matlab基本编程
MATLAB科学计算与编程教程
MATLAB科学计算与编程教程第一章:MATLAB简介和基本操作MATLAB是美国MathWorks公司开发的一款高级科学计算软件,广泛用于工程、科学等领域的数据处理、可视化和算法开发。
本章将介绍MATLAB的基本概念、安装方法和界面,以及常用的基本操作,包括变量的定义和操作、矩阵运算、函数调用等。
第二章:MATLAB编程基础本章将介绍MATLAB的基本编程方法,包括程序结构、数据类型、运算符、流程控制语句等。
同时还将介绍如何定义自定义函数和脚本文件,以及如何调试和优化MATLAB程序。
第三章:数据处理与可视化数据处理和可视化是MATLAB的重要应用之一。
本章将介绍MATLAB中常用的数据处理方法,如数据导入、清洗和转换,以及数据分析和统计。
同时还会介绍如何使用MATLAB进行数据可视化,包括绘制二维和三维图形、绘制动画等方法。
第四章:MATLAB在科学计算中的应用本章将介绍MATLAB在科学计算中的常见应用,包括数值计算、信号处理、图像处理、控制系统设计等。
其中会涵盖MATLAB中常用的数值计算方法,如数值积分、微分方程求解等,以及信号处理中的滤波、频谱分析等方法。
第五章:MATLAB与其他编程语言的接口MATLAB与其他编程语言的接口使得它能够与其他编程语言进行数据交流和代码调用。
本章将介绍如何使用MATLAB与C/C++、Python等编程语言进行接口编程,以及如何调用外部库函数和脚本。
第六章:MATLAB应用示例本章将通过实际的应用示例来展示MATLAB在各个领域中的应用。
包括机器学习、人工智能、金融工程、通信等领域的应用案例。
示例中将介绍如何使用MATLAB进行数据处理、模型训练和预测等操作。
第七章:MATLAB编程技巧和优化本章将介绍MATLAB编程中的一些常用技巧和优化方法,包括矢量化编程、并行计算和内存管理等。
这些技巧和方法能够帮助提高MATLAB程序的运行效率和可维护性。
第八章:MATLAB工具箱和资源除了基本功能,MATLAB还提供了大量的工具箱,通过安装这些工具箱可以扩展MATLAB的功能。
matlab基本编程
例
程序如下: function iftow(x) if x>0
fprintf(‘%f is a positive number\n’,x) else
fprintf(‘%f is not a positive number\n’,x) end
例 计算分段函数值。
程序如下: x=input('请输入x的值:'); if x==10 y=cos(x+1)+sqrt(x*x+1); else y=x*sqrt(x+sqrt(x)); end y
function f = fact(n) %函数的定义行
% Compute a factorial value. %H1行
% FACT(N) returns the factorial of N, %帮助文 本
% usually denoted by N!
% Put simply, FACT(N) is PROD(1:N). %注释
disp(setstr(abs(c)-1)); elseif c>='0'& c<='9'
disp(abs(c)-abs('0')); else
disp(c); end
例 输入数n,判断其奇偶性
程序如下: n = input('n='), if rem(n,2)==0 A = ‘even’ else A = ‘odd’ end
3.多分支if语句 语句格式为: if 条件1
语句组1 elseif 条件2
语句组2
…… elseif 条件m
语句组m
else 语句组m+1
MATLAB编程基础入门教程
MATLAB编程基础入门教程Chapter 1: Introduction to MATLAB ProgrammingMATLAB is a widely used programming language and environment that is specifically designed for numerical computing. In this chapter, we will provide a comprehensive introduction to MATLAB programming and its fundamental concepts.1.1 MATLAB EnvironmentMATLAB provides an interactive environment where users can write and execute their programs. It offers a user-friendly interface that includes a command window, an editor, and a workspace. The command window allows users to execute commands directly and see the output instantly. The editor is used to write and save MATLAB programs, while the workspace displays the variables and their values.1.2 Variables and Data TypesIn MATLAB, variables are used to store data. They can be assigned values of different data types, including numeric data types such as integers, floating-point numbers, and complex numbers. MATLAB also supports character and string data types. Understanding data types is crucial for performing accurate calculations and data manipulations.1.3 Basic OperationsMATLAB supports a wide range of arithmetic and logical operations. Users can perform basic operations such as addition,subtraction, multiplication, and division on both scalars and arrays. MATLAB also provides functions for more complex mathematical operations such as exponentiation, logarithm, and trigonometric functions.1.4 Control Flow StatementsControl flow statements allow users to control the flow of program execution. MATLAB supports various control flow statements, including if-else statements, for loops, while loops, and switch statements. These statements enable users to write programs that can make decisions or repeat steps based on certain