MATLAB第一章-1
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。
数字图像处理及应用（MATLAB）第1章习题答案
第一章：习题与思考题参考答案1-1 什么是数字图像? 数字图像处理有哪些特点?数字图像是将连续的模拟图像经过离散化处理后变成计算机能够辨识的点阵图像。
数字图像处理具有以下特点：（1）处理精度高，再现性好。
（2）易于控制处理效果。
（3）处理的多样性。
（4）数字图像中各个像素间的相关性大，压缩的潜力很大。
（5）图像数据量庞大。
(6) 占用的频带较宽。
(7) 图像质量评价受主观因素的影响。
（8）图像处理技术综合性强。
1-2 数字图像处理的目的及主要内容。
一般而言，对图像进行处理主要有以下三个方面的目的(1) 提高图像的视感质量，以达到赏心悦目的目的。
(2) 提取图像中所包含的某些特征或特殊信息，以便于计算机分析。
(3) 对图像数据进行变换、编码和压缩，以便于图像的存储和传输。
数字图像处理的主要研究内容：根据其主要的处理流程与处理目标大致可以分为图像信息的描述、图像信息的处理、图像信息的分析、图像信息的编码以及图像信息的显示等几个方面。
如：图像数字化、图像增强、图像几何变换、图像复原、图像重建、图像隐藏、图像正交变换、图像编码、图像分析等。
1-3 数字图像处理的主要应用图像处理技术广泛用于众多的科学与工程领域，主要有：（1）生物医学领域中的应用（2）工业应用（3）遥感航天中的应用（4）军事、公安领域中的应用（5）其他应用，例如：图像的远距离通信；多媒体计算机系统及应用；服装试穿显示；办公自动化、现场视频管理1-4 在理想情况下获得一幅数字图像时，采样和量化间隔越小，图像的画面效果越好，当一幅图像的数据量被限定在一个范围内时，如何考虑图像的采样和量化使得图像的质量尽可能好。
一般，当限定数字图像的大小时, 为了得到质量较好的图像可采用如下原则： （1）对缓变的图像，应该细量化，粗采样，以避免假轮廓。
（2）对细节丰富的图像，应细采样，粗量化，以避免模糊（混叠）。
1-5 想想在你的工作和生活中，遇见过哪些数字化设备?它们的主要用途是什么?主要有以下几种数字化设备：(1) 图像采集卡通常图像采集卡安装于计算机主板扩展槽中，通过主机发出指令，将某一帧图像静止在存储通道中，即采集或捕获一帧图像，然后可对图像进行处理或存盘。
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教程电子书01
用surf和shading interp绘图
用mesh绘图
用mesh和隐藏线绘图
用contour绘图
图1-2 四种方法绘制双变量的一个函数的图形
下载
(c) MATLAB也能绘制一条参数曲线，例如：
x-y平面图如图 1-3所示。
3 第1章 MATLAB是什么
图1-3 一个参数曲线图 ■
■ 例1.2 函数分析 MATLAB命令fzero和fmin可以用于寻找一个函数的零点和最小值。 函数 xex2 − ex2 − sin x3 可以用名叫 func的用户自定义函数 (见2.9节)表示，并存入一个名叫
% p 1 = A向量等于一次多项式的系数。 % linc=A向量等于x点上多项式 p1的值。 % 绘制多项式和由‘ x’标记的数据。
结果见图1-5(左图)。 能以最小二乘法对一组点拟合高次多项式。对上面的命令行进行一点小改动就可以得到 7 次多项式：
p7=polyfit(x, y, 7); xx=1:0.25:8; polc=polyval(p7, xx); p l o t = ( x x , p o l c , x , ’y ,x’)
■ 例1.1 二维和三维函数
MATLAB能用于计算，并以二维和三维图形显示各种函数。在 MATLAB函数中包括了所
有主要的数学函数和大量的高级函数。
(a) 用简短的 MATLAB命令计算并绘制在 0≤x≤6范围内的 sin(2x)、sinx2和sin2x。
x=linspace(0,6); y1=sin(2*x); y2=sin(x.^2); y3=(sin(x)).^2;
% 创建一个向量 x。 % 向量y1等于x坐标上某一 x的sin(2x)值。 % 向量y2等于sin(x.^2)，同上。 % 向量y3等于(sin(x)).^2，同上。
数字信号处理相关MATLAB实验内容--第1章
