matlab全套教程-西电
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matlab 西电课件第四讲
第四章 MATLAB程序设计技术
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5
MATLAB程序设计初步 流程控制 用户参数交互输入
程序设计技术
MATLAB程序调试技术
4.1 MATLAB程序设计初步
一、脚本文件和函数文件
将MATLAB命令窗口中一行一行输入的命令汇集在一 个文件中，这样一来要输入这一组命令时，只需输入 这一文件名。这种文件称为MATLAB的脚本文件，其 文件扩展名为.m 。 另一类非常重要的M文件是MATLAB函数文件，它由 五部分构成 函数定义行 H1行 函数帮助文本 函数体 注释
For循环中可采用break语句来终止循环,如上例中可 利用break提高执行效率: x=fix(100*rand(1,10)); disp(x) n=length(x); for i=1:n flag=-1; for j=n:-1:i+1 if x(j)>x(j-1) y=x(j);x(j)=x(j-1);x(j-1)=y;flag=0; end end if flag,break,end 循环次数为7 end disp(x),disp(['循环次数为',num2str(i)])
%子函数 %子函数
4.2流程控制
流程控制语句可改变程序执行的流程，MATLAB有四类 流程控制语句：
条件转移语句； switch，case，otherwise，end 情况切换语句； for，end 指定次重复的循环语句； while，end 不定次重复的循环语句。
if，else，elseif，end
4.1 MATLAB程序设计初步（续）
函数文件(stat2.m)： function [mean1,stdev]=stat2(x) %函数定义行 % 求阵列x的平均值和标准差 %H1 行 % 调用格式为 | % [mean,stdev]=stat2(x) | 函数帮助文本 [m,n]=size(x); %以下为函数体,其中可包含注释 if m==1 m=n; end s1=sum(x); s2=sum(x.^2); mean1=s1/m; stdev=sqrt(s2/m-mean1.^2);
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5
MATLAB程序设计初步 流程控制 用户参数交互输入
程序设计技术
MATLAB程序调试技术
4.1 MATLAB程序设计初步
一、脚本文件和函数文件
将MATLAB命令窗口中一行一行输入的命令汇集在一 个文件中，这样一来要输入这一组命令时，只需输入 这一文件名。这种文件称为MATLAB的脚本文件，其 文件扩展名为.m 。 另一类非常重要的M文件是MATLAB函数文件，它由 五部分构成 函数定义行 H1行 函数帮助文本 函数体 注释
For循环中可采用break语句来终止循环,如上例中可 利用break提高执行效率: x=fix(100*rand(1,10)); disp(x) n=length(x); for i=1:n flag=-1; for j=n:-1:i+1 if x(j)>x(j-1) y=x(j);x(j)=x(j-1);x(j-1)=y;flag=0; end end if flag,break,end 循环次数为7 end disp(x),disp(['循环次数为',num2str(i)])
%子函数 %子函数
4.2流程控制
流程控制语句可改变程序执行的流程，MATLAB有四类 流程控制语句：
条件转移语句； switch，case，otherwise，end 情况切换语句； for，end 指定次重复的循环语句； while，end 不定次重复的循环语句。
if，else，elseif，end
4.1 MATLAB程序设计初步（续）
函数文件(stat2.m)： function [mean1,stdev]=stat2(x) %函数定义行 % 求阵列x的平均值和标准差 %H1 行 % 调用格式为 | % [mean,stdev]=stat2(x) | 函数帮助文本 [m,n]=size(x); %以下为函数体,其中可包含注释 if m==1 m=n; end s1=sum(x); s2=sum(x.^2); mean1=s1/m; stdev=sqrt(s2/m-mean1.^2);
2024版matlab教程(全)资料ppt课件