conditions.Chapter 2: MATLAB Programming TechniquesIn this chapter, we will delve deeper into MATLAB programming techniques that will enhance the efficiency and readability of your code.2.1 Functions and ScriptsFunctions and scripts are two fundamental components of MATLAB programming. Functions are reusable pieces of code that accept inputs and produce outputs. They allow for modular and organized programming. Scripts, on the other hand, are collections of code that execute in a specific order. They are useful for automating a series of commands or calculations.2.2 File I/O OperationsMATLAB provides functions to read and write data from and to different file formats. These file I/O operations are crucial for data analysis and processing tasks. MATLAB supports file formats such as text files, spreadsheets, images, and audio files. Understanding how to efficiently read and write data from different file formats will greatly enhance your data processing capabilities.2.3 Error HandlingError handling is an essential aspect of programming. MATLAB provides mechanisms to catch and handle errors that may occur during program execution. By implementing proper error handling techniques, you can make your code more robust and prevent unexpected crashes or undesired outcomes.2.4 Debugging and ProfilingDebugging is the process of identifying and fixing errors or bugs in your code. MATLAB provides debugging tools that allow you to step through your code, set breakpoints, and inspect variables. Profiling, on the other hand, helps identify code bottlenecks and optimize the performance of your programs. Profiling tools provide insights into the execution time and memory usage of different parts of your code.Chapter 3: MATLAB Graphics and VisualizationMATLAB offers powerful tools for creating highly visual and interactive graphics. In this chapter, we will explore MATLAB'sgraphics capabilities and techniques for creating professional-quality visualizations.3.1 Basic PlottingMATLAB provides functions for creating basic 2D and 3D plots. Users can plot data points, lines, surfaces, and volumes. They can also customize the appearance of plots by changing colors, line styles, and markers. Understanding how to create and customize basic plots will enable you to effectively visualize your data.3.2 Advanced Plotting TechniquesMATLAB's advanced plotting techniques allow users to create more complex visualizations. These techniques include plotting multiple data sets on the same graph, adding legends and labels, creating subplots, and customizing axes properties. By mastering these techniques, you can generate informative and aesthetically pleasing visualizations.3.3 Animation and Interactive GraphicsMATLAB provides tools for creating animations and interactive graphics. Animation allows you to visualize changes in data over time. Interactive graphics enable users to interact with plots by zooming, panning, or selecting data points. Understanding how to create animations and interactive graphics will enhance the engagement and effectiveness of your visualizations.Chapter 4: MATLAB Applications and ExtensionsMATLAB offers a wide range of toolboxes and extensions that extend its functionality and allow users to solve specific technical problems. In this chapter, we will explore some popular MATLAB toolboxes