实验1 离散时间信号的时域分析一、实验目的（1）了解MATLAB 语言的主要特点及作用；（2）熟悉MATLAB 主界面，初步掌握MATLAB 命令窗和编辑窗的操作方法；（3）学习简单的数组赋值、数组运算、绘图的程序编写；（4）了解常用时域离散信号及其特点；（5）掌握MATLAB 产生常用时域离散信号的方法。
二、知识点提示本章节的主要知识点是利用MATLAB 产生数字信号处理的几种常用典型序列、数字序列的基本运算；重点是单位脉冲、单位阶跃、正（余）弦信号的产生；难点是MATLAB 关系运算符“==、>=”的使用。
三、实验内容1. 在MATLAB 中利用逻辑关系式0==n 来实现()0n n -δ序列，显示范围21n n n ≤≤。
（函数命名为impseq(n0,n1,n2)）并利用该函数实现序列：()()()632-+-=n n n y δδ；103≤≤-nn 0212. 在MATLAB 中利用逻辑关系式0>=n 来实现()0n n u -序列，显示范围21n n n ≤≤。
（函数命名为stepseq(n0,n1,n2)）并利用该函数实现序列：()()()20522≤≤--++=n n u n u n y3. 在MATLAB 中利用数组运算符“.^”来实现一个实指数序列。
如： ()()5003.0≤≤=n n x n4. 在MATLAB 中用函数sin 或cos 产生正余弦序列，如：()()2003.0cos 553.0sin 11≤≤+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=n n n n x πππ5. 已知()n n x 102cos 3π=，试显示()()()3,3,+-n x n x n x 在200≤≤n 区间的波形。
6. 参加运算的两个序列维数不同，已知()()6421≤≤-+=n n u n x ，()()8542≤≤--=n n u n x ，求()()()n x n x n x 21+=。
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。
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。
915204-MATLAB程序设计与应用-第1章 MATLAB系统环境_习题答案
第1章 MATLAB系统环境习题1一、选择题1．最初的MA TLAB核心程序是采用（）语言编写的。
AA．FORTRAN B．C C．BASIC D．PASCAL2．2016年3月发布的MA TLAB版本的编号为（）。
BA．MA TLAB 2016Ra B．MA TLAB R2016aC．MATLAB 2016Rb D．MA TLAB R2016b3．下列选项中能反应MA TLAB特点的是（）。
DA．算法最优B．不需要写程序C．程序执行效率高D．编程效率高4．当在命令行窗口执行命令时，如果不想立即在命令行窗口中输出结果，可以在命令后加上（）。
CA．冒号（:）B．逗号（,）C．分号（;）D．百分号（%）5．如果要重新执行以前输入的命令，可以使用（）。
DA．左移光标键（←）B．右移光标键（→）C．下移光标键（↓）D．上移光标键（↑）6．MA TLAB命令行窗口中提示用户输入命令的符号是（）。
BA．> B．>> C．>>> D．>>>>7．plot(x,y)是一条（）命令。
CA．打印B．输出C．绘图D．描点8．以下两个命令行的区别是（）。
A>> x=5,y=x+10>> x=5,y=x+10;A．第一个命令行同时显示x和y的值，第二个命令行只显示x的值B．第一个命令行同时显示x和y的值，第二个命令行只显示y的值C．第一个命令行只显示x的值，第二个命令行同时显示x和y的值D．第一个命令行只显示y的值，第二个命令行同时显示x和y的值9．下列命令行中，输出结果与其他3项不同的是（）。
DA．>> 10+20+... B．>> ...30 10+20+30C．>> 10+20+30%5 D．>> %10+20+3010．下列选项中，不是MATLAB帮助命令的是（）。
CA．lookfor B．lookfor –all C．search D．help二、填空题1．MA TLAB一词来自的缩写。
MATLAB入门教程)1.MATLAB的基本知识
1-1、基本运算与函数在MATLAB下进行基本数学运算，只需将运算式直接打入提示号（>>）之後，并按入Enter 键即可。
例如：>> (5*2+1.3-0.8)*10/25ans =4.2000MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans，代表MATLAB运算後的答案（Answer）并显示其数值於萤幕上。
