第三章 MATLAB 数据 [兼容模式]
MATLAB数据处理和分析教程
MATLAB数据处理和分析教程第一章:介绍与基础知识MATLAB(Matrix Laboratory)是一种高效的数值计算和科学数据分析软件,被广泛应用于各个领域的科学研究和工程实践中。
本教程将带领读者逐步了解MATLAB中的数据处理和分析方法。
在开始学习之前,我们先来了解一些MATLAB的基础知识。
1.1 MATLAB的安装和环境设置首先,需要下载并安装MATLAB软件。
在安装完成后,我们可以进行一些基本的环境设置,如设置工作目录、添加搜索路径等。
1.2 MATLAB的基本操作了解MATLAB的基本操作是使用它进行数据处理和分析的基础。
包括变量的定义和使用、矩阵的创建和运算、函数的调用和编写等。
第二章:数据导入和导出在进行数据处理和分析之前,我们需要将数据导入到MATLAB中,并将分析结果导出。
本章介绍了MATLAB中常用的数据导入和导出方法。
2.1 导入各种格式的数据文件MATLAB支持导入各种常见的数据文件格式,包括文本文件(如.csv、.txt)、Excel文件(.xls、.xlsx)、图像文件等。
本节将介绍如何导入这些文件,并将其转换为MATLAB中的矩阵或向量。
2.2 导出数据与导入数据相反,我们有时候需要将处理结果导出到外部文件中。
MATLAB提供了多种导出格式,包括文本文件、Excel文件、图像文件等。
本节将详细介绍这些导出方法的使用。
第三章:数据预处理在进行数据分析之前,通常需要对数据进行预处理,以提高数据的质量和准确性。
本章将介绍MATLAB中的常用数据预处理方法。
3.1 数据清洗数据中常常包含有噪声、缺失值、异常值等,需要通过数据清洗来进行处理。
本节将介绍如何使用MATLAB来进行数据清洗,包括去除噪声、插补缺失值、筛选异常值等。
3.2 数据转换与归一化有时候,我们需要对数据进行转换或归一化,以满足分析的需求。
例如,对数转换、指数转换、归一化等。
本节将详细介绍MATLAB中常用的数据转换和归一化方法。
matlab ppt课件
使用GUI来控制其他应用程序或软件的功能,例如打开文件、保存数据、调整参数等。
应用程序控制面板
07
matlab在信号处理中的应用
信号的定义与分类
信号是传递或携带信息的物理量,可以是离散的或连续的,单通道或多通道的。
信号处理的含义
信号处理是对信号进行变换、分析和解释的过程,以适应不同的应用需求。
matlab ppt课件
matlab简介matlab基础知识matlab矩阵运算matlab数据分析matlab科学计算matlab图形界面设计matlab在信号处理中的应用
contents
目录
01
matlab简介
MATLAB诞生于美国,作为方便易用的科学计算工具,它被引入到数值计算领域。
1980年代初期
02
matlab基础知识
01
在MATLAB中,用户可以通过命令行输入命令,进行计算、绘图等操作。
命令行交互
02
用户可以通过编写脚本文件,保存一组相关的命令,以供多次使用。
脚本文件
03
用户可以编写函数文件,实现特定功能的代码块,并在命令行或脚本文件中调用。
函数文件
单元数组
单元数组是一种灵活的数据类型,可以包用于设置组件的激活状态,例如使按钮可点击或不可点击。
通过编写回调函数,可以定义当用户与组件交互时要执行的操作。
uimenu
uiactive
uicontrol
1
2
3
使用GUI接收数据,通过图形呈现数据信息,例如绘制曲线图或散点图。
数据可视化
通过GUI接收用户输入的参数,调用算法进行处理,并将结果显示在GUI上。
03
matlab矩阵运算
MATLAB基础知识及常用功能介绍
MATLAB基础知识及常用功能介绍第一章:MATLAB简介及安装MATLAB是一种强大且广泛应用的数值计算软件,它提供了许多用于科学计算和工程设计的功能。
MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的缩写,其主要特点是在操作矩阵和各种数学函数上非常高效。
要安装MATLAB,只需下载安装程序然后按照提示进行安装即可。
第二章:MATLAB基本操作在MATLAB中,可以使用各种命令来进行基本的数学运算,例如加减乘除、幂运算等。
此外,还可以定义变量、矩阵和向量,并进行复杂的数学运算。
提示:使用分号可以取消输出结果。
第三章:MATLAB脚本和函数脚本是一系列MATLAB命令的集合,可以保存并重复执行。
函数是一段具有输入和输出的可执行代码块,可以通过函数名和输入参数来调用。
编写脚本和函数有助于提高代码的可读性和可重复性。
第四章:MATLAB图形化界面MATLAB提供了图形化界面(GUI)工具箱,用于创建交互式应用程序和图形用户界面。
利用GUI工具箱,可以通过拖拽和放置的方式创建界面,并通过设置属性和回调函数实现交互功能。