进行通信系统的建模、仿真和分析。
谢谢聆听
B
C
变量与赋值
在MATLAB中，变量不需要事先声明，可以 直接赋值。变量名以字母开头，可以包含字 母、数字和下划线。
常用函数
MATLAB提供了丰富的内置函数，如sin、 cos、tan等三角函数，以及abs、sqrt等数 学函数。用户可以通过help命令查看函数的
D
使用方法。
02 矩阵运算与数组操作
错误处理
阐述try-catch错误处理机制的语法、 执行流程及应用实例。
04
函数定义与调用
函数概述
阐述函数的概念、作用及分类，包括内置函数和 自定义函数。
函数调用
深入剖析函数的调用方法，包括直接调用、间接 调用及参数传递等技巧。
ABCD
函数定义
详细讲解自定义函数的定义方法，包括函数名、 输入参数、输出参数及函数体等要素。
拟合方法
利用已知数据点构造近似函数，如最小二乘法、多项 式拟合、非线性拟合等。
插值与拟合的比较
插值函数经过所有数据点，而拟合函数则追求整体上 的近似。
数值积分与微分
01
数值积分方法
利用数值技术计算定积分的近似 值，如矩形法、梯形法、辛普森 法等。
02
数值微分方法
通过数值技术求解函数的导数或 微分，如差分法、中心差分法、 五点差分法等。
02
01
矩阵运算
加法与减法
对应元素相加或相减，要求矩阵 大小相同
乘法
使用`*`或`mtimes`函数进行矩阵 乘法，要求内维数相同
点乘与点除
使用`.*`、`./`进行对应元素相乘或 相除，要求矩阵大小相同
特征值与特征向量
Matlab for西安电子科技大学1-2
y=ax３+x
a=3 a=2 a=1 a=0 a=-1 a=-2 a=-3
a=-3,-2,…?
另一个程序
x=-2:0.1:2; for a=-3:3 plot(x,a*x.^3+x) hold on end grid on axis([-2,2,-3,3])
y=ax３+x
a=3 a=2 a=1 a=0 a=-1 a=-2 a=-3
在同一窗口中设置多个坐标系
t=0:0.1:3*pi figure(1) subplot(4,1,1) y1=sin(t); plot(t,y1) subplot(4,1,2) y3=sin(3*t)/3; plot(t,y3) subplot(4,1,3) y5=sin(5*t)/5; plot(t,y5) subplot(4,1,4) plot(t,y1+y3+y5)
MATLAB在矩阵运算方面被认为是世界上最好的软件
引入了数据阵列类型,并提供工具函数
向量(行向量,列向量) 二维矩阵 多维矩阵(矩阵分页) 结构阵列 单元阵列 为系统的数学模型的建立、测试、仿真提供平台
是理工科学生必须掌握的基本工具
出色的绘图功能
例1:绘制曲线
y=e
-x2
其中, x∊[-2,2],每隔0.1取1个点 x=-2 : 0.1 : 2 ; % x为向量 y=exp(-x.^2); plot(x,y)
电位三维立体图
等位线及电场分布图
MATLAB模拟电流元的电磁波方向图
电流元辐射的方向 图,表示电磁场在 某方向上的强弱
对于电流元：
F(x)=sin(θ)
MATLAB在信号与系统中的应用
连续信号的研究
matlab教程ppt(完整版)
转置
可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。
秩
可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
MATLAB提供了控制系统设计和分析 工具箱，可以方便地进行控制系统的 建模、分析和优化。
03
信号处理
MATLAB提供了丰富的信号处理工具 箱，可以进行信号的时域和频域分析 、滤波器设计等操作。
05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱，可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
matlab程序调试技巧分享
01
调试模式
MATLAB提供了调试模式，可以 逐行执行代码，查看变量值，设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数，可以在程 序运行过程中输出日志信息，帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
matlab程序优化方法探讨
显示结果