and their applications.4.1 Signal Processing ToolboxThe Signal Processing Toolbox provides functions for analyzing and processing signals. It offers tools for filtering, spectral analysis, time-frequency analysis, and wavelet analysis. This toolbox is widely used in fields such as telecommunications, audio processing, and biomedical engineering.4.2 Image Processing ToolboxThe Image Processing Toolbox is designed for image analysis and manipulation tasks. It offers functions for image enhancement, segmentation, morphological operations, and spatial transformations. This toolbox finds applications in fields such as medical imaging, computer vision, and remote sensing.4.3 Control System ToolboxThe Control System Toolbox provides tools for analyzing and designing control systems. It offers functions for modeling, simulation, and control system design. This toolbox is valuable for engineers working in fields such as robotics, aerospace, and industrial automation.4.4 Machine Learning ToolboxThe Machine Learning Toolbox enables users to implement various machine learning algorithms. It provides functions for classification, regression, clustering, and dimensionality reduction. This toolbox is widely used in data analysis, pattern recognition, and predictive modeling.Conclusion:MATLAB is a powerful and versatile programming language for numerical computing. In this tutorial, we have covered the essential concepts and techniques required for getting started with MATLAB programming. By mastering these foundation skills, you can explore more advanced topics and unlock the full potential of MATLAB as a tool for technical computation and data visualization.。
MATLAB编程的基础与实践
MATLAB编程的基础与实践MATLAB是一种常用的科学与工程计算软件,它提供了强大的数学计算、数据可视化和算法开发等功能。
在科学研究和工程设计中,MATLAB有着广泛的应用。
本文将介绍MATLAB编程的基础知识和实践技巧,并给出一些实用例子。
一、MATLAB的基础语法MATLAB的基础语法与众多编程语言类似,主要包括数据类型、变量、运算符和控制结构等。
下面我们逐一介绍。
1.数据类型MATLAB支持常见的数据类型,包括数值型、字符型、逻辑型和结构型。
其中,数值型包括整型和浮点型,用于存储数值数据;字符型用于存储文本数据;逻辑型用于存储True或False两种取值;结构型用于存储复杂数据结构。
2.变量在MATLAB中,变量指的是存储数据的内存单元。
变量必须以字母或下划线开头,可以包含数字和字母,不能使用 MATLAB 关键字作为变量名。
变量名的长度可以任意,但是只有前面几个字符才会被识别。
3.运算符MATLAB支持常见的算术运算符、关系运算符和逻辑运算符。
其中,算术运算符包括加减乘除和幂运算;关系运算符包括等于、大于、小于等;逻辑运算符包括与、或和非等。
4.控制结构在MATLAB中,控制结构包括条件语句和循环语句。
条件语句用于实现根据条件决定执行不同代码块,常见的有if语句和switch语句。
循环语句用于实现重复执行某一段代码,常见的有for循环和while循环。
二、MATLAB的实用技巧除了基础语法之外,MATLAB编程需要掌握一些实用技巧,以提高编程效率和实现更复杂的功能。
1.函数的定义和调用在MATLAB中,函数是实现特定功能的代码块。
通过定义函数,我们可以将复杂的计算拆分成多个可重复使用的小模块,从而提高编程效率。
函数的定义包括函数名、参数和主体代码。
函数的调用可以通过在命令行窗口中输入函数名和参数值来实现。
2.数组和矩阵操作MATLAB是一个优秀的数值计算软件,因此数组和矩阵的操作是编程中常见的任务。
matlab编程简明教程
>> isfinite(5) >> isinf(5)
14
运算优先级
括号 幂,点幂 正号,负号,逻辑非 乘,除,点乘,点除 加,减 冒号运算 关系运算
& | && ||
高
低
15
本讲主要内容
M 文件 Matlab 编程基础
算术运算、关系运算、逻辑运算 控制结构:
顺序结构:数据输入输出(input、disp、fprintf 等) 选择结构:if 语句、switch 语句 循环结构:for 循环、while 循环
\n ( 换行 ) \t ( 制表符 ) \b ( 退格 ) \\ ( 反斜杆 ) %% ( 百分号 )
20
fprintf
例: >> a='Hello';
>> b=2.4; >> c=100*pi; >> fprintf('a=%s, b=%f, c=%e\n',a,b,c)
format 中的格式字符串要与输出变量一一对应
1
0
1
1
0
1
0
0
在 Matlab 中,0 表示 “假”,非零表示 “真”
12
逻辑运算
逻辑运算函数:all、any
any(x)
如果向量 X 中存在非零元素,则返回 1, 否则返回 0
all(x)
如果向量 X 中所有元素都非零,则返回 1, 否则返回 0
若 x 为矩阵,则 any 和 all 按列运算, 返回一个 0-1 向量
y=a+1; elseif n==1
y=a*(1+n); elseif n==2
MATLAB编程
高
关系 数组 逻辑 先决 逻辑
低
MATLAB编程与应用基础
赋值语句=优先级最低
第五章
MATLAB编程
操作符优先级举例
• • • • • >>x=3,b=(x>=1:5) >>x=3,b=x>=1:5 >>x=3,b=1:x>=5 >>x=3,x*1:5>=x.*0.5 >>x=3,b=3;x&b>2