第五章:MATLAB数据可视化MATLAB拥有丰富的数据可视化功能,可以将数据以各种图表形式呈现出来,如散点图、柱状图、曲线图等。
此外,还可以对图表进行自定义设置,如添加图例、调整轴范围、添加标题等。
第六章:MATLAB图像处理MATLAB提供了强大的图像处理工具箱,可以用于图像的滤波、锐化、模糊、边缘检测等操作。
此外,还可以进行图像的变换和特征提取,用于图像识别和分析。
第七章:MATLAB信号处理MATLAB信号处理工具箱提供了一系列用于处理、分析和合成信号的函数和工具。
可以进行信号滤波、频谱分析、时域分析等操作。
此外,还可以进行数字滤波器设计和滤波器实现。
第八章:MATLAB数学建模MATLAB是数学建模的重要工具,可以用于建立各种数学模型并进行仿真和优化。
可以利用MATLAB解方程、求解微分方程、进行符号计算等,用于解决各种实际问题。
MATLAB入门教程003基础知识
MATLAB支持多种编程范式,包括命令式编程、面向对象编程以及函数式 编程。
MATLAB应用领域
A
工程与科学计算
MATLAB广泛应用于各种工程与科学计算领域 ,如信号处理、图像处理、控制系统设计等。
数据分析与可视化
数组索引
通过索引访问数组元素,多维数组使用多个索引访问,如 `A(i,j,k)`表示访问三维数组A的第i页、第j行、第k列元素 。
广播机制
MATLAB中的广播机制允许不同大小的数组进行运算,会 自动扩展较小数组的维度以匹配较大数组的维度。
04 程序设计基础
M文件编写与执行
01
M文件是MATLAB中用于存储 代作与数据导入导出
文件读写操作
读取文件
01
使用`fopen`和`fscanf`等函数读取文本或二进制文件中的数据。
写入文件
02
使用`fopen`和`fprintf`等函数将数据写入文本或二进制文件中
。
文件定位
03
使用`fseek`和`ftell`等函数在文件中进行定位,实现随机访问。
数据导入导出方法
1 2
导入数据
使用`importdata`、`xlsread`、`csvread`等函数 导入不同格式的数据文件,如Excel、CSV等。
导出数据
使用`xlswrite`、`csvwrite`等函数将数据导出为 Excel、CSV等格式的文件。
3
自定义数据格式
通过编写脚本或函数,实现特定数据格式的导入 和导出。
02
编写M文件可以使用任何文本 编辑器,将代码保存为.m文件 即可。
matlab第3章
用compass和feather函数,compass函数绘制围绕原点的罗盘图,feather函数 绘制围绕x轴的羽毛图,其调用格式为
● compass(z)或compass(u,v) ● featuher(z)或faether(u,v) 其中,z为复数向量,u、v分别为复数向量的实部和虚部。
(xr,yr,zr)为半径可以画椭圆 例:[X Y Z]=ellipsoid(0,0,0,2,3,4);见例3-17
3.2.3 其他三维图形
绘制二维图形时的条形图、饼图、杆图、填充图等特殊图形可以 扩展为三维形式出现,使用的函数分别是bar3、bar3h、pie3、 stem3和fill3。
1.三维统计分析图
title(‘text’,‘property1’,propertyvalue1,‘property2’,propertyvalue2 ,...); 其中 ‘text’是要添加的文本的内容,‘property’是该文本的属性, 譬如“FontWeight”(字体粗细),“FontName”(字体名), “FontSize”(字体大小),后面的若省略就用缺省值。
元素值为纵坐标画出一条连续曲线; 若y是复数向量,则分别以向量元素实部和虚部为横、纵坐标绘 制一条曲线。见例3-1 若y是实矩阵,则按列绘制每列元素值相对其下标的曲线,曲线 条数等于输入参数矩阵的列数;若y是复数矩阵,则按列分别以 元素实部和虚部为横、纵坐标绘制多条曲线。
(3)多条曲线的绘制 见例3-2
grid on/off命令控制是画还是不画网格线,box on/off命令控制 是加还是不加边框线。 【例3.5】见P57
3.1.5 多图形显示 1.图形窗口的分割:subplot函数 见例3-5 调用格式: subplot(m,n,p) 该函数将当前图形窗口分成m × n个绘图区,即每行n个,共m行,
MATLAB数据处理实用技巧
MATLAB数据处理实用技巧第一章:数据导入与导出在实际的科学研究和工程应用中,数据处理是必不可少的一环。
MATLAB作为一种强大的数据分析工具,拥有许多实用技巧可以帮助用户高效地进行数据处理。
本文将介绍一些MATLAB数据处理的实用技巧。
1.1 数据导入在开始数据处理之前,首先需要将数据导入到MATLAB中。
MATLAB支持多种数据格式的导入,例如文本文件、Excel文件、MAT文件等。