小提示：">>"是MATLAB的提示符号（Prompt），但在PC中文视窗系统下，由於编码方式不同，此提示符号常会消失不见，但这并不会影响到MATLAB的运算结果。
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x：x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25x = 42此时MATLAB会直接显示x的值。
由上例可知，MATLAB认识所有一般常用到的加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）的数学运算符号，以及幂次运算（^）。
小提示：MATLAB将所有变数均存成double的形式，所以不需经过变数宣告（Variable declaration）。
MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收，而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用，使用者可专心致力於撰写程式，而不必被软体枝节问题所干扰。
若不想让MATLAB每次都显示运算结果，只需在运算式最後加上分号（；）即可，如下例：y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);若要显示变数y的值，直接键入y即可：>>yy =-0.0045在上例中，sin是正弦函数，exp是指数函数，这些都是MATLAB常用到的数学函数。
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数：小整理：MATLAB常用的基本数学函数abs(x)：纯量的绝对值或向量的长度angle(z)：复数z的相角(Phase angle)sqrt(x)：开平方real(z)：复数z的实部imag(z)：复数z的虚部conj(z)：复数z的共轭复数round(x)：四舍五入至最近整数fix(x)：无论正负，舍去小数至最近整数floor(x)：地板函数，即舍去正小数至最近整数ceil(x)：天花板函数，即加入正小数至最近整数rat(x)：将实数x化为分数表示rats(x)：将实数x化为多项分数展开sign(x)：符号函数(Signum function)。
MATLAB第一章作业答案
第一章M A T L A B概况与基本操作1.选择题：(1)最初的MATLAB核心程序是采用A语言编写的。
(2)即将于2011年9月发布的MATLAB新版本的编号为D。
2011Ra 2011Rb R2011a R2011b(3)在默认设置中，MATLAB中的注释语句显示的颜色是D。
A.黑色B.蓝色C.红色D.绿色(4)如果要以科学计数法显示15位有效数字，使用的命令是B。
long long e long g long d(5)在命令窗口新建变量a、b，如果只查看变量a的详细信息，使用的命令为B。
a a(6)如果要清除工作空间的所有变量，使用的命令为 C 。
all C.两者都可 D.两者都不可(7)在创建变量时，如果不想立即在命令窗口中输出结果，可以在命令后加上D。
A.冒号B.逗号C.空格D.分号(8)如果要重新执行以前输入的命令，可以使用B键。
A.下箭头↓B.上箭头↑C.左箭头←D.右箭头→(9)如果要查询函数inv的相关信息，并显示在命令窗口，应使用命令A。
D.三者均可(10)如果要启动Notebook文档，下列D操作是可行的。
A.在命令窗口输入notebook命令B.在命令窗口输入notebook filename命令C.在Word中启动M-book文档D.三者均可2.填空题：(1)MATLAB是MATrix和LABoratory两个单词前三个字母的组合，意为“矩阵实验室”，它的创始人是Cleve Moler和Jack Little。
(2)在MATLAB的默认设置中，关键字显示的字体为蓝色，命令、表达式、计算结果显示的字体为黑色，字符串显示的字体为紫色，注释显示的字体为绿色，错误信息显示的字体为红色。
(3)在命令窗口中，输出结果显示为各行之间添加空行的命令为format compact，各行之间不添加空行的命令为format compact。
备注：本题布置给大家时有一点小错误，现在予以更正。