命令执行后，结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量，其中`varname`是变量名， `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ，`a = 10`将值10赋给变量a。
可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。
秩
可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
MATLAB提供了控制系统设计和分析 工具箱，可以方便地进行控制系统的 建模、分析和优化。
03
信号处理
MATLAB提供了丰富的信号处理工具 箱，可以进行信号的时域和频域分析 、滤波器设计等操作。
05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱，可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
matlab程序调试技巧分享
01
调试模式
MATLAB提供了调试模式，可以 逐行执行代码，查看变量值，设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数，可以在程 序运行过程中输出日志信息，帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
matlab程序优化方法探讨
显示结果
命令执行后，结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量，其中`varname`是变量名， `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ，`a = 10`将值10赋给变量a。
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控制流语句
使用条件语句（如if-else）和 循环语句（如for）来控制程序 流程。
变量定义
使用赋值语句定义变量，例如 `a = 5`。
矩阵运算
使用矩阵进行数学运算，如加 法、减法、乘法和除法等。
函数编写
创建自定义函数来执行特定任 务。
02
MATLAB编程语言基础
变量与数据类型
变量命名规则
数据类型转换
编辑器是一个文本编辑器 ，用于编写和编辑 MATLAB脚本和函数。
工具箱窗口提供了一系列 用于特定任务的工具和功 能，如数据可视化、信号 处理等。
工作空间窗口显示当前工 作区中的变量，可以查看 和修改变量的值。
MATLAB基本操作
数据类型
MATLAB支持多种数据类型， 如数值型、字符型和逻辑型等 。
04
MATLAB数值计算
数值计算基础
01
02
03
数值类型
介绍MATLAB中的数值类 型，包括双精度、单精度 、复数等。
变量赋值
讲解如何给变量赋值，包 括标量、向量和矩阵。
运算符
介绍基本的算术运算符、 关系运算符和逻辑运算符 及其优先级。
数值计算函数
数学函数
列举常用的数学函数，如 三角函数、指数函数、对 数函数等。
矩阵的函数运算
总结词：MATLAB提供了许多内置函 数，可以对矩阵进行各种复杂的运算
。
详细描述
矩阵求逆：使用 `inv` 函数求矩阵的 逆。
特征值和特征向量：使用 `eig` 函数 计算矩阵的特征值和特征向量。
行列式值：使用 `det` 函数计算矩阵 的行列式值。
矩阵分解：使用 `factor` 和 `expm` 等函数对矩阵进行分解和计算指数。
matlab教程ppt(完整版)
matlab教程 PPT(完整版)
汇报人：可编辑
2023-12-24
目录
• MATLAB基础 • MATLAB编程 • MATLAB矩阵运算 • MATLAB数值计算 • MATLAB可视化 • MATLAB应用实例
01
CATALOGUE
MATLAB基础
MATLAB简介
MATLAB定义
MATLAB应用领域
菜单栏
包括文件、编辑、查看、主页 、应用程序等菜单项。
命令窗口
用于输入MATLAB命令并显示 结果。
MATLAB主界面
包括命令窗口、当前目录窗口 、工作空间窗口、历史命令窗 口等。
工具栏
包括常用工具栏和自定义工具 栏。
工作空间窗口
显示当前工作区中的变量。
MATLAB基本操作
变量定义
使用变量名和赋值符号（=）定义变 量。
详细描述
直接输入：在 MATLAB中，可以直 接通过输入矩阵的元 素来创建矩阵。例如 ，`A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]`。