对于文本文件,可以使用`importdata`函数进行导入,并通过`data.textdata`和`data.data`来访问其文本和数值数据。
对于Excel文件,可以使用`xlsread`函数进行导入,需要注意选择正确的工作表和数据范围。
对于MAT文件,可以使用`load`函数进行导入。
1.2 数据导出在完成数据处理之后,需要将结果导出到外部文件或其他格式中。
MATLAB也提供了相应的函数来实现数据导出。
可以使用`xlswrite`函数将数据写入Excel文件中,需要指定工作表和写入位置。
对于文本文件,可以使用`dlmwrite`函数将数据以指定的分隔符写入文本文件。
第二章:数据预处理数据预处理是数据处理的重要一环,旨在提高数据质量和可分析性。
MATLAB提供了丰富的工具来进行数据预处理。
2.1 数据清洗数据清洗是数据预处理的基本步骤之一。
在数据采集过程中,往往会受到噪声、缺失值等问题的干扰。
MATLAB提供了诸如`isnan`、`isinf`、`fillmissing`等函数来检测和处理缺失值。
可以使用`medfilt1`、`smoothdata`等函数对数据进行平滑处理,减少噪声对数据分析的影响。
2.2 数据标准化数据标准化是将不同量纲的数据转化为统一量纲的重要步骤。
MATLAB提供了`zscore`函数来实现对数据的标准化处理。
可以使用`normalize`函数进行对数据的归一化处理,将数据缩放到指定的范围内。
matlab教程(全)资料PPT课件
用户只能临时覆盖这些预定义变量的值,Clear或重启MATLAB可恢复其值。
3/12/20213/12/2021
13.03.2021
2021
17
数值表示、变量及表达式 (续)
运算符和表达式
运算 加 减 乘 除 幂
数学表达式 a+b a-b axb
a/b或a\b
ab
MATLAB运算符 + *
/或\ ^
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15
数值表示、变量及表达式
数值的记述
Matlab的数只采用习惯的十进制表示,可以带小数点
和负号;其缺省的数据类型为双精度浮点型(format) (double)。
例如:3 -10 0.001 1.3e10 1.256e-6
变量命令规则
变量名、函数名对字母的大小写是敏感的。如 myVar与myvar表示两个不同的变量。
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9
命令窗口 (续)
【例4】计算半径为5.2m的圆的周长和面积。
>>radius=5.2; %圆的半径 >>area=pi*5.2^2, circle_len=2*pi*5.2
area = 84.9487
circle_len = 32.6726
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20
数组(array)的概念
数组的分类
一维数组,也称为向量(vector) 。
➢ 行向量(row vector)、列向量(column vector)。
二维数组(矩阵matrix)。 有效矩阵:每行元素的个数必须相同,
每列元素的个数也必须相同。
matlab版本兼容问题
matlab版本兼容问题.txtmdl文件在6.5里面做的,但是到了7.0里面却打不开,下面就是相关信息:Warning: Unable to load model file 'd:\MATLAB7\work\*.mdl'. Run "bdclose all; set_param(0,'CharacterEncoding', Enc)" where Enc is one of windows-1252, ISO-8859-1, then load the model. The first character that is not supported in the current character encoding setting ('ibm-1386_P100-2002') occurs on line 1795, byte offset 21. To correctly load models with non-ASCII characters, you must explicitly use the character encoding that was used to save the file. Type "help slCharacterEncoding" for more information on setting character encoding and to learn more about which encodings are commonly found on your platform.问题产生原因:模型中含有不能识别的字符,比如中文等等,尤其是matlab对中文的支持不是很好(不知道是不是D版的原因)。