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编程 第一章 Matlab中的数组操作 ppt课件
1 2 3 4 5
A
0
1
2
3
4
-1 0 1 2 3
-2 -1 0 1 2
b6= 2 4 02
2021/3/26
b1=A(5) b2=A(2,3) b3=A(2,:) b4=A([2,3]) b5=[A(2,:);A(1,:)] b6=A([2,4],[3,5])
3
组操作 ppt课件
2.通过数组编辑器生成矩阵 步骤：先建立空矩阵a=[], 然后在工作空间(workspace)中点开a进入数
组编辑器，输入元素。
3.用函数创建数组 定步长生成法： x=a:t:b (t步长，省略是为1)； 定数线性采样法： x=linspace(a,b,n)， a与b是数组的第一个和最后一个元素， n是采样的总点数。 x=linspace(2,5,6)
a=
'matlab'
[ 20]
[]
[2x3 double] [1x10 double] {2x2 cell}
[4x5 double] [4x4 double]
[]
2021/3/26
Matlab编程 第一章 Matlab中的数
11
组操作 ppt课件
2.数组拼接与数组中的元素值的改变
在命令窗口实验: a=1:2:11 a(1)=0 a(1:4)=[2,-1,-2,-3] a([2,5])=[1.5,0.5]
10
组操作 ppt课件
a=
'matlab'
[ 20]
[2x3 double] [1x10 double]
第1章--MATLAB语言上机操作实践
实验1 MATLAB语言上机操作实践
1.1 市场与市场营销 1.2 我国汽车1)了解MATLAB语言的主要特点及作用。 (2)熟悉MATLAB主界面，初步掌握MATLAB命令窗 和编辑窗的操作方法。 (3)学习简单的数组赋值、数组运算、绘图、流程控制 的程序编写。
3
二、实验涉及的MATLAB子函数 实验涉及的 子函数 1.abs 功能： 功能：求绝对值(幅值)。 调用格式： 调用格式：
y＝abs(x)；用于计算x的绝对值。 当x为复数时，得到的是复数模(幅值)，即
abs(x) =
(Re(x))
2
+ (Im(x))
2
当x为字符串时，abs(x)得到字符串的各个字符的 ASCII码，例如x＝′123′，则abs(x)＝49 50 51；输入 abs(′abc′)，则ans＝97 98 99。
参阅附录1。
12
四、实验内容与方法 1.简单的数组赋值方法 简单的数组赋值方法
MATLAB中的变量和常量都可以是数组(或矩阵)，且 每个元素都可以是复数。 (1)在MATLAB命令(Command)窗口输入数组： A＝［123；456；789］ 观察输出结果，然后再从键盘输入： A(4，2)＝11 A(5，：)＝［－13 －14 －15］ A(4，3)＝abs(A(5，1))
24
五、实验预习
(1)认真阅读附录1，明确以下问题： ①MATLAB语言与其它计算机语言相比，有何特点？ ②MATLAB的工作环境主要包括几个窗口？这些窗口 的主要功能是什么？ ③MATLAB如何进行数组元素的寻访和赋值？在赋值 语句中，各种标点符号的作用如何？ ④数组运算有哪些常用的函数？MATLAB中如何处理 复数？ ⑤数组运算与矩阵运算有何异同？重点理解数组运算 中点乘(.*)和点除(./或.＼)的用法。
数学模型程序代码-Matlab-姜启源-第一章-建立数学模型
数学模型程序代码-M a t l a b-姜启源-第一章-建立数学模型-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第1章 建立数学模型1.（求解，编程）如何施救药物中毒p10~11人体胃肠道和血液系统中的药量随时间变化的规律（模型）：d ,(0)1100d (,0)d ,(0)0d xx x ty x y y tλλμλμ⎧=-=⎪⎪>⎨⎪=-=⎪⎩ 其中，x (t )为t 时刻胃肠道中的药量，y (t )为t 时刻血液系统中的药量，t =0为服药时刻。
1.1（求解）模型求解p10~11要求：① 用MATLAB 求解微分方程函数dsolve 求解该微分方程（符号运算）。
② 用MATLAB 的化简函数simplify 化简所得结果。
③ 结果与教材P11上的内容比较。
提示：dsolve 和simplify 的用法可用help 查询。
建议在命令窗口中操作。
1.2（编程）结果分析p11已知λ=0.1386, μ=0.1155，将上题中得到x (t )和y (t )两条曲线画在同一个图形窗口内。