使用函数创建： MATLAB提供了多种 函数来创建特殊类型 的矩阵，如`eye(n)`创 建n阶单位矩阵， `diag(v)`创建由向量v 的元素构成的对角矩 阵。
使用bar函数绘制柱状图 ，可以自定义柱子的宽
度、颜色和标签。
使用pie函数绘制饼图， 可以自定义饼块的比例
和颜色。
三维绘图
01
02
03
04
三维线图
使用plot3函数绘制三维线图 ，可以展示三维空间中的数据
点。
三维曲面图
使用surf函数绘制三维曲面图 ，可以展示三维空间中的曲面
。
三维等高线图
汇报人：可编辑
2023-12-24
目录
• MATLAB基础 • MATLAB编程 • MATLAB矩阵运算 • MATLAB数值计算 • MATLAB可视化 • MATLAB应用实例
01
CATALOGUE
MATLAB基础
MATLAB简介
MATLAB定义
MATLAB应用领域
菜单栏
包括文件、编辑、查看、主页 、应用程序等菜单项。
命令窗口
用于输入MATLAB命令并显示 结果。
MATLAB主界面
包括命令窗口、当前目录窗口 、工作空间窗口、历史命令窗 口等。
工具栏
包括常用工具栏和自定义工具 栏。
工作空间窗口
显示当前工作区中的变量。
MATLAB基本操作
变量定义
使用变量名和赋值符号（=）定义变 量。
详细描述
直接输入：在 MATLAB中，可以直 接通过输入矩阵的元 素来创建矩阵。例如 ，`A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]`。
使用函数创建： MATLAB提供了多种 函数来创建特殊类型 的矩阵，如`eye(n)`创 建n阶单位矩阵， `diag(v)`创建由向量v 的元素构成的对角矩 阵。
使用bar函数绘制柱状图 ，可以自定义柱子的宽
度、颜色和标签。
使用pie函数绘制饼图， 可以自定义饼块的比例
和颜色。
三维绘图
01
02
03
04
三维线图
使用plot3函数绘制三维线图 ，可以展示三维空间中的数据
点。
三维曲面图
使用surf函数绘制三维曲面图 ，可以展示三维空间中的曲面
。
三维等高线图
MATLAB经典教程(全)PPT课件
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感谢您的观看
信号时域分析和频域分析
时域分析
研究信号随时间变化的规律，包括波形、幅度、频率、相位等。
频域分析
将信号转换为频域表示，研究信号的频谱结构和频率特性，包括幅 度谱、相位谱、功率谱等。
时域与频域关系
时域和频域是信号分析的两个方面，它们之间存在对应关系，可以 通过傅里叶变换相互转换。
数字信号处理基础
数字信号表示
MATLAB工作环境与界面
MATLAB工作环境
包括命令窗口、工作空间、命令历史窗口、当 前文件夹窗口等。
界面介绍
详细讲解MATLAB界面的各个组成部分，如菜 单栏、工具栏、编辑器窗口等。
基本操作
介绍如何在MATLAB环境中创建、保存、运行脚本和函数，以及如何进行基本 的文件操作。
基本数据类型与运算
数据统计描述性分析
描述性统计量
介绍均值、中位数、众数、方差、标准差等常见 描述性统计量的计算方法和意义。
数据分布形态
通过直方图、箱线图等图形展示数据的分布形态 ，帮助用户了解数据的整体特征。
数据间关系
探讨协方差、相关系数等统计量在揭示数据间关 系方面的应用。
数据可视化方法
二维图形绘制
详细讲解MATLAB中二维图形的绘制方法，包括线图、散点图、 柱状图等。
特征值与特征向量
特征值与特征向量的定义
设A为n阶方阵，若存在数λ和n维非零向量x，使得Ax=λx ，则称λ为A的特征值，x为A的对应于特征值λ的特征向量 。
特征值与特征向量的性质
包括特征值的和等于方阵对角线元素之和、特征值的积等 于方阵的行列式等性质。
MATLAB求解
使用MATLAB内置函数`eig`求解方阵的特征值和特征向量 。
《MATLAB》全册配套完整教学课件
第2章 MATLAB矩阵及其运算 2.1 变量和数据操作 2.2 MATLAB矩阵 2.3 MATLAB运算 2.4 矩阵分析 2.5 矩阵的超越函数 2.6 字符串 2.7 结构数据和单元数据
2.1 变量和数据操作
2.1.1 变量与赋值 1．变量命名 在MATLAB 7中，变量名是以字母开 头，后接字母、数字或下划线的字符序列， 变量名长度不超过31位，超过31位的系统 将忽略不计. 在MATLAB中，变量名区分字母的大 小写。