a=28;b=11 a=28;b=11 28 c=**(a,b) a→11100 b→01011
a数位非
数位异或
Hale Waihona Puke MATLAB编程与应用基础
第五章
MATLAB编程
级别
操作符
类别
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
括号() 括号() 转置. ,共轭转置‘ 点幂.^ 转置.’,共轭转置‘,幂^,点幂.^ 代数正+ 代数负- 逻辑非~ 代数正+,代数负-,逻辑非~ 点乘.* 点除./. .*, ./.\ 乘*,除\/,点乘.*,点除./.\ 加+,减冒号运算: 冒号运算: 关系运算:>,<,= 关系运算:>,<,= =,>=,<=,~= 数组& 数组| 先决&& 先决或|| 数组 运算
>>a = 3 >>b = 2;
MATLAB编程与应用基础
第五章
MATLAB编程
3.1 M文件编程基础
3.1.2 M文件编写和运行
点击MATLAB桌面上 图标,弹出M文件编辑器。 将指令写入M文件编辑调试器的空白框中(通常在空白框第一行 写入包含文件名的注释)。 点击M文件编辑器的 图标,并在保存对话框中填写目录和文件 名,再按【保存】键,脚本文件即存于指定的目录上。
全面了解Matlab编程语言
全面了解Matlab编程语言第一章:Matlab简介Matlab是一种专业的、高效的数值计算与科学数据可视化编程语言,被广泛应用于工程学、科学研究和商业领域。
它具有强大的矩阵运算能力和丰富的内置函数,能够方便地进行数值分析、信号处理、图像处理、机器学习等任务。
第二章:语法和基本数据类型Matlab的语法采用类似于C语言的风格,使用脚本文件(.m文件)进行编程。
Matlab支持多种基本数据类型,如数值型、字符型、逻辑型等。
数值型包括整数、浮点数和复数,而字符型则用于处理文本数据。
逻辑型用于逻辑运算和判断。
第三章:变量和运算符在Matlab中,变量可以直接赋值并进行运算。
Matlab支持各种算术运算符、关系运算符和逻辑运算符,可以进行常见的数学运算,如加减乘除,以及逻辑判断,如与、或、非等运算。
第四章:控制流程和循环Matlab提供了丰富的控制流程和循环结构,包括条件判断、循环语句等。
通过使用if语句和switch语句,可以根据条件来执行不同的语句块。
同时,通过for循环和while循环,可以重复执行一定次数的代码块。
第五章:函数和脚本Matlab中函数的定义和调用非常简单,可以将一组语句封装为一个函数,并在需要时进行调用。
函数可以接受多个输入参数和输出结果。
脚本文件则是一组按顺序执行的Matlab语句。
函数和脚本的灵活使用可以提高Matlab程序的复用性和可维护性。
第六章:矩阵和向量运算矩阵是Matlab中重要的数据结构之一,它可以用于表示二维表格、图片和图像等。
Matlab提供了丰富的矩阵运算函数,如矩阵乘法、矩阵求逆、特征值分解等。
通过索引和切片操作,可以灵活地访问矩阵和向量的元素。
第七章:图形绘制和数据可视化Matlab具有强大的图形绘制和数据可视化能力,可以用于绘制二维和三维图形、制作动画效果、可视化数据等。
Matlab提供了丰富的图形绘制函数和工具箱,用户可以自由选择不同的绘图风格和参数设置。
matlab 编程语言
matlab 编程语言一、MATLAB 简介MATLAB 是一款由美国MathWorks 公司开发的数学软件,它具有强大的科学计算和可视化功能,广泛应用于数学计算、工程分析、控制系统设计、信号处理等领域。
MATLAB 的语言简洁易学,具有良好的可读性和实用性,为编程初学者和专业开发者提供了丰富的工具和功能。
二、MATLAB 编程基础1.变量与数据类型在MATLAB 中,变量不需要声明,直接使用即可。
变量类型包括标量、向量、矩阵等。
例如:```x = 1;y = [1, 2, 3];```2.运算符与表达式MATLAB 支持基本的算术运算、逻辑运算和关系运算。
例如:```a = 2 + 3;b = 5 * 6;c = a > b;```3.流程控制MATLAB 中的流程控制语句包括if、elseif、else、for、while、switch 等。
例如:```if x > 10disp("x 大于10");elseif 5 <= x && x < 10disp("5 到10 之间");elsedisp("x 小于5");end```4.函数与参数MATLAB 中的函数分为内置函数和用户自定义函数。
内置函数如sin、cos、sqrt 等,用户自定义函数可以使用以下方式定义:```function y = my_function(x)y = x^2;end```三、MATLAB 高级功能1.矩阵操作MATLAB 中的矩阵操作包括矩阵的创建、矩阵的运算、矩阵的转置、矩阵的逆等。
例如:```A = [1, 2; 3, 4];B = A * A;```2.图形绘制MATLAB 提供了丰富的绘图功能,可以轻松地绘制二维和三维图形。
例如:```figure;plot(x, y);```3.符号计算MATLAB 中的符号计算功能允许进行复杂的数学运算,如求解方程、求导、积分等。
学习MATLAB编程语言的基础知识
学习MATLAB编程语言的基础知识章节一:MATLAB编程语言的概述MATLAB是一种高级编程语言和环境,专门用于科学计算和数据分析。
它由MathWorks公司开发,已成为许多领域中研究人员和工程师的首选工具。
MATLAB具有强大的数值计算能力和丰富的功能库,可以处理各种数学问题,如线性代数、信号处理、优化和图像处理等。
此外,MATLAB还提供了交互式编程环境,使用户能够快速测试和调试代码。
章节二:MATLAB编程环境的介绍MATLAB的编程环境包括命令窗口、编辑器和调试器等组件。
用户可以通过命令窗口直接输入和执行MATLAB代码,也可以通过编辑器创建和编辑脚本或函数。
调试器功能可用于跟踪代码执行过程、检查变量的值和查找错误。
章节三:MATLAB基本语法和数据类型MATLAB的语法与传统的编程语言类似,使用分号作为语句结束符,并使用变量来存储数据。
常用的数据类型包括数字、字符串、矩阵和结构体等。
MATLAB还支持各种运算符和控制流语句,例如循环、条件语句和函数调用等。
章节四:MATLAB中的向量和矩阵操作MATLAB中的向量和矩阵操作是其特有的优势之一。
用户可以使用简洁的语法来执行向量和矩阵的数学运算,如加法、减法、乘法和除法等。
此外,MATLAB还提供了许多方便的函数来处理向量和矩阵,例如转置、求逆、矩阵乘法和行列式计算等。
章节五:MATLAB中的绘图与数据可视化MATLAB提供了强大的绘图工具箱,可以创建各种类型的图形,例如线图、散点图、柱状图和曲线图等。
用户可以使用简洁的命令来设置图形的样式、坐标轴标签和图例等。
此外,MATLAB还支持三维绘图和动画效果,使用户能够更好地呈现和分析数据。
章节六:MATLAB中的函数和脚本编程MATLAB允许用户创建自定义函数和脚本,以实现特定的计算任务。
函数是一段可重复使用的代码块,可以接受输入参数并返回输出结果。
脚本则是一系列按顺序执行的命令,用于完成特定的计算过程。
MATLAB的基本操作与编程基础
MATLAB的基本操作与编程基础实验⼀MATLAB的基本操作、编程基础姓名:学号:⽹选班级:1.简述实验⽬的及实验原理答:本次实验的⽬的是为了了解matlab软件和matlab语⾔的⽤法。
简要介绍了⼀些常⽤的运算符和函数,还有⼀些信号系统在matlab软件⾥怎样实现的。
实验原理是通过matlab软件实现信号系统的⼀些计算。
2.记录实验内容3、4的命令或程序及图形内容3.画出以下各序列在给定区间的图形。