参考图形如下。
MATLAB命令plot, fplot, hold on/off, grid on/off, xlabel, ylabel, text 。
★ 编写的程序和运行结果：2.（编程，验证）商人们怎样安全过河p8~9三名商人各带一个随从乘船渡河，一只小船只能容纳二人，由他们自己划行。
随从们密约，在河的任一岸，一旦随从的人数比商人多，就杀人越货。
但是如何乘船的大权掌握在商人们手中。
商人们怎样才能安全渡河呢？[模型构成]决策：每一步（此岸到彼岸或彼岸到此岸）船上的人员。
要求：在安全的前提下（两岸的随从数不比商人多），经有限步使全体人员过河。
x k第k次渡河前此岸的商人数y k第k次渡河前此岸的随从数x k , y k=0,1,2,3; k=1,2,⋯过程的状态s k=(x k , y k)允许状态集合S={(x, y)|x=0, y=0,1,2,3; x=3, y=0,1,2,3; x=y=1,2}u k第k次渡船上的商人数v k第k次渡船上的随从数u k , v k=0,1,2; k=1,2,⋯决策d k=(u k , v k)允许决策集合D={(u , v)|u+v =1, 2}状态转移律s k+1=s k+(-1)k d k[多步决策问题]求d k∈D(k=1, 2, ⋯, n), 使s k∈S, 并按转移律由s1=(3,3) 到达s n+1=(0,0)。
MATLAB-第1章
1.3 MATLAB的帮助功能
1.3.1 帮助界面 进入MATLAB帮助界面可以通过以下3种方法。 ●单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按钮。 ●在命令窗口中输入“helpwin”、“helpdesk”或“doc”命令。 ●选择Help菜单中的“MATLAB Help”选项。
1.3.2 帮助命令 1．help命令 help命令是查询函数语法的最基本方法，查询信息直接显示 在命令窗口。在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 如，为了显示magic函数的使用方法与功能 help magic 2．lookfor命令 help命令可以帮助用户了解函数的用法。例如，输入命令 lookfor fourier
5．命令历史窗口 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。 6．Start按钮
1.2.2 MATLAB的搜索路径
MATLAB的文件是通过不同的路径进行组织和管理的。当用户在命令窗 口输入一条命令后，MATLAB将按照下列顺序搜索所输入的命令。 ● 检查该命令是不是一个变量。 ● 检查该命令是不是一个内部函数。 ● 检查该命令是否为当前目录下的M文件。 ● 检查该命令是否为MATLAB搜索路径中其他目录下的M文件。 2．设置搜索路径 （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： path(path,'e:\matlab\work') （2）用对话框设置搜索路径 在MATLAB的File菜单中选择Set Path命令或在命令窗口执行pathtool命 令
海南大学MATLAB第1章习题解答
海南大学MATLAB第1章习题解答习题1. 熟悉MATLAB窗口，了解New M-File、Toolboxes、Simulink、GUIDE、Profiler等按钮的用法。
解：略，请自行练习。
2. 什么是命令行输入方式？它有什么特点？解：命令行输入方式即在Command Window窗口中直接输入所需命令。
其特点是无须执行编译和链接即可一次执行一个或一组命令，也即以即时交互的方式编写程序。
3. 什么是M文件？它有哪两种形式？分别有什么特点？解：将一行行的MATLAB命令写在文件中，即M文件。
MATLAB是一门解释性的语言，因而M文件本身不能运行，必须有MATLAB环境的支持。
单击MATLAB窗口中的New M-File 按钮，即可进入M文件的编辑器中。
M文件分为脚本(Script)和函数(Function)两种。
脚本文件是用户在Command Window窗口中输入的命令的简单集合，它的运行效果和用户在Command Window窗口中逐一的输入命令完全相同。
函数文件可以自带参数和返回值，一般比脚本文件复杂。
4. 建立三路信号FDMA系统的Simulink仿真模型。