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输入矩阵 A=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9] 引用矩阵元素A(3),A(2,3),A(:,1)
• 例1-3 求方程 3x4+7x3 +9x2-23=0的全部根。
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。
• 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
• 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。
path(path,’c:\mydir’)
matlab教程ppt完整版
图像基本操作
进行图像的裁剪、缩放、旋转等基本操作，以满 足图像处理的需求。
图像处理特效
应用滤波、边缘检测、色彩空间转换等图像处理 技术，提升图像质量或提取图像特征。
程序设计与优化
05
M文件编程基础
M文件概述
01
M文件是MATLAB中用于存储代码和数据的文本文件，具有.m
扩展名。
脚本文件与函数文件
稀疏矩阵压缩
通过压缩存储方式节省内存空间。
稀疏矩阵运算
支持基本的四则运算和矩阵函数。
稀疏矩阵应用
在数值计算、图像处理等领域有广泛应用。
数值计算与函数分
03
析
多项式运算及函数拟合
多项式表示与运算
介绍如何在MATLAB中创建多项 式、进行多项式四则运算以及多
项式求值。
函数拟合方法
详细阐述最小二乘法、梯度下降法 等函数拟合方法，并给出相应的 MATLAB实现代码。
使用plot3、mesh、surf等函数 绘制三维曲线、曲面图。
三维图形视角调整
通过view、rotate等函数调整三 维图形的观察角度，以便更好地
展示数据特征。
三维图形样式设置
设置颜色映射、透明度、光照效 果等，提升三维图形的视觉效果
。
特殊图形绘制技巧
极坐标与对数坐标绘图
使用polar、semilogx、semilogy等函数绘制极坐标图和对数坐 标图，适应不同类型的数据展示需求。
使用`dsolve`命令求解常微分方程，使用 `pdepe`等命令求解偏微分方程，分析物理 现象和工程问题。
MATLAB高级功能
07
与应用
MATLAB编译器使用指南
MATLAB编译器介绍
进行图像的裁剪、缩放、旋转等基本操作，以满 足图像处理的需求。
图像处理特效
应用滤波、边缘检测、色彩空间转换等图像处理 技术，提升图像质量或提取图像特征。
程序设计与优化
05
M文件编程基础
M文件概述
01
M文件是MATLAB中用于存储代码和数据的文本文件，具有.m
扩展名。
脚本文件与函数文件
稀疏矩阵压缩
通过压缩存储方式节省内存空间。
稀疏矩阵运算
支持基本的四则运算和矩阵函数。
稀疏矩阵应用
在数值计算、图像处理等领域有广泛应用。
数值计算与函数分
03
析
多项式运算及函数拟合
多项式表示与运算
介绍如何在MATLAB中创建多项 式、进行多项式四则运算以及多
项式求值。
函数拟合方法
详细阐述最小二乘法、梯度下降法 等函数拟合方法，并给出相应的 MATLAB实现代码。
使用plot3、mesh、surf等函数 绘制三维曲线、曲面图。
三维图形视角调整
通过view、rotate等函数调整三 维图形的观察角度，以便更好地
展示数据特征。
三维图形样式设置
设置颜色映射、透明度、光照效 果等，提升三维图形的视觉效果
。
特殊图形绘制技巧
极坐标与对数坐标绘图
使用polar、semilogx、semilogy等函数绘制极坐标图和对数坐 标图，适应不同类型的数据展示需求。
使用`dsolve`命令求解常微分方程，使用 `pdepe`等命令求解偏微分方程，分析物理 现象和工程问题。
MATLAB高级功能
07
与应用
MATLAB编译器使用指南
MATLAB编译器介绍
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白刺属植物化学成分的研究现状与发展趋势近年来，随着科学技术的进步，白刺属植物化学成分的研究日渐受到重视，为植物化学研究赋予了新的理解与内涵，其中的研究涉及的领域包括生物活性成分的筛选、结构的鉴定以及化学反应的研究。
作为一个多种植物物种的家族，白刺属植物的化学成分研究具有广泛的研究价值，它们的研究进展总结为下：
一、白刺属植物化学成分研究的现状
自20世纪60年代以来，白刺属植物化学成分研究一直受到世界各地科学家的关注，多次发表学术文献,分研究重点放在抗氧化物质、抗肿瘤物质、抗菌物质和抗病毒物质等领域，至今发表的学术文献多达数百篇，包括40余个有抗氧化活性的化合物、20多种有抗病毒作用的化合物，以及白刺属植物的结构活性的研究。