解决的办法:(1)在工作空间中输入下列命令,然后打开bdclose all;set_param(0,'CharacterEncoding','windows-1252')或(2)在工作空间中输入下列命令,然后打开bdclose allset_param(0, 'CharacterEncoding', 'ISO-8859-1')或(3)用写字板或记事本打开模型文件*.mdl,发现原来是有汉字不能识别,将其改为英文,存盘退出即可。
matlab教程ppt(完整版)
矩阵减法:两个相同大小 的矩阵可以进行减法运算 ,例如D=A-B。
矩阵的分解与特征值
详细描述
矩阵分解:将一个复杂的矩阵分 解为几个简单的、易于处理的矩 阵,例如LU分解、QR分解等。
特征值:矩阵的特征值是该矩阵 的一个重要的数值属性,可以用 于分析矩阵的性质和特征。
矩阵运算
介绍矩阵的创建、索引、算术 运算和逻辑运算等操作。
控制流
介绍if语句、for循环和while 循环等控制流结构的使用方法 。
02
MATLAB编程
变量与数据类型
01
02
03
变量命名规则
MATLAB中的变量名以字 母开头,可以包含字母、 数字和下划线,但不能包 含空格。
数据类型
MATLAB支持多种数据类 型,如数值型、字符型、 逻辑型和单元数组等。
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汇报人:可编辑 2023-12-26
目 录
• MATLAB基础 • MATLAB编程 • MATLAB矩阵运算 • MATLAB图像处理 • MATLAB数值分析 • MATLAB应用实例
01
MATLAB基础
MATLAB简介
MATLAB定义
MATLAB应用领域
MATLAB是一种用于算法开发、数据 可视化、数据分析和数值计算的编程 语言和环境。
函数编写
01
02
03
04
函数定义
使用`function`关键字定义函 数,指定输入输出参数。
函数体
在函数定义中编写实现特定功 能的代码。
函数调用
通过函数名和输入参数调用自 定义函数。
MATLAB第3章图像文件操作
转换图像格式
格式转换
使用Matlab的imwrite函数可 以将图像转换为不同的格式。
参数设置
在imwrite函数中,可以通过 设置不同的参数来控制转换后
的图像质量、压缩等因素。
格式特点
不同的图像格式有不同的特点, 例如jpg格式适用于保存高质 量的连续色调图像,而bmp 格式适用于保存未经压缩的位
图图像。
感谢您的观看
THANKS
imshow函数
用于在Matlab中显示图像,可以调整显示参数,如缩放、旋转等。
图像窗口
使用imshow函数打开的图像会显示在一个独立的窗口中,可以通 过窗口的菜单进行缩放、移动等操作。
图像的保存
imwrite函数
用于将Matlab中的图像保存为各种格式的文件,如jpg、png、 bmp等。
保存选项
03
图像处理函数应用
图像调整大小
调整图像大小
使用`imresize`函数可以调整图像的大 小。该函数通过改变图像的像素值来 改变图像的尺寸,以适应不同的显示 或处理需求。
保持纵横比
调整图像分辨率
通过调整图像的像素数量,可以使用 `imresize`函数改变图像的分辨率。这 对于打印或高分辨率显示非常有用。
保持图像的纵横比,避免图像变形。
旋转中心
03
通过指定旋转的中心点,可以使用`imrotate`函数控制旋转的轴
心点。这有助于在旋转时保持重要的图像特征。
图像剪裁
裁剪区域
使用`imcrop`函数可以裁剪图像 的特定区域。该函数允许指定矩 形、多边形或圆形区域进行裁剪。
matlab第3章ppt课件
fplot('[sin(x),cos(x)]',[0,2*pi,-1.5,1.5],1e-3,'r.')
观察上述语句绘制的正余弦曲线采样点的分布,可发现
曲线变化率大的区段,采样点比较密集。
16
1.图形窗口的分割 分割后的图形窗口由若干个绘图区并绘制图形。同一图形窗口中的不同图形称 为子图。 subplot(m,n,p) 该函数将当前图形窗口分成m × n个绘图区,即每行n个,共m 行,区号按行优先编号,且选定第p个区为当前活动区。在每 一个绘图区允许以不同的坐标系单独绘制图形。
18
2.图形叠加
一般情况下,绘图命令每执行一次就刷新当前图形窗口,
图形窗口原有图形将不复存在。若希望在已存在的图 形上再叠加新的图形,可使用图形保持命令hold。 hold on/off命令控制是保持原有图形还是刷新原有图 形。例如:
x=0:pi/100:2*pi;
y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);
8
表 3.1 线型选项
选项
线型
-
实线(默 认值)
:
虚线
--
双画线
-.
