数--设计Bessel滤波器10.3.12 yulewalk函数--设计yulewalkIIR型滤波器10.3.13 fir1函数--设计FIR滤波器10.3.14 fir2函数--利用窗口法进行FIR滤波器设计第11章符号数学工具箱11.1 符号表达式的MATLAB表示11.2 符号表达式的运算11.2.1 numden函数--提取分子和分母11.2.2 symadd函数--符号表达式求和11.2.3 symsub函数--符号表达式求差11.2.4 symlnul函数--符号表达式求积11.2.5 symdiv函数--符号表达式求商11.2.6 sympow函数--符号表达式求幂次11.2.7 compose函数--符号的复合函数运算11.2.8 fincerse函数--求函数的逆函数11.2.9 symsun函数--求表达式的符号和11.2.10 sym函数--数字参量转换为符号表达式11.2.11 numneric函数--符号表达式转换为数字参量11.2.12 sym2poly函数--将符号多项式变换成它的MATLAB等价系数向量11.2.13 subs函数--变量替换11.2.14 digit函数--可变精度算数运算11.3 符号方程求解11.3.1 solve函数--求解线性符号方程组11.3.2 代数方程组求解11.3.3 dsolve函数--符号微分方程求解11.3.4 diff函数--符号函数微分11.3.5 int函数--符号函数积分11.3.6 ezplot函数--符号表达式画图11.3.7 pretty函数--符号函数化简11.3.8 simplify函数--利用恒等式化简11.3.9 simple函数--最少字符简化附录MATLAB常用函数检索表(按首字母排序)。
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当MATLAB安装完 毕并首次启动时， 展现在屏幕上的界 面为MATLAB的默 认界面，如右图所 示。
• 2．MATLAB系统的退出 要退出MATLAB系统，也有3种常见方法： (1) 在MATLAB主窗口File菜单中选择Exit MATLAB命令。 (2) 在MATLAB命令窗口输入Exit或Quit命 令。 (3) 单击MATLAB主窗口的“关闭”按钮。
1.4.1 帮助窗口
进入帮助窗口可以通过以下3种方法： (1) 单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按 钮。 (2) 在命令窗口中输入helpwin、helpdesk或 doc。 (3) 选择Help菜单中的“MATLAB Help”选 项。
• 1.4.2 帮助命令
MATLAB帮助命令包括help、lookfor以及 模糊查询。 1．help命令 在MATLAB 6.5命令窗口中直接输入help命 令将会显示当前帮助系统中所包含的所有 项目，即搜索路径中所有的目录名称。同 样，可以通过help加函数名来显示该函数的 帮助说明。
例1-1 绘制正弦曲线和余弦曲线。 x=[0:0.5:360]*pi/180; plot(x,sin(x),x,cos(x)); • 例1-2 求方程 3x4+7x3 +9x2-23=0的全部根。 p=[3,7,9,0,-23]; %建立多项式系数向量 x=roots(p) %求根
• 例1-3 求积分 quad('x.*log(1+x)',0,1) • 例1-4 求解线性方程组。 a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9]; b=[4;2;17]; x=inv(a)*b
第1章 MATLAB操作基础
1.1 1.2 1.3 1.4 MATLAB概述 MATLAB的运行环境与安装 MATLAB集成环境 MATLAB帮助系统
1.1 MATLAB概述
• 1.1.1 MATLAB的发展
1984年，MATLAB第1版(DOS版) 1992年，MATLAB4.0版 1994年，MATLAB 4.2版 1997年，MATLAB 5.0版 1999年，MATLAB 5.3版 2000年，MATLAB 6.0版 2001年，MATLAB 6.1版 2002年，MATLAB 6.5版 2004年，MATLAB 7.0版
1.2 MATLAB的运行环境与安装
• 1.2.1 MATLAB的运行环境
硬件环境： (1) CPU (2) 内存 (3) 硬盘 (4) CD-ROM驱动器和鼠标。 软件环境： (1) Windows 98/NT/2000 或Windows XP (2) 其他软件根据需要选用
• 1.2.2 MATLAB的安装
安装MATLAB 6.5系统，需运行系统自带的 安装程序setup.exe，可以按照安装提示依 次操作。
1.3 MATLAB集成环境
• 1.3.1 启动与退出MATLAB集成环 境
1．MATLAB系统的启动 与一般的Windows程序一样，启动MATLAB 系统有3种常见方法： (1)使用Windows“开始”菜单。 (2)运行MATLAB系统启动程序matlab.exe。 (3) 利用快捷方式。
• 3．编程语言 MATLAB具有程序结构控制、函数调用、 数据结构、输入输出、面向对象等程序语 言特征，而且简单易学、编程效率高。 4．MATLAB工具箱 MATLAB包含两部分内容：基本部分和 各种可选的工具箱。 MATLAB工具箱分为两大类：功能性工具 箱和学科性工具箱。
• 1.1.3 初识MATLAB
• 2．lookfor命令 help命令只搜索出那些关键字完全匹配的结 果，lookfor命令对搜索范围内的M文件进 行关键字搜索，条件比较宽松。 lookfor命令只对M文件的第一行进行关键 字搜索。若在lookfor命令加上-all选项，则 可对M文件进行全文搜索。