输入信号分三路，分别是正弦波、方波和锯齿波，经不同频率的双边带调制，送入加性高斯白噪声信道进行传输。
在接收端，用三个双边带解调器分别为三路信号解调。
通过示波器对原信号和解调后的信号进行比较观察。
解：1) 系统仿真图输入信号分三路，分别是正弦波、方波和锯齿波，经不同频率的双边带调制，送入加性高斯白噪声信道进行传输。
在接收端，用三个双边带解调器分别为三路信号解调。
通过示波器对原信号和解调后的信号进行比较观察。
系统框图如图1.1所示。
butterDSB AMSignalGenerator 1Zero-OrderHold1DSB AMModulatorPassband1DSB AMSignalGenerator 2Zero-OrderHold2DSB AMModulatorPassband2Zero-OrderHold5AddAnalogFilter Design2butterDSB AMSignalGenerator 3Zero-OrderHold3DSB AMModulatorPassband3Zero-OrderHold6AWGNChannelZero-OrderHold4butterDSB AMZero-OrderHold7Scope1DSB AMDemodulatorPassbandDSBAMZero-OrderHold8Scope2DSB AMDemodulatorPassband1AnalogFilterDesign1butterAWGNAnalogFilter Design4butterAnalogFilter Design5butterDSB AMZero-OrderHold9Scope3DSB AMDemodulatorPassband2AnalogFilter DesignAnalogFilter Design3 图1.1 FDMA系统框图图1.1中，Signal Generator1产生4Hz正弦波信号，Signal Generator2产生0.5Hz 方波信号，Signal Generator3产生1Hz锯齿波信号。
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在设计研究单位和工业部门，MATLAB被认作进行高效研究、 开发的首选软件工具。如美国National Instruments公司信号测量、 分析软件LabVIEW， Cadence公司信号和通信分析设计软件SPW 等，或者直接建筑在MATLAB之上，或者以MATLAB为主要支撑。 又如HP公司的VXI硬件，TM公司的DSP，Gage公司的各种硬卡、 仪器等都接受MATLAB的支持。
1.1.2
MATLAB R2006a的安装和环境
1、 MATLAB R2006a对硬件的要求： 硬盘 至少预留3.6GB的硬盘空间； 2、 MATLAB R2006a对软件的要求： Microsoft Windows xp/2000或 Microsoft Windows 7/vista ; Microsoft Word2000/2003等，用 以使用MATLAB Notebook ;
图（R2006a版的Desktop操作桌面，是一个高度集成的 MATLAB工作界面。其默认形式，如图1.2所示。 该桌面的上层铺放着三个最常用的界面：指令窗（Command Window）、当前目录（Current Directory）浏览器、历史指令 （Command History）窗。在当前目录窗的下面还铺放一个 MATLAB内存工作空间（Workspace）浏览器。 指令窗: 该窗是进行各种MATLAB操作的最主要窗口。在该 窗内，可键入各种送给MATLAB运作的指令、函数、表达式；显 示除图形外的所有运算结果；运行错误时，给出相关的出错提示。
1.1.3 MATLAB的桌面平台及简单操作
1.启动 MATLAB 启动 MATLAB方式： 双击系统桌面MATLAB图标; 在开始菜单的程序选项中选择MATLAB快捷方式; 在MATLAB的安装路径的bin子目录中双击可执行文件 matlab.exe。 初次启动MATLAB后，将进入MATLAB默认设置的桌面平台，如下 （图1.1,图1.2）：