1) x(n)=2δ(n+2)-δ(n-4)+δ(n) ,-5≤n≤52) x(n)=n[u(n)-u(n-10)]+10e-0.3(n-10)[u(n-10)-u(n-20)],0≤n≤203) x(n)=2-cos(0.4πn)- cos(0.8πn),0≤n≤50答:(1)程序为:n=-5:5;x1=[(n+2)==0];x2=[(n-4)==0];x3=[(n+0)==0];x=2.*x1-x2+x3;stem(n,x);xlabel('n');ylabel('x');(2)程序为:%x(n)=n[u(n)-u(n-10)]+10e-0.3(n-10)[u(n-10)-u(n-20)],n=0:20;x1=[n>=0];x2=[n>=10];x3=[n>=20];x4=exp(-0.3).^(n-10);x=x1-x2+10.*x4.*(x2-x3);stem(n,x);xlabel('n 作者:陈哲');ylabel('x');(3)程序为:%x(n)=2-cos(0.4|Dn)- cos(0.8|Dn£? ,0?ün?ü50%x(n)=2-cos(0.4|Dn)- cos(0.8|Dn£? ,0?ün?ü50n=0:50;x1=cos(0.4*n.*pi);x2=cos(0.8*n.*pi);x=2-x1-x2;subplot(211);stem(n,x);xlabel('n 作者:陈哲');ylabel('x');title('采样点很少的情况');n1=0:0.01:50;x11=cos(0.4*n1.*pi);x21=cos(0.8*n1.*pi);x0=2-x11-x21;subplot(212);stem(n1,x0);xlabel('n 作者:陈哲');ylabel('x');title('采样点很多的情况');4.令x(n)={1,2,3,4,5,6,7,6,5,4,3,2,1},画出下列序列的图形1) x1(n)=2x(n-5)-3x(n-4)2) x2(n)=x(3-n)-x(n)x(n-2)3) x e(n)和x o(n) ---通过编写求x e(n)、x o(n)的M-file来实现(需要给出测试函数) x e(n) 和x o(n)分别为x(n)的偶部和奇部解:(1)程序为:%x1(n)=2x(n-5)-3x(n-4),x(n)={1,2,3,4,5,6,7,6,5,4,3,2,1}%x1=x(n-5) x2=x(n-4)x=[1,2,3,4,5,6,7,6,5,4,3,2,1];n=0:12;[x1,n1]=sigshift(x,n,5);[x2,n2]=sigshift(x,n,4);[y,n3] = sigadd((2.*x1),n1,(-3.*x2),n2)subplot(211);stem(n,x);xlabel('n');ylabel('x(n)');subplot(212);stem(n3,y);xlabel('n');ylabel('x1(n)=2x(n-5)-3x(n-4)');⾃定义函数有:%实现信号加的M-file :y(n)=x1(n)+x2(n)function [y,n] = sigadd(x1,n1,x2,n2)n = min(min(n1),min(n2)):max(max(n1),max(n2));y1 = zeros(1,length(n)); y2 = y1;y1(find((n>=min(n1))&(n<=max(n1))==1))=x1;y2(find((n>=min(n2))&(n<=max(n2))==1))=x2;y = y1+y2;%移位的M-file :y(n)=x(n-n0)function [y,n] = sigshift(x,m,n0)n = m+n0; y = x;(2)程序为:%x2(n)=x(3-n)-x(n)x(n-2)%x0=x(3-n);x1=x(n)x(n-2);x=[1,2,3,4,5,6,7,6,5,4,3,2,1];n0=0:12;[x00,n10] = sigshift(x,3,n0);[x0,n1] = sigfold(x00,n10);[x11,n11] = sigshift(x,2,n0);[x1,n2] = sigmult(x,n0,x11,n11);[x2,n] = sigadd(x0,n1,-x1,n2);stem(n,x2);xlabel('n');ylabel('x2(n)');title('x2(n)=x(3-n)-x(n)x(n-2)');⾃定义函数有:%实现信号乘的M-file : y(n)=x1(n) x2(n)function [y,n] = sigmult(x1,n1,x2,n2)n = min(min(n1),min(n2)):max(max(n1),max(n2));y1 = zeros(1,length(n)); y2 = y1;y1(find((n>=min(n1))&(n<=max(n1))==1))=x1; y2(find((n>=min(n2))&(n<=max(n2))==1))=x2; y = y1 .* y2;%折叠的M-file :y(n)=x(-n)function [y,n] = sigfold(x,n)y = fliplr(x); n = -fliplr(n);(3)程序为:奇部函数:function [y1,m1 ] =jishu( x,n )for i=1:2:nif i<=nm1((i+1)/2)=(i+1)/2;y1((i+1)/2)=x(i);endend偶部函数:function [y1,m1 ] =oushu( x,n )for i=2:2:nif i<=nm1((i)/2)=(i)/2;y1((i)/2)=x(i);endend测试程序:x=[1,2,3,4,5,6,7,6,5,4,3,2,1];n0=1:13;n=13;[y1,m1]=jishu(x,n);[y2,m2]=oushu(x,n);subplot(311);stem(n0,x);xlabel('n');ylabel('x(n)');title('x(n)');subplot(312);stem(m1,y1);xlabel('n');ylabel('x(n)??2?');title('x(n)??2?'); subplot(313);stem(m2,y2);xlabel('n');ylabel('x(n)??2?');title('x(n)??2?');。
MATLAB程序设计基础教程
MATLAB程序设计基础教程MATLAB程序设计是一门广泛应用于科学和工程领域的高级编程语言。
它具有强大的数值计算和数据可视化功能,被广泛用于数据分析、模拟建模、信号处理等领域。
本文将介绍MATLAB程序设计的基础知识和常用技巧,帮助读者快速上手并掌握该编程语言。
一、MATLAB环境搭建在开始MATLAB编程之前,首先需要正确搭建MATLAB运行环境。
你可以从MathWorks官网下载和安装最新版本的MATLAB软件,根据安装向导进行配置。
安装完成后,你就可以打开MATLAB并开始编写代码了。
二、MATLAB基本语法1. 变量和数据类型在MATLAB中,可以使用变量来存储数据。
变量的命名需要满足一定规则,比如变量名只能包含字母、数字和下划线,不能以数字开头等。
MATLAB支持不同的数据类型,包括数字、字符串、逻辑值等。
2. 数组和矩阵MATLAB中的核心数据结构是数组和矩阵。
你可以使用一维或多维数组来存储和处理数据。
MATLAB提供了丰富的数组操作函数和运算符,可以进行元素访问、切片、矩阵运算等。
3. 控制流程MATLAB支持常用的控制流程语句,如条件语句(if-else)、循环语句(for、while)等。
这些语句可以帮助你根据不同的条件执行不同的代码块,或者重复执行一段代码。
三、MATLAB函数和脚本1. 函数MATLAB中可以编写自定义函数,以方便地实现特定功能。
函数是由输入参数和输出参数组成的可重复使用的代码块。