点画线
表 3.2 颜色选项
选项 颜色
b( blue )
蓝色
g( green )
绿色
r(red)
红色
c(cyan)
青色
选项 颜色
m(magenta) 品红色
y(yellow)
黄色
k(black)
黑色
w( whit e)
白色
表 3.3 选项 . O(字母) X(字母) + * s(square )
令来控制。grid on/off命令控制是画还是不画网格 线,box on/off命令控制是加还是不加边框线。
利用MATLAB进行信号与系统分析_兼容模式
已知三角波f(t),用MATLAB画出的f(2t)和f(2-2t) 波形
f(2t) 1 0.8
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -3
0.6 0.4 0.2 0 -3 1
-2 -1 0 1 2 3
-2
-1
0 f(2-2t)
1
2
3
0.8 0.6 0.4 0.2 0 -3 -2 -1 0 1 2 3
信号的MATLAB表示
• 基本信号的MATLAB表示 • (指数信号Aeat , 指数序列ak , 抽样函数 Sa(t),正弦型信号, 矩形脉冲信号, 三角脉冲 信号 • • 信号基本运算的MATLAB实现 • (尺度变换、翻转、时移、 相加、相乘、 差分与求和、微分与积分)
基本信号的MATLAB表示
基于MATLAB的信号与系统分析
光电与信息工程学院
利用MATLAB进行信号与系统分析
• • • • • • • • MATLAB简介 信号的MATLAB表示 利用MATLAB进行系统的时域分析 利用MATLAB进行信号的频域分析 利用MATLAB分析系统的频率特性 利用MATLAB进行连续系统的S域分析 利用MATLAB进行离散系统的Z域分析 利用MATLAB进行系统的状态变量分析
1
k0=0;k1=-50;k2=50; [f,k]=impseq(k0,k1,k2); stem(k,f)
0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
% unit step sequence
matlab教学第三章解析
1 0.8 0.6 0.4 0.2
0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1
0
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2
3
4
5
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10
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线性插值
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4-0.6来自-0.8-10
1
2
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三次样条插值
20
3.2.2 高维插值 N维插值函数:interpN() 其中:N可以为2,3,...,等。例如,N=2为二维
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12
对于三次样条插值呢,每一个区间上的三次函 数的四个参数,在该区间上由两个端点的函数 值只能够产生两个方程,仅此不足以唯一确定 四个参数。
注意到三次样条函数对整体光滑性要求,其二 阶导数存在且连续,从全局的角度上考虑参数 个数与方程个数的关系如下:
参数:每个小段上4个,n个小段共计4n个。
不能够超过x的范围。
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16
2.对于三次样条插值,还可以采用命令: y=spline(x,y,xi) 该命令还可处理第一类边界条件,只需将输入数
组y改为yy=[a y b],其中a,b分别为S (x0), S (xn)。
3.若要得到插值函数,可以采用以下函数: pp1=spline(x,y) disp(pp1.coefs) 则显示分段插值函数的系数数组。
第3章 插值方法
2020/11/23
1
在工程实践和科学实验中,常常需要从一组实 验观测数据,揭示自变量x与因变量y之间的关 系,一般可以用一个近似的函数关系式: y=f(x)来表示。函数f(x)的产生办法因观测数 据与要求的不同而异,通常可以采用两种方法: 一个是插值的方法,一个是曲线拟合的方法。
matlab教程ppt(完整版) (3)
数值积分与微分
数值积分
使用MATLAB的`integral`函数进 行数值积分,可以选择不同的积
分方法。
数值微分
可以使用差分法或`diff`函数进行 数值微分。
符号积分与微分
使用符号计算工具箱中的函数, 如`syms`、`int`和`diff`,进行符
号积分和微分。
常微分方程求解
欧拉法
简单的一阶常微分方程的初值问题可以使用欧拉法求解。
图形可视化
MATLAB具有强大的图形可视化功能,支 持多种图形类型和交互操作。
编程语言
MATLAB是一种高级编程语言,具有丰富 的函数库和工具箱。
数据分析
MATLAB提供了多种数据分析工具,包括 数据导入、处理、分析和可视化。
MATLAB的应用领域