从加拿大滑铁卢大学购得Maple的使用权，以Maple为“引擎”开发 了Symbolic Math Toolbox 1.0。MathWorks公司此举加快结束了国 际上数值计算、符号计算孰优孰劣的长期争论，促成了两种计算的 互补发展新时代。（4）构作了Notebook 。MathWorks公司瞄准应用 范围最广的Word ，运用DDE和OLE，实现了MATLAB与Word的无缝连接， 从而为专业科技工作者创造了金融科学计算、图形可视、文字处理 于一体的高水准环境。 MTALAB系统由五个主要部分组成，下面分别加以介绍。 (1)MATALB语言体系： MATLAB是高层次的矩阵／数组语言．具 有条件控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语 言特性。利用它既可以进行小规模编程，完成算法设计和算法实验 的基本任务，也可以进行大规模编程，开发复杂的应用程。 (2)MATLAB工作环境： 这是对MATLAB提供给用户使用的管理功 能的总称．包括管理工作空间中的变量数据输入输出的方式和方法， 以及开发、调试、管理M文件的各种工具。 (3)图形语句语言系统： 这是MATLAB图形系统的基础，包括完 成2D和3D数据图示、图像处理、动画生成、图形显示等功能的高层
MATLAB命令，也包括用户对图形图像等对象进行特性控制的低层 MATLAB命令，以及开发GUI应用程序的各种工具。 (4)MATLAB数学函数库：这是对MATLAB使用的各种数学算法的总 称．包括各种初等函数的算法，也包括矩阵运算、矩阵分析等高层 次数学算法。 (5)MATLAB应用程序接口(API)： 这是MATLAB为用户提供的一个 函数库，使得用户能够在MATLAB环境中使用C程序或FORTRAN程序， 包括从MATLAB中调用于程序(动态链接)，读写MAT文件的功能。 可 以看出MATLAB是一个功能十分强大的系统，是集数值计算、图形管 理、程序开发为一体的环境。除此之外，MATLAB还具有季节性很强 的功能扩展能力，与它的主系统一起，可以配备各种各样的工具箱， 以完成一些特定的任务。用户可以根据自己的工作任务，开发自己 的工具箱。 在国际学术界，MATLAB已经被确认为准确 已经被确认为准确、 在国际学术界，MATLAB已经被确认为准确、可靠的科学计算标 准软件。在许多国际一流学术刊物上，（尤其是信息科学刊物）， 准软件。 都可以看到MATLAB的应用。
3. MATLAB的应用和网上资源
开发MATLAB软件的初衷是为了方便矩阵运算或者说数值运算， 但随着商业软件的推广， MATLAB不断升级，如今MATLAB已经把 工具箱延伸到了科学研究和工程应用的许多领域。现在诸如信号处理、 神经网络、鲁棒控制、系统识别、控制系统……等等都在Toolbox家 族中有了自己的一席之地。 随着MATLAB应用日益广泛，Mathworks公司为用户提供了各种 网上服务和网络资源。见下表（1.1）：
(2) 一些常用操作技巧
（见下表）
(3) 标点
（见下表）
1.1.4
MATLAB的搜索路径与扩展
1.MATLAB的搜索路径 默认时MATLAB的搜索路径是MATLAB的安装 主目录及所有工具箱和路径，可通过以下几种方式 查看此搜索路径。 （1） 搜索路径对话框 选择MATLAB 主窗口中的菜单 [File] [Set Path]选项，进入 到设置搜索路径对话框， 如图(1.3)
MATLAB在1984年以商品形式出现后，仅短短几年的时间里，就 以其良好的开放性和运行的可靠性，使原先控制领域里的封闭式 软件包（如英国的UMIST，瑞典的LUND和SIMNON，德国的 KEDDC）纷纷淘汰，而改以MATLAB为平台加以重建。在时间进 入20世纪九十年代的时候，MATLAB已经成为国际控制界公认的 标准计算软件。 到九十年代初期，在国际上30几个数学类科技应 用软件中，MATLAB在数值计算方面独占鳌头，而Mathematica和 Maple则分居符号计算软件的前两名。Mathcad因其提供计算、图 形、文字处理的统一环境而深受中学生欢迎。 MathWorks公司的 MATLAB6.x版本在继承和发展其原有的数 值计算和图形可视能力的同时，出现了以下几个重要变化：（1） 推出了SIMULINK。这是一个交互式操作的动态系统建模、仿真、 分析集成环境。它的出现使人们有可能考虑许多以前不得不做简 化假设的非线性因素、随机因素，从而大大提高了人们对非线性、 随机动态系统的认知能力。（2）开发了与外部进行直接数据交换 的组件。此举打通了MATLAB进行实时数据分析、处理和硬件开 发的道路。 （3）推出了符号计算工具包。1993年MathWorks公司