你可以在函数中进行各种操作,如计算、输出、图形绘制等。
2. 脚本除了函数,你还可以编写脚本文件来执行一系列MATLAB命令。
脚本文件通常用于较短的代码片段,不需要提供输入和输出参数。
你可以通过运行脚本文件一次性执行其中的命令。
四、MATLAB图形界面MATLAB提供了强大的图形界面(GUI)工具,用于可视化数据和交互式操作。
你可以通过GUI工具箱创建和定制各种图形,如散点图、曲线图、柱状图等。
Matlab技术编程指南
Matlab技术编程指南Matlab是一种功能强大的编程语言,广泛应用于科学计算、数据分析和工程仿真等领域。
本文将为读者提供一份Matlab技术编程指南,帮助大家更好地利用这一工具进行程序开发。
一、Matlab入门1. 安装与配置:首先,需要从MathWorks官方网站下载并安装最新版本的Matlab软件。
安装完成后,根据个人需求进行配置,包括界面语言、工作目录等。
2. 基本语法:Matlab的语法与其他编程语言有所不同。
熟悉基本语法是学习Matlab的第一步,包括变量定义、算术运算、条件判断和循环控制等。
3. 向量与矩阵操作:Matlab以矩阵为基础,对向量和矩阵的操作非常方便。
掌握向量和矩阵的创建、索引和运算等操作,对于进行科学计算非常重要。
二、Matlab程序设计1. 函数定义与调用:函数是Matlab程序设计的基本模块。
学会定义和调用函数,可以将程序分为模块化的部分,提高代码的可读性和可重用性。
2. 文件IO操作:Matlab提供了丰富的文件IO操作函数,包括数据读取、写入和格式转换等。
学会利用这些函数处理各种数据文件,是进行数据分析和实验结果存储的重要工作。
3. 图形绘制:Matlab的强大之处在于其图形绘制能力。
学会利用Matlab绘制各种类型的图形,包括散点图、线图和三维图形等,可以直观地展示数据和结果。
4. 错误处理与调试:编写程序时难免会出现错误,Matlab提供了丰富的错误处理和调试工具。
学会利用这些工具排查错误、定位bug,提高程序的鲁棒性。
三、Matlab深入应用1. 数值计算:Matlab提供了很多优秀的数值计算工具箱,如优化工具箱、信号处理工具箱等。
学会使用这些工具箱可以简化复杂的数值计算任务。
2. 数据分析:Matlab的数据分析工具非常强大。
学会利用内置的统计分析函数和数据可视化工具,可以从数据中提取有用的信息和模式,辅助决策和研究。
3. 工程仿真:Matlab可以用于各种工程仿真任务,如电路仿真、机械结构仿真等。
MATLAB编程基础
第2章MATLAB编程基础尹霄丽主要内容z2.1 变量z2.2 数组,向量与矩阵的创建和访问z2.3 部分常用运算符z2.4 基本数学函数z2.5 MATLAB 程序设计z2.6 基本绘图函数2.1 变量标识符是标志变量名、常量名、函数名和文件名的字符串的总称。
变量和常量的标识符长度不超过31(6.5以后版本为63个)个字符。
标识符中的第一个字符必须是英文字母标识符可以包含下划线、数字,但不能为空格符、标点。
函数和文件名通常不超过8(?)个字符;大小写敏感;变量无需定义即可使用。
只有一种数据格式:双精度(64位)二进制,对应于10进制16位有效数和±308次幂。
部分特殊变量和常数ans最近生成的无名结果eps计算机的零阈值pi 3.14159265358979i虚数单位j虚数单位Inf无穷大,例如1/0NaN Not-a-Number,例如0/0computer 计算机的类型inputname输入变量名注:在MATLAB的IEEE算法规则中,被0除是允许的。
这不会导致任何程序的中断,只是给出警告信息然后使用名称Inf 或NaN来记述。
这些名称可在后面步骤得到合理运用。
2.2 数组,向量与矩阵的创建和访问矩阵的创建和赋值:•矩阵的值放在方括号[]中;•矩阵的行间用分号”;”分隔;•矩阵的列间用空格或逗号”,”分隔;•直接输入法:例如:创建一个3×3的矩阵,输入:a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]屏幕输出a =1 2 34 5 67 8 9•步长生长法:初值:步长:终值,例如:t=0:1:10说明在MATLAB中,上面三个概念在创建和显示的时候没有任何区别,可分为一维,二维和高维数组。
矩阵的元素用圆括号“()”中的数字也称下标来注明;注意向量的第一个元素的下标是1,而不是0。
如果赋值元素的下标超出了原来矩阵的大小,矩阵的行列会自动扩展。
语句的结尾可用回车符或逗号,可显示运算结果;如果不希望显示结果,则以分号结尾。
MATLAB编程指南
MATLAB编程指南第一章:MATLAB简介1.1 MATLAB的历史和发展1.2 MATLAB的功能和特点1.3 MATLAB的应用领域第二章:MATLAB环境搭建2.1 安装MATLAB软件2.2 MATLAB环境的基本组成2.3 MATLAB界面和工具栏介绍第三章:MATLAB基础知识3.1 MATLAB变量和数据类型3.2 MATLAB运算符和表达式3.3 MATLAB函数和脚本文件3.4 MATLAB编程规范第四章:矩阵和向量操作4.1 加载、创建和操作矩阵4.2 矩阵运算和元素操作4.3 向量操作和索引4.4 矩阵和向量函数第五章:MATLAB图形绘制 5.1 绘制二维图形5.2 绘制三维图形5.3 自定义图形属性5.4 图形输出和保存第六章:数据处理和分析6.1 数据输入和输出6.2 数据编辑和处理6.3 统计分析和建模6.4 数据可视化和结果解释第七章:符号计算与数值计算7.1 符号计算的基本概念7.2 符号计算和代数运算7.3 数值计算和近似方法7.4 符号计算和数值计算的结合第八章:MATLAB应用开发8.1 MATLAB GUI设计和界面编程 8.2 MATLAB应用程序开发8.3 MATLAB与其他编程语言的接口 8.4 MATLAB应用案例分析第九章:MATLAB并行计算9.1 并行计算的基本概念9.2 MATLAB并行计算工具箱9.3 并行计算的案例应用9.4 并行计算的优化和调试第十章:MATLAB调试与优化10.1 MATLAB调试工具的使用10.2 MATLAB代码调试技巧10.3 MATLAB优化方法和技巧10.4 MATLAB性能分析与改进第十一章:常见问题解答11.1 MATLAB常见错误和解决方法11.2 MATLAB使用技巧和经验分享11.3 MATLAB在线资源和社区11.4 MATLAB学习和进阶指南通过以上章节的内容,本文旨在提供一份全面的MATLAB编程指南,以帮助读者迅速入门和深入理解MATLAB编程。
MATLAB编程基础
程控制语句,否则程序会依次执行符合条件的case语句后面的
每一个case分支。但是在MATLAB中就不必如此,程序仅仅执 行符合条件的case分支。
MATLAB编程基础 补充例题3中需要用户在执行程序的过程中输入一个字符串,
switch语句根据用户的输入判断执行相应的case分支。若没有符 合 条 件 的 case 分 支 , 则 switch 执 行 otherwise 后 面 的 语 句 。 若 switch结构中没有定义otherwise及其相应的代码,则程序不会进 行任何操作,而是直接退出switch结构。 提示: 在处理以字符串变量或者常量参与的关系判断操作时,使 用switch结构要比if-else结构效率高一些。 由于MATLAB的switch结构没有C语言的fall-through特性, 所以,如果需要针对多个条件而使用同一个case分支的时候,
MATLAB编程基础 和C语言类似,if-elseif-else的语句结构也可以嵌套地使用,
也就是可以存在这样的语句结构: if(关系表达式a) if(关系表达式b) MATLAB语句A 注意: 在使用嵌 套的选择 结构时, 需要小心 if语句和 end关键 字的配对。