科学计算
广泛应用于数学、物理、工程等 领域。
控制系统设计
短时傅里叶变换
通过在时间上滑动窗口并对每个窗口内的信号进 行傅里叶变换,实现信号的时频分析。
小波变换
利用小波基函数的特性,对信号进行多尺度分析 ,从而在时频域上展示信号的细节。
信号滤波与变换
数字滤波器设计
使用MATLAB中的滤波器设计工具,如butterworth、 chebyshev等,设计数字滤波器以实现信号的滤波。
03 多目标优化
使用`gamultiobj`函数求解多目 标最优化问题。
0 最小二乘问题 4使用`lsqlin`或`lsqnonlin`函数
求解线性或非线性最小二乘问 题。
05
MATLAB在信号处理中的应用
信号的时频分析
信号的时频表示
将信号从时间域转换到时频域,以便更好地理解 和分析信号的特性。
matlabwin7兼容问题解决办法
一、Runtime Error解决办法:右击MATLAB图标——选择“属性”——选择“兼容性”——在“运行兼容模式”前面打钩,在下拉菜单选择windows vista(sp1)如果没有这一项的话,再选择windows xp(sp3)。
再不行的话更换主题,最好换成经典样式再次运行,一切就OK了。
如果MATLAB运行后马上消失解决办法:首先在MATLAB的程序文件中找到如下文件:atlas_Athlon.dll(AMD系列的请用这个,其他的CPU也有相应的问题件,就在MATLAB文件夹下),这些是对应处理器的数值运算优化文件然后请按如下步骤进行:1、右击我的电脑,选择属性.2、在"高级"选项卡中点击"环境变量"3、在系统变量下面添加如下内容:变量名:BLAS_VERSION变量值:C:\Matlab7\bin\win32\atlas_Athlon.dll如果你安装在D盘,前面就改成D:\Matlab7\bin\win32\atlas_Athlon.dll二、更改默认工作路径:首先,找到你经常用来打开matlab的快捷方式,对着它点右键,查看属性,然后在快捷方式选项卡内,把目标改为以下格式:将选中的“起始位置”更改为适当路径即可,哈哈!XP中的设置方法如下:matlab.exe的路径-sd 指定默认的初始路径如:本来我的电脑上的这个路径中写着:F:\matlab\bin\matlab.exe把它改为:F:\matlab\bin\matlab.exe -sd d:\我的文档\MATLAB就能够每次打开matlab的时候,使它的默认路径就是d:\我的文档\MATLAB了。
MATLAB数据处理和分析的高级技巧
MATLAB数据处理和分析的高级技巧第一章:MATLAB基础知识MATLAB是一种流行的科学计算软件,广泛应用于数据处理和分析。
了解MATLAB的基础知识对于学习高级技巧非常重要。
在这一章节中,我们将介绍MATLAB常用的数据类型、变量操作、矩阵和数组、流程控制等基础知识。
1.1 数据类型和变量操作MATLAB支持多种数据类型,包括数值型、字符型、逻辑型、结构型等。
了解不同数据类型的特性以及变量的操作方法,是进行数据处理和分析的基础。
1.2 矩阵和数组MATLAB以矩阵运算为基础,因此了解矩阵的创建、操作和运算规则对于完成复杂的数据分析任务非常重要。
此外,MATLAB也支持多维数组和向量运算,这些特性可以极大地提高数据处理和分析的效率。
1.3 流程控制在进行数据处理和分析时,经常需要根据条件执行不同的操作,这就需要使用到MATLAB的流程控制语句,如if语句、for循环、while循环等。
熟练掌握流程控制语句的使用方法,可以有效地处理大规模数据集。
第二章:数据预处理数据预处理是数据分析的关键步骤之一,它包括数据清洗、数据整合、数据转换等过程。
在这一章节中,我们将介绍MATLAB 中常用的数据预处理技巧。
2.1 数据清洗数据清洗是为了去除采集过程中产生的异常值、错误数据和缺失值等,以提高数据质量。
在MATLAB中,可以使用各种方法对数据进行清洗,如删除异常值、插值填补缺失值等。
2.2 数据整合当需要对来自多个来源的数据进行分析时,常常需要将它们整合到一个数据集中。
MATLAB提供了多种方法实现数据整合,例如合并、连接、拼接等。
2.3 数据转换数据转换是指将原始数据转换为适用于特定分析方法的形式。
MATLAB提供了丰富的数据转换函数,如标准化、归一化、对数变换等,可以根据需求对数据进行转换。
第三章:数据分析方法在完成数据预处理后,我们将使用MATLAB的高级技巧进行数据分析。
这一章节中,我们将介绍常用的数据分析方法和MATLAB中的实现。
第3章Matlab数据类型详解
3.3 逻辑类型数据
Matlab用“0”和“1”分别代表“逻辑假”和“逻辑真”。 逻辑类型数据常以标量的形式出现,但有时也可以是逻辑数组。 在关系和逻辑运算表达式中所有输入非 0的数都为“逻辑真”,只有 0 才为“逻辑假”;计算结果,如果值为 1,表示“真”,如果值为 0, 表示“假”。
Application of MATLAB 2
3.1 常数与变量
3.1.2 变量名
变量名由字母、数字和下划线组成;
变量名中英文字母大小写是有区别的; 变量名的最大长度是有规定的
不同版本的系统规定不同:19个字符、31或63个字符等 namelengthmax函数:系统规定长度
isvarname函数:变量名的合法性
2018/10/15 Application of MATLAB 18