Moler 与他人合作，于 1984 年成立了 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。 到九十年代初期，在国际上 30 几个数学类科技应用软件 中， MATLAB 在数值计算方面独占鳌头，而 Mathematica 和 Maple 则分居符号计算软件的前两名。 Mathcad则因其使用操 作十分简单，不要求用户具有精深的计算机知识，对于任何具 有一定数学知识的人，都可以十分容易地学会使用。当输入一 个数学公式、方程组、矩阵等，计算机将直接给出计算结果， 而无须去考虑中间计算过程。因MathCad也可以进行复杂的数 学计算,图形显示和文档处理，也是一种受欢迎的大众化数学工 具。 到 1999 年底， Mathematica 也已经升到 4.0 版，它特别加 强了以前欠缺的大规模数据处理能力。 Mathcad 也赶在2000 年
到来之前推出了 Mathcad 2000 ，它购买了 Maple 内核和库的部 分使用权，打通了与 MATLAB 的接口，从而把其数学计算能 力提高到专业层次。但是，就影响而言，至今仍然没有一个别 的计算软件可与 MATLAB 匹敌。
2. MATLAB软件的发展历史 MATLAB软件是由美国Mathworks公司推出的用于数值计算和 图形处理的科学计算系统环境。它的第1版(DOS版本1.0)发行于 1984年，经过20多年的不断改进，现今已推出它的2010a版本。新 的版本集中了日常数学处理中的各种功能，包括高效的数值计算、 矩阵运算、信号处理和图形生成等功能。在MATLAB环境下，用 户可以集成地进行程序设计、数值计算、图形绘制、输入输出、 文件管理等各项操作。 MATLAB提供了一个人机交互的数学系统环境，该系统的基 本数据结构是矩阵，在生成矩陈对象时，不要求作明确的维数说 明。与利用C语言或FORTRAN语言作数值计算的程序设计相比， 利用MATLAB可以节省大量的编程时间。在美国的一些大学里， MATLAB正在成为对数值线性代数以及其他一些高等应用数学课 程进行辅助教学的有益工具。在工程技术界，MATLAB也被用来 解决一些实际课题和数学模型问题。典型的应用包括数值计算、 算法预设计与验证，以及一些特殊的矩阵计算应用，如自动控制 理论、统计、数字信号处理(时间序列分折)等。
历史指令窗:该窗记录已经运作过的指令、函数、表达式，及它们运 行的日期、时间。该窗中的所有指令、文字都允许复制、重运行及用于 产生M文件。 当前目录浏览器:在该浏览器中，展示着子目录、M文件、MAT文 件和MDL文件等。对该界面上的M文件，可直接进行复制、编辑和运 行；界面上的MAT数据文件，可直接送入MATLAB工作内存。此 外，对该界面上的子目录，可进行Windows平台的各种标准操作。 工作空间浏览器:该浏览器默认地位于当前目录浏览器的后台。 该窗口罗列出MATLAB工作空间中所有的变量名、大小、字节数； 在该窗中，可对变量进行观察、图示、编辑、提取和保存。
§ 1.1 目 录
1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 MATLAB简介 MATLAB R2006a的安装和环境 MATLAB的桌面平台及简单操作 搜索路径 帮助系统
1.1.1 MATLAB软件简介
1.21世纪的科学计算语言 MATLAB语言是由美国Math Works公司推出的计算机软 件，经过多年的逐步发展与不断完善，现已成为国际公认的最 优秀的科学计算与数学应用软件之一。其内容涉及矩阵代数、 微积分、应用数学、有限元法、科学计算、信号与系统、神经 网络、小波分析及其应用、数字图像处理、计算机图形学、电 子线路、电机学、自动控制通信技术、物理、力学和机械振动 等方面。 MATLAB源于MATrix LABoratory一词，由 MATrix 和 LABoratory 两词的前三个字母组合而成，原意为矩阵实验室， 一开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件。起初是20世纪 七十年代后期，时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的 Cleve Moler 教授出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计的 一组调用LINPACK（解线性方程的Fortran程序库）和EISPACK （解特征值问题的Fortran的程序库）的接口，形成了用 FORTRAN 编写的萌芽状态的 MATLAB 。经几年校际流传，