else MATLAB语句B
MATLAB编程基础
注意: while循环结构的关系表达式可以是某个数据变量或者常 量,这时,将按照非零值为逻辑真进行相应的操作。另外, 在进行上述操作时,若数据变量为空矩阵,则while语句将空
矩阵作为逻辑假处理,也就是说,在while A MATLAB语句S1
end结构中,若A为空矩阵,则MATLAB语句S1永远不会被执 行。
MATLAB的函数主要有两类,一类被称为内建(Build-in)函 数,这类函数是由MATLAB的内核提供的,能够完成基本的运 算,例如三角函数、矩阵运算的函数等。另外一类函数就是利 用高级语言开发的函数文件,这里的函数文件既包括用C语言 开发的MEX函数文件,又包含了M函数文件。
MATLAB
>> disp (b)
第2章 MATLAB编程基础
例4.3 求一元二次方程ax2 +bx+c=0的根。
程序如下:
a=input('a=?');
b=input('b=?'); c=input('c=?'); d=b*b-4*a*c; x=[(-b+sqrt(d))/(2*a), (-b-sqrt(d))/(2*a)]
第2章 MATLAB编程基础
作业
作业上交格式:所有程序放在一个文件夹下, 文件夹压缩后命名格式:班级+学号+姓名(如:12 电气X1+120514503+孙大贺)发送到
21420322@
第2章 MATLAB编程基础
1、用MATLAB语言实现下面的分段函数:
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 第2章 MATLAB编程基础
第2章 MATLAB编程基础
例4.11 矩阵乘法运算要求两矩阵的维数相容,否则会 出错。先求两矩阵的乘积,若出错,则自动转去求 两矩阵的点乘。 A=[1,2,3;4,5,6]; B=[7,8,9;10,11,12]; try C=A*B; catch C=A.*B; end C lasterr %显示出错原因
(3)命令按钮操作:单击MATLAB命令窗口工具栏上的
“新建”命令按钮。 2. 编辑已有的M文件
第2章 MATLAB编程基础
例4.1 建立一个命令文件将变量a,b的值互换,然后运行 该命令文件。 首先建立命令文件并以文件名exch.m存盘: clear all; a=1:10; b=[11,12,13,14;15,16,17,18]; c=a;a=b;b=c; a b 然后在MATLAB的命令窗口中输入exch,将会执行该 命令文件。 >>exch
MATLAB如何使用-教程-初步入门大全资料
运算 数学表达式
加 a+b
减
a-b
乘 a×b
除 a÷ b
幂 a^b
MATLAB运算符
+ *
/(右除)或\(左除)
^
MATLAB表达式
a+b a-b a*b a/b或b\a a^b
示例
1+2 5-3 2*3
6/2或2\6 2^3
指出:右除相当于通常的除法。
22
七、MATLAB的变量与函数
1、变量 变量就是在程序的运行过程中,其数值可以变化的量
MATLAB是交互式的语言,输入命令即给出运算结 果。而命令窗口则是MATLAB的主要交互窗口,用 于输入和编辑命令行等信息,显示结果(图形除 外)。
当命令窗口中出现提示符“>>”时,表示MATLAB已 经准备好,可以输入命令、变量或运行函数。提示 符总是位于行首。
在每个指令行输入后要按回车键,才能使指令被 MATLAB执行。
28
矩阵的创建(续)
1、直接输入法-在命令窗口按规则输入方式创建矩阵
例1.在命令窗口创建简单的数值矩阵。
>>A=[1 3 2;3 1 0;2 1 5] 回车后在命令窗口显示如下结果
A=
132
310
215 例2.在命令窗口创建带运算表达式的矩阵,不显示结果。
>>y=[sin(pi/3),cos(pi/6);log(20),exp(2)]; 输入“y”回车,在命令窗口显示出来。
(3)在MATLAB安装目录\MATLAB6p5中双击 MATLAB快捷方式。
(4)在MATLAB安装目录\MATLAB6p5\bin\win32 中双击MATLAB.exe图标。
MATLAB基础与编程入门(第二版)(张威)-第3章
第三章 数 据 类 型
注意:
MATLAB和C语言在处理数据类型和变量时不同。在C语言 中,任何变量在使用之前都必须声明,然后赋值,在声明变量时 就指定了变量的数据类型。但是在MATLAB中,任何数据变量都不 需要预先的声明,MATLAB将自动地将数据类型设置为双精度类型, 若需要使用其他类型的数据,则必须通过数据类型的转换完成。 MATLAB的数据类型名称同样就是数据类型转换的函数,利用这些 函数来完成相应的数据类型转化的工作。
第三章 数 据 类 型
第三章 数 据 类 型
3.1 概述 3.2 MATLAB基本数值类型 3.3 逻辑类型和关系运算 3.4 字符串 3.5 元胞数组 3.6 结构 3.7 本章小结
第三章 数 据 类 型 3.1 概 述
MATLAB的早期版本只有非常简单的二维数组和字符类型 的数据,目前的MATLAB版本中不仅有多达十几种的基本数据类型, 在不同的专业工具箱中还有特殊的数据类型,并且MATLAB还支持 面向对象的编程技术,支持用户自定义的数据类型。
关于数据类型转换函数的使用可以参阅相应的在线帮助。
第三章 数 据 类 型
例子3-2 使用不同的数据类型。
在MATLAB命令行窗体中键入下面的指令:
>> A = [1 2 3];
>> B = [4 5 6];
>> C = A + B;
>> whos
Name
Size
Bytes Class
A
1x3
24 double
MATLAB支持的基本数据类型见图3-1。
第三章 数 据 类 型
MATLAB数据类型
基本数值类型
字符串
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M文件的组成部分及其功能
M文件的组成部分及其功能
组成部分 描 述 函数定义行 ( 仅限 定义函数名,以及输入和输出变量的数目和顺序 于函数式 M 文 件) H1 行 帮助文本 H1行对程序进行概括性的描述,使用help 和lookfor命令都可 以调出此行 这是比H1 行更详细的帮助信息,使用help命令时与H1行一起 显示 函数体是M文件的主要部分,程序的计算和设计都在此实现 解释程序行的意义
a=sin(i); fprintf(‘sin(%d)=‘,i) fprintf(‘%12.8f\n’,a)
end
脚本式M文件举例
本脚本式M文件绘制 一个正弦曲线:
%此文件用于绘制 【-2×pi,2×pi】 区间的正弦曲线图 x=-2*pi:0.05:2*pi; y=sin(x); plot(x,y,'c+') legend('正弦曲线图')
第四章 MATLAB基本编程
M文件入门 4.1 M文件入门 4.2 程序控制 4.2.1 顺序结构 4.2.2 选择结构 4.2.3 分支结构 4.2.4 模块 for循环结构 4.2.5 for循环结构 while循环结构 4.2.6 while循环结构 4.2.7 人机交互命令
m文件简介
用户如想灵活应用matlab去解决实际问题, 充分调用matlab的科学技术资源,就需要编 辑m文件 m 包含matlab语言代码的文件称为m文件,其 扩展名为m。 编辑m文件可使用各种文本编辑器。
编写函数文件求半径为r的圆的面积和周长 的圆的面积和周长。 例 编写函数文件求半径为 的圆的面积和周长。