3.4 字符和字符串
3.4.4 聚合字符串
字符的聚合方法:使用聚合运算符[ ]或sprintf函数
num_chars = 28; s = [‘There are ‘int2str(num_chars)’ characters here’] s = sprintf(‘There are %d characters here\n’, num-chars)
例如 name = [‘Li Yi’; ’Hu Xu’]
根据不同长度的字符串创建二维字符串时,将短的那些字符串后 面用空格对齐,使所有字符串的长度相同。
例如 name=[‘Liu Ying’; ’Hu Xu ’]
用 char 函数创建字符串数组, char 函数自动以最长字符串的长度 为标准,进行空格补齐。
2018/10/15
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数据MATLAB 数据第三章MATLAB1主要内容MATLAB数据类型字符串数据单元(元胞)数据结构数据2MATLAB数据类型 MATLAB矩阵中元素的数据类型分类常用的数据类型–数值数据单精度数»双精度型(double )、单精度数(single )»整数型:带符号整数(int8, int16, int32,int64)和无符号uint8uint8uint16uint32uint64整数(uint8, uint8, uint16, uint32,uint64)–字符串数据(char )–逻辑型数据(logical )表示“真”,以数值表示“假”»以数值1(非零)表示真,以数值0表示假–结构(Structure )数据元胞(单元4–元胞(单元,Cell )数据MATLAB 数值数据类型数据类型说明占用空间(Byte )取值范围double 双精度浮点型8sparse 稀疏矩阵类型N/A single 单精度浮点型4uint8无符号8bit 整数10 ~ 255uint16无符号16bit 整数20 ~ 655350~4294967295uint32无符号32bit 整数40 4294967295uint64无符号64bi 整数80 ~ 18446744073709551615int8有符号8bit 整数1-128 ~ 127int16有符号16bit 整数2-32768 ~ 32767int32有符号32bit 整数4-2147483648 ~ 21474836475int64有符号64bit 整数8-9223372036854775808~9223372036854775807MATLAB中不同数据类型的变量或对象所占用的空间不同,也具有不同的操作函数。
–help datatypes:获取MATLAB的数据类型列表。
–class:获取变量或对象的类型cl ss获取变量或对象的类型»array=[1 2 3 4]»array =» 1 2 3 4»class(array)»ans =»double–MATLAB中变量默认的类型为双精度浮点型(double)»whos6数据类型的转换–MATLAB的数据类型名称同样就是数据类型转换的函数,可利用M TL B的数据类型名称同样就是数据类型转换的函数可利用这些名称所对应的函数完成数据类型转换。
–a=1; b=2;1; b2;–c=a+b–class(c)–ans =–double–d=int16(a)+int16(b)–class(d)ans–ans =–int167数据的输出格式MATLAB 用十进制数表示一个常数,具体可采用两种表示方法–日常记数法:3.14159–科学记数法:1.78029e2在一般情况下,MATLAB 内部每一个数据元素都是用双精度数来表示和存储的。
数据输出时用户可以用format 命令设置或改变数据输出格式。
f t 命令的格式为format 命令的格式为:format 格式符8其中格式符决定数据的输出格式9format long–pi–ans = 3.14159265358979format short–pi–ans = 3.1416(0'f')get(0,'format')–ans =short 查看当前的数据输出格式10数据的输出格式(续)例1:format rat %以有理数形式输出H=hilb(4)format例2:format ratH=hilb(4)whos注意:Format命令只影响数据的输出格式,不影响数据的计算和存储。
算存储11主要内容MATLAB数据类型字符串数据元胞(单元)数据结构数据12字符串在MATLAB 中,字符串是用单撇号括起来的字符序列。
–s1='Hello's1Hellos1 =HelloMATLAB 将字符串当作一个行向量,每个元素对应一个字符–size(s1)ans =1 5 (一行五列)利用class 函数和ischar 函数可以判别变量是否为字符串–class(s1)ans =char–ischar(s1)ans =131可以用方括号将字符串合并成更大的串,例如:–s=[s1,' World']–s =Hello World例如 可以从一个字符串中提取子串(sub string),例如:–ss=s(7:11)ss =ss World可以将字符串中的字符倒序排列。