• 3．模糊查询 MATLAB 6.0以上的版本提供了一种类似模 糊查询的命令查询方法，用户只需要输入 命令的前几个字母，然后按Tab键，系统就 会列出所有以这几个字母开头的命令。
MATLAB 6.5的启动平台窗口可以帮助用户 方便地打开和调用MATLAB的各种程序、 函数和帮助文件。 MATLAB 6.5主窗口左下角还有一个Start 按钮，单击该按钮会弹出一个菜单，选择 其中的命令可以执行MATLAB产品的各种 工具，并且可以查阅MATLAB包含的各种 资源。
1.4 MATLAB帮助系统
• 2．MATLAB的搜索路径 当用户在MATLAB命令窗口输入一条命令 后，MATLAB按照一定次序寻找相关的文 件。基本的搜索过程是： (1) 检查该命令是不是一个变量。 (2) 检查该命令是不是一个内部函数。 (3) 检查该命令是否当前目录下的M文件。 (4) 检查该命令是否MATLAB搜索路径中其 他目录下的M文件。
• 一般来说，一个命令行输入一条命令，命 令行以回车结束。但一个命令行也可以输 入若干条命令，各命令之间以逗号分隔， 若前一命令后带有分号，则逗号可以省略。 例如 p=15,m=35 p=15;m=35
• 如果一个命令行很长，一个物理行之内写 不下，可以在第一个物理行之后加上3个小 黑点并按下回车键，然后接着下一个物理 行继续写命令的其他部分。3个小黑点称为 续行符，即把下面的物理行看作该行的逻 辑继续。 在MATLAB里，有很多的控制键和方向键 可用于命令行的编辑。
• 1.4.3 演示系统
在帮助窗口中选择演示系统(Demos)选项卡， 然后在其中选择相应的演示模块，或者在 命令窗口输入Demos，或者选择主窗口 Help菜单中的Demos子菜单，打开演示系 统。
• 1.4.4 远程帮助系统
在MathWorks公司的主页 ()上可以找到很多 有用的信息，国内的一些网站也有丰富的信 息资源。
• 1.3.4 工作空间窗口
工作空间是MATLAB用于存储各种变量和 结果的内存空间。在该窗口中显示工作空 间中所有变量的名称、大小、字节数和变 量类型说明，可对变量进行观察、编辑、 保存和删除。
• 1.3.5 当前目录窗口和搜索路径
1．当前目录窗口 当前目录是指MATLAB运行文件时的工作 目录，只有在当前目录或搜索路径下的文 件、函数可以被运行或调用。 在当前目录窗口中可以显示或改变当前目 录，还可以显示当前目录下的文件并提供 搜索功能。 将用户目录设置成当前目录也可使用cd命 令。例如，将用户目录c:\mydir设置为当前 目录，可在命令窗口输入命令： cd c:\mydir
• (4) Web菜单项：Web菜单项用于设置 MATLAB的Web操作。 (5) Window菜单项：主窗口菜单栏上的 Window菜单，只包含一个子菜单Close all， 用于关闭所有打开的编辑器窗口，包括Mfile、Figure、Model和GUI窗口。 (6) Help菜单项：Help菜单项用于提供帮助 信息。
• 启动MATLAB后，将进入MATLAB 6.5集 成环境。MATLAB 6.5集成环境包括 MATLAB主窗口、命令窗口(Command Window)、工作空间窗口(Workspace)、命 令历史窗口(Command History)、当前目录 窗口(Current Directory)和启动平台窗口 (Launch Pad)。
• 1.3.2 主窗口
MATLAB主窗口是MATLAB的主要工作界 面。主窗口除了嵌入一些子窗口外，还主 要包括菜单栏和工具栏。 1．菜单栏 在MATLAB 6.5主窗口的菜单栏，共包含 File、Edit、View、Web、Window和Help 6个菜单项。
• (1) File菜单项：File菜单项实现有关文件的 操作。 (2) Edit菜单项：Edit菜单项用于命令窗口 的编辑操作。 (3) View菜单项：View菜单项用于设置 MATLAB集成环境的显示方式。
• 用户可以将自己的工作目录列入MATLAB 搜索路径，从而将用户目录纳入MATLAB 系统统一管理。设置搜索路径的方法有： (1) 用path命令设置搜索路径。例如，将 用户目录c:\mydir加到搜索路径下，可在命 令窗口输入命令： path(path,’c:\mydir’)
• (2) 用对话框设置搜索路径 在MATLAB的File菜单中选Set Path命令或 在命令窗口执行pathtool命令，将出现搜索 路径设置对话框。通过Add Folder或Add with Subfolder命令按钮将指定路径添加到 搜索路径列表中。 在修改完搜索路径后，则需要保存搜索路 径。
• 1.1.2 MATLAB的主要功能
1．数值计算和符号计算功能 MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位， 还提供了十分丰富的数值计算函数。 MATLAB和著名的符号计算语言Maple相 结合，使得MATLAB具有符号计算功能。
2．绘图功能 MATLAB提供了两个层次的绘图操作：一 种是对图形句柄进行的低层绘图操作，另 一种是建立在低层绘图操作之上的高层绘 图操作。
• 2．工具栏 MATLAB 6.5主窗口的工具栏共提供了10个 命令按钮。这些命令按钮均有对应的菜单 命令，但比菜单命令使用起来更快捷、方 便。
• 1.3.3 命令窗口
命令窗口是MATLAB的主要交互窗口，用 于输入命令并显示除图形以外的所有执行 结果。 MATLAB命令窗口中的“>>”为命令提示 符，表示MATLAB正在处于准备状态。在 命令提示符后键入命令并按下回车键后， MATLAB就会解释执行所输入的命令，并 在命令后面给出计算结果。
设置下，历史记录窗口中会自动保 留自安装起所有用过的命令的历史记录， 并且还标明了使用时间，从而方便用户查 询。而且，通过双击命令可进行历史命令 的再运行。如果要清除这些历史记录，可 以选择Edit菜单中的Clear Command History命令。
• 1.3.7 启动平台窗口和Start按钮