二、白刺属植物化学成分发展趋势
随着普及化学技术，目前，白刺属植物化学成分研究的发展趋势越来越多的注重药学研究，以色列，美国，中国，加拿大，英国，台湾等国家和地区都开展了大量的相关研究。
报道结果显示，白刺属植物活性成分拥有多种生化活性，其中，抗氧化活性、抗肿瘤活性、抗病毒活性、抗菌活性等活性成分在临床研究中发挥着重要的作用。
此外，白刺属植物的新型活性成分也是当前研究的重点，可能具有重要的抗病毒、抗肿瘤、抗氧化、抗菌和免疫调节等药理作用。
最后，白刺属植物化学成分研究及其发展趋势也受到了包括生物分类学家和系统学家等专家学者的关注，这样可以更准确地揭示白刺
属植物的化学成分及其药理活性，以促进其在临床研究中的应用。
综上所述，白刺属植物化学成分的研究现状和未来的发展趋势仍然具有重要的研究价值，未来将会在生物活性成分的筛选、结构的鉴定以及化学反应的研究等方面有更多新的发现和突破。
八一讲解Matlab的完整教程(2024)
Matlab具有强大的图像处理功能，可以进 行图像的读取、显示、变换、增强、分割 等操作。
2024/1/26
5
安装与配置
01
安装步骤
02
配置环境变量
03
启动Matlab
首先下载Matlab安装包，然后双击运 行安装程序，按照提示进行安装操作 ，选择安装路径和相关组件，最后完 成安装。
在安装完成后，需要配置Matlab的环 境变量，将Matlab的安装路径添加到 系统环境变量中，以便在命令行中直 接运行Matlab。
2
01 Matlab概述与安 装
2024/1/26
3
Matlab简介
Matlab是一种高级编程语言和环境，主要用于数值计算、数据分析、信 号处理、图像处理等多种应用领域。
Matlab具有简单易学、高效灵活、可视化强等特点，被广泛应用于科研 、工程、教育等领域。
2024/1/26
Matlab的基本数据单位是矩阵，提供了丰富的矩阵运算功能，使得数据 处理更加便捷。
利用GUIDE或App Designer设计交互式图 形界面，实现用户与图形的实时交互。
16
04 Matlab数值计算 与优化
2024/1/26
17
线性方程组求解
直接法
利用矩阵的初等行变换或高斯消元法，将线性方程组转化为等价的三角形方程 组进行求解。Matlab提供了左除运算符“”用于直接求解线性方程组。
2024/1/26
信号运算
学习信号的加法、减法、 乘法、除法等基本运算。
信号时域分析
通过时域图形展示信号波 形，计算信号的均值、方 差等统计特性。
23
滤波器设计与实现
滤波器类型
了解低通、高通、带通、带阻等滤波器的特性及应用 场景。
Matlab for西安电子科技大学4-1
小结: 流程控制语句
3 种分支结构
if - else - end switch – case – end menu
2 种循环结构:
for - end 计数型循环 while - end 条件型循环
关于编程的几点说明
1 注意标量与数组(矩阵)的区别
例1:编程,由键盘入x, 计算下列分段函数 y=
{
… 循环体 …
缺省, 则步长为1
end
例1: 分析下列程序的功能
r=1 ; for k=1 : 20 r=r*k ; end disp(r)
计算 r=20!
例2: 利用循环产生A矩阵 5 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 5
A=zeros(5) ; for i=1 : 5 A(i,i)=5; end A
0 x≤0 1 0<x ≤1 2x 1<x ≤2 2x+5 x>2
例1:编程,键入x,计算下列分段函数
x=input('x=?'); if x<=0 y=0; elseif x<=1 y=1; elseif x<=2 y=2*x; else y=2*x+5; end disp(y)
y=
{
0 x≤0 1 0<x ≤1 2x 1<x ≤2 2x+5 x>2
… if A(: ,1)==0 A=A(1:10 , 2:10)
end :依此取A的 所有行下标
例2: 分析下列程序,问B=
? A=?
并说明程序的功能.
A=[ 0 0 3 0 5 0 0 6 7 B=all(A==0) if B(1) A(:,1)=[] end 4 5 8 ]; B = 1 A = 0 5 6
Matlab for西安电子科技大学2-6
例:
X=[ 0 1 2 0 4 ]; Y=find(X) % Y, =?