function [s,p] = fcircle(r) %CIRCLE calculate the area and perimeter of a circle of radii r %r 圆半径 %s 圆面积 %p 圆周长 %2001年7月30日编 年 月 日编 s=pi*r*r; p=2*pi*r; 将以上函数文件以文件名fcircle.m存入 存入c:\matlab6p5\work下, 将以上函数文件以文件名 存入 下 然后在MATLAB命令窗口调用该函数: 命令窗口调用该函数: 然后在 命令窗口调用该函数 >>[s,p]=fcircle(10)
函数式M文件变量以局部变量的形式 函数式 文件变量以局部变量的形式 存储在文件中,脚本式M文件则与之截 存储在文件中,脚本式 文件则与之截 然不同, 然不同,它中改变的值要带回到工作区 间来。 间来。 见p181例10-5 例
数据的输入输出
input函数 input函数
调用格式为: 调用格式为: A=input (提示信息,选项 提示信息, 提示信息 选项); 其中提示信息为一个字符串, 其中提示信息为一个字符串,用于提示用户输入 什么样的数据。 什么样的数据。 A=input('A= ') 如果在input函数调用时采用 选项,则允许用户 函数调用时采用's'选项 如果在 函数调用时采用 选项, 输入一个字符串。例如,想输入一个人的姓名, 输入一个字符串。例如,想输入一个人的姓名, 可采用命令: 可采用命令: xm = input ('What''s your name?', 's')
函数体 注释
(2)脚本式M文件
用户可以将需要重复输入的所有命令按顺序放 到一个扩展名为m的文本文件下,每次运行时 只要输入该M文件的文件名即可。 用户自己创建的M文件的文件名要避免与 MATLAB 7的内置函数和工具箱中的函数重名, 以免发生内置函数被替换的情况。
脚本式M文件举例
for i=1:10
disp函数 disp函数
调用格式为: 调用格式为 disp(输出项 输出项) 输出项 其中输出项既可以为字符串,也可以为矩阵。 其中输出项既可以为字符串,也可以为矩阵。 注意: 注意:用disp函数显示矩阵时将不显示矩阵的 函数显示矩阵时将不显示矩阵的 名字,而且其格式更紧密, 名字,而且其格式更紧密,且不留任何没有意 义的空行。 义的空行。
数据文件 .mat mat文件是matlab以标准二进制格式保存 的数据文件,可将工作空间中有用的数据变 量保存下来。 mat文件的生成和调用是由函数save和load 完成的。 例如:load gatlin
建立一个命令文件将变量a,b的值互换 命令文件将变量 的值互换, 例 建立一个命令文件将变量 的值互换,然后运行 该命令文件。 该命令文件。 首先建立命令文件并以文件名exch.m存盘: 存盘: 首先建立命令文件并以文件名 存盘 cl,14;15,16,17,18]; c=a;a=b;b=c; a b 然后在MATLAB的命令窗口中输入 的命令窗口中输入exch,将会执 然后在 的命令窗口中输入 , 行该命令文件。 行该命令文件。 >>exch
M文件的组成部分
函数式M文件的组成部分。
调出Medit窗口,在里边输入如下内容:
function f = fact(n) %函数的定义行 % Compute a factorial value. %H1行 % FACT(N) returns the factorial of N, %帮助文 本 % usually denoted by N! % Put simply, FACT(N) is PROD(1:N). %注释 f = prod(1:n); % 函数体
0.2311 0.6068 0.4860 0.8913
例
求一元二次方程ax2 +bx+c=0的根。
程序如下: 程序如下: a=input('a=?'); b=input('b=?'); c=input('c=?'); d=b*b-4*a*c; x=[(-b+sqrt(d))/(2*a), (-b-sqrt(d))/(2*a)]
例 建立一个函数文件将变量 建立一个函数文件将变量a,b的值互换,然 函数文件将变量 的值互换, 的值互换 后在命令窗口调用该函数文件。 后在命令窗口调用该函数文件。 首先建立函数文件 首先建立函数文件 fexch.m: : function [a,b] = fexch(a,b) c=a; a=b; b=c; 然后在MATLAB的命令窗口调用该函数文件: 的命令窗口调用该函数文件: 然后在 的命令窗口调用该函数文件 >>clear all; >>x=1:10; y=[11,12,13,14;15,16,17,18]; >>[x,y]=fexch(x,y)
b= 2 5 8 3 6 9 4 7 0
disp('
Jan
Feb
Mar')
disp(rand(5,3))
Jan 0.9501
Feb 0.7621 0.4565 0.0185 0.8214 0.4447
Mar 0.6154 0.7919 0.9218 0.7382 0.1763
>> disp (b) 2 5 8 3 6 9 4 7 0
M文件的建立与编辑 文件的建立与编辑 1.建立新的 文件 建立新的M文件 建立新的 (1)菜单操作:MATLAB命令窗口的 菜单操作: 命令窗口的File菜单 菜单操作 命令窗口的 菜单 命令。 → New菜单项 → M-file命令。 菜单项 命令 (2)命令操作:在MATLAB命令窗口输入命令 命令操作: 命令操作 命令窗口输入命令 edit。 。 (3)命令按钮操作:单击 命令按钮操作: 命令按钮操作 单击MATLAB命令窗口工 命令窗口工 具栏上的“新建”命令按钮。 具栏上的“新建”命令按钮。 2. 编辑已有的 文件 编辑已有的M文件
4.1 M文件入门 文件入门
M文本编辑器
M文件的基本属性 M文件的组成部分
脚本式M文件 函数式M文件
(1)M文本编辑器
M文件的语法类似于一般高级语言,是一 种程序化的编程语言,但是,与传统的 高级语言相比,M文件又有自己的特点。 它只是一个简单的ASCⅡ型码文本文件, 因此,它的语法比一般的高级语言要简 单,程序也容易调试,并且有很好的交 互性。
M文件的基本属性
M文件有两种,一种为脚本式(Script),一 种为函数式(Function) 。
函数M文件必须满足一些标准,另外,它们还 应该满足一些MATLAB 7的属性。主要有以下几 点:
函数式M文件名和出现在文件的第一行的函数名必 须相同。实际上,MATLAB 7忽略了第一行的函数名, 并且根据存储在硬盘上的文件名来执行函数。 ……
disp(['x1=',num2str(x(1)),',x2=',num2str(x(2))]);
4.2. 程序控制
函数文件的基本结构 函数文件由function语句引导,其基本结 构为: function [输出形参表 = 函数名 输入形参 输出形参表] 函数名(输入形参 输出形参表 表) 注释说明部分 函数体语句
说明: 说明: (1)关于函数文件名 函数文件名与函数名也可以 关于函数文件名: 关于函数文件名 不相同。当两者不同时, 不相同。当两者不同时,MATLAB将忽略函 将忽略函 数名而确认函数文件名, 数名而确认函数文件名,因此调用时使用函数 文件名。 文件名。 关于注释说明部分。 (2)关于注释说明部分。注释说明包括三部分内容: 关于注释说明部分 注释说明包括三部分内容: ①紧随函数文件引导行之后以%开头的第一注 紧随函数文件引导行之后以 开头的第一注 释行。 第一注释行及之后连续的注释行。 释行。②第一注释行及之后连续的注释行。③ 与在线帮助文本相隔一空行的注释行。 与在线帮助文本相隔一空行的注释行。 (3)关于 关于return语句。执行到该语句就结束函数的 语句。 关于 语句 执行,程序流程转至调用该函数的位置。通常, 执行,程序流程转至调用该函数的位置。通常, 在函数文件中也可不使用return语句,这时在 语句, 在函数文件中也可不使用 语句 被调函数执行完成后自动返回。 被调函数执行完成后自动返回。