例如:–a='a b c d'a =a b c db=a(end:-1:1)14b=d c b a例:定义字符串变量a表示'This is an example.' –a ='This is an example.‘–(1) size(a)–ans =– 1 19–(2)b=a(1:4)–b =–This–(3) c=a(end:-1:1)(3) (nd:1:1)– c =–.elpmaxe na si sihT15字符以ASCⅡ码存储,用abs或double 命令可以查出字符的ASCⅡ码值。
Ⅱ码值–double(s1)ans =72 101 108 108 111用char命令可以实现ASCⅡ码向字符的转换.–char([65 66 67 68])ans =ABCD16建立多行字符串矩阵–同样可以直接输入,只须加方括号,并用分号分行;每行字数必须一致不足处可用补充–每行字数必须致,不足处可用空格补充。
»str=['name';'type';'size']tstr =namet ypeSize()»size(str)ans =173 4与字符串有关的另一个重要函数是eval ,其调用格式为:eval(t),其中t 为字符串。
–功能是将括号内的字符串视为语句并运行 例–t=pi;m='[t,sin(t),cos(t)]';y=eval(m)y ()–y =31416 00000 -100003.1416 0.0000 1.0000 问题:eval('y1=sin(2)')与y1=sin(2)等价吗?答等价18答:等价常用的字符串转换函数19例建立一个字符串向量,然后对该向量做如下处理:(1) 取第1~5个字符组成的子字符串。
(1)个字符组成的子字符串(2) 将字符串倒过来重新排列。
(3) 将字符串中的小写字母变成相应的大写字母,其余字(3)将字符串中的小写字母变成相应的大写字母其余字符不变。
(4) 统计字符串中小写字母的个数。
(4)20字符串(续)命令如下:ch='ABc123d4e56Fg9'h'AB123d456F9'subch=ch(1:5) %取子字符串revch=ch(end:-1:1) %将字符串倒排revch=ch(end:1:1)%k=find(ch>='a'&ch<='z') %找小写字母的位置ch(k)ch(k)-(a-A) %将小写字母变成相应的大写字母ch(k)=ch(k)-('a'-'A')%length(k) %统计小写字母的个数21主要内容MATLAB数据类型字符串数据元胞(单元)数据结构数据22结构数据和单元数据为什么要定义单元数据和结构数据类型?–类似于C语言中的结构体,这两种数据类型允许用户将组不同类型但同时又是在逻辑上相许用户将一组关的数据组成一个有机的整体,以便于管理和引用引用。
如存储学本情况数据–如存储学生基本情况数据23单元数据单元矩阵–是矩阵的直接扩展,其存储格式类似于普通的矩阵,但矩阵的每是矩阵的直接扩展其存储格式类似于普通的矩阵但个元素不是数值,可以认为能存储任意类型的信息,可以是一个元素,也可以是一个向量,也可以是一个多维数组。
这样每个元素称为单元(cell)。
素称为“单元”()单元矩阵的建立–方法一:赋值语句方法赋值语句»建立单元矩阵和一般矩阵相似,只是矩阵元素用大括号括起来»例 a ={ [1 2 3 4 5]; {'中国';'yunnan'}; [1+1*i,4*i];[]}a { [1 2 3 4 5]; {'';'yunnan'}; [1+1*i4*i];[]}–方法二:用函数cell»cell函数指定单元的大小,创建后可以对它赋值函数指定单元的大小创建后可以对它赋值»例 a = cell(2,2)24矩阵元素的引用–可以用带有大括号下标的形式引用单元矩阵元素。
引用单元矩阵元素–单元矩阵的元素可以是结构或单元数据。
例»a{1,1}=[1 2 3 4 5]»a{1,2}= {'中国';'yunnan'}»a{2,1}= [1+1*i,4*i]»a{2,2}=[]»计算:a{1,1}-5 =?a{1,1}(1,3) =?a{1,2}(1)=?25查看单元矩阵的内容>> a a = a [1x5 double]{2x1 cell}[2x1 double][]上述只显示数据的结构,如果要显示单元矩阵内容利用celldisp >> celldisp(a)a{1,1} ={,}1 2 3 4 5a{2,1} =1.0000 + 1.0000i 0 + 4.0000ia{1,2}{1} =中国a{1,2}{2} =26yunnana{2,2} =[]cellplot能用图形形象化地表示单元矩阵的内容。
>> cellplot(a)27关于单元的函数–函数名功能描述–cell单元数组生成–celldisp显示单元数组内容–iscell如果是单元数组则返回真–num2cell将数值数组转换为单元数组–cellplot单元数组内容的图形显示–struct2cell将结构数组转换为单元数组–cell2struct单元数组转换成结构数组ll2t t28主要内容MATLAB数据类型字符串数据元胞(单元)数据结构数据29结构数据结构数据与单元数据–相同点:概念类似,都是把不同属性的数据放在一个变量中。
–不同点:»单元矩阵的各个元素就是不同类型的数据,用带有大括号下标的形式引用单元矩阵元素»各个元素下有成员,每个成员都有自己的名字,对成员结构变量的各个素有成员每个成员都有自的名字对成员的引用是:结构变量名.成员名结构矩阵的建立–方法一:给结构成员赋值。