20
Y= 2 3 5
3. find函数
find 查找非0元素的下标 三种调用格式: ① 设X为向量, find(X)返回值为一向量, 该向量的元素由X中的非0元素的下标组成
② 设A为矩阵,
find(A)把A按一维列向量处理, 返回结果是一个列向量
统计a和b中 对应元素相等的元素个数
9
MATLAB中的关系运算函数 MATLAB中有关系运算符 也提供有关系运算函数(了解) lt(A,B) ;等价于A< B le(A,B) ;等价于A<=B eq(A,B) ;等价于A==B ne(A,B) ;等价于A~=B
10
例
分析下列指令的功能
c= 0 1 d= 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1
求A中>=0.5的元素个数
d= 5
7
例1
3.矩阵与矩阵的关系运算 2 4]; 2 5];
C= 0 1 1 0
8
A=[1 3 B=[0 3
A与B必同型才可运算 C(i,j)=A(i,j)==B(i,j)
C= A = =B % C=?
例2
说明下列指令的功能
a=fix(10*rand(3,3))/10 b=fix(10*rand(3,3))/10 c=sum(sum(a==b))
28
例4: isequal函数应用 A=[1 2 ;3 4 ] ; B=[1 2 3 4 ] ; C=[1 2 3 4] ; D=isequal(A,B) E=isequal(A,C) % D,E=?
29
D= 0 E= 1
5. isempty函数 isempty(A) 判断矩阵A是否为空, 若为空则返回1,否则返回0 例5: A=[ ] B= isempty(A) % B的值为1
Matlab for西安电子科技大学5-4
y=e–(0.1+1j)t
y=e–(0.2+1j)t
二.常ห้องสมุดไป่ตู้信号的生成函数 1 x=square(t)
t=0:pi/18:4*pi x=square(t) figure(1) subplot(2,1,1) plot(t,x) subplot(2,1,2) stem(t,x)
产生周期为2π, 幅值为±1的方波 T为时间向量
例:t为0∽10秒的时间段, 在t=1,3,4,6,7,8处各产生一个脉冲信号, 脉冲的宽度为0.3秒
t=0:0.001:10; d=[1,3,4,6,7,8] X=pulstran(t,d,'rectpuls',0.3); plot(t,X)
分析程序,它产生升什么样的波形?
t=0:0.001:10; d=[1:9] X=pulstran(t,d,'rectpuls',0.3); plot(t,X)
X(jω)称为x(t)的频谱函数
用计算机无法直接实现这些变换
三. 傅里叶变换与频谱分析
连续信号的傅里叶变换与频谱函数 用FFT进行频谱分析的基本思想
快速傅立叶变换 DFT的快速算法 FFT
对x(n)进行 离散傅立叶变换 DFT
MATLAB提供有fft函数 要求:了解其调用方法
例.
绘制x(t)的频谱图。 x(t)=Rτ(t), A=1,τ=0.1s
其中s=a+jb,绘制y随t的变化图. 观察当s=0.1+j1和s=0.3+j1 时y随t的衰减情况.
例2 绘制y=e –(0.1+1j)t 的三维枝干图
t=0:0.1:16;s=0.1+1j y=exp(-s*t); figure(1) stem3(real(y), imag(y),t) xlabel('实部') ylabel('虚部') zlabel('t') axis([-1 1 -1 1 0 16]) figure(2) stem(t,abs(y))
信号与系统实验(MATLAB西电版)课件
这个环节采取师生互动的形式,学生可以自由提出相关问题,老师和助教将耐心地 一一解答。我们将针对具体问题提供详细的解释和示范,并结合实际案例进行分 析和指导,让同学们能够尽快掌握所学内容。
课程反馈
学习体验
学生们对这门信号与系统实验课 程的总体学习体验如何?是否达到 了预期目标?
实验内容
实验内容是否安排合理,能够帮助 学生深入理解相关知识点?是否存 在需要优化的地方?
实验环境
实验在电子实验室进行,学生可以使用示波 器、信号发生器等仪器设备来验证 MATLAB仿真结果。
MATLAB基础入门
初识MATLAB
了解MATLAB的基本界面、工作区和编辑器，掌握基本的命令操作。
数据类型与运算
学习MATLAB中常用的数据类型,如标量、向量和矩阵,并熟练使用各种数学运算 。
编程基础
MATLAB应用
学生对MATLAB的使用是否感到 困难?是否需要提供更多的入门指 导和示例代码?
教学反馈
学生对教学方式、教学质量以及 师生互动是否满意?有何建议和意 见?
线性时不变系统
定义
线性时不变系统是一类特殊的 动态系统,它具有线性和时不 变的特性,能够对输入信号进 行处理并产生输出信号。
特性
线性时不变系统满足叠加原理 和时不变性,可以利用卷积运 算来描述系统的输入输出关系 。
应用
线性时不变系统广泛应用于声 音信号处理、图像处理、通信 系统等领域,为信号分析与处 理提供了重要理论基础。
傅里叶级数
周期性信号的表示
傅里叶级数可以将任意周期性信号分解 为无限个正弦和余弦函数的叠加,这样 为信号分析和处理提供了强大的工具。
系数计算
通过积分运算可以计算出每个频率分量 对应的振幅和相位系数,从而获得信号 的频域表达。
课程反馈
学习体验
学生们对这门信号与系统实验课 程的总体学习体验如何?是否达到 了预期目标?
实验内容
实验内容是否安排合理,能够帮助 学生深入理解相关知识点?是否存 在需要优化的地方?
实验环境
实验在电子实验室进行,学生可以使用示波 器、信号发生器等仪器设备来验证 MATLAB仿真结果。
MATLAB基础入门
初识MATLAB
了解MATLAB的基本界面、工作区和编辑器，掌握基本的命令操作。
数据类型与运算
学习MATLAB中常用的数据类型,如标量、向量和矩阵,并熟练使用各种数学运算 。
编程基础
MATLAB应用
学生对MATLAB的使用是否感到 困难?是否需要提供更多的入门指 导和示例代码?
教学反馈
学生对教学方式、教学质量以及 师生互动是否满意?有何建议和意 见?
线性时不变系统
定义
线性时不变系统是一类特殊的 动态系统,它具有线性和时不 变的特性,能够对输入信号进 行处理并产生输出信号。
特性
线性时不变系统满足叠加原理 和时不变性,可以利用卷积运 算来描述系统的输入输出关系 。
应用
线性时不变系统广泛应用于声 音信号处理、图像处理、通信 系统等领域,为信号分析与处 理提供了重要理论基础。
傅里叶级数
周期性信号的表示
傅里叶级数可以将任意周期性信号分解 为无限个正弦和余弦函数的叠加,这样 为信号分析和处理提供了强大的工具。
系数计算
通过积分运算可以计算出每个频率分量 对应的振幅和相位系数,从而获得信号 的频域表达。
Matlab for西安电子科技大学1-1概述
当前路径 搜索路径
在文件窗口运行程序 在命令窗口显示结果
第44页
Matlab的基本操作演示
目的: 由命令窗口输入语句 观察工作空间中的变量 m文件的建立与运行 搜索路径
THE END
第45页
MATLAB
(MATrix LABoratoyr)
程序设计与应用
输入语句/变量名 输入系统命令/函数
>>version %显示版本信息 %后为注解 ans为默认变量 ans= 6.1.0 (R12.1) 系统 命令
注
系统命令为小写 (见P16) 用户变量可小写也可大写 但,大小写敏感
第23页
命令窗口的作用(4/4)
输入语句/变量名 输入系统命令/函数 输入 m文件名
help 在线帮助
格式1. help %列出帮助项目 格式2. help 项目
%列出具体项目的帮助信息
如: >> help sin
SIN Sine. SIN(X) is the sine of the elements of X. Overloaded methods help sym/sin.m
- General purpose commands. - Programming language constructs. - Two dimensional graphs. - Three dimensional graphs
matlab\graph2d matlab\graph3d …
第27页
第13页
MATLAB运行环境
操作系统: Windows 98 以上 内存: 32M以上 硬盘空间:
基本系统 50M以上 完整系统 100M~800M
含各种 Toolbox “工具箱” Simulink 动态系统仿真
在文件窗口运行程序 在命令窗口显示结果
第44页
Matlab的基本操作演示
目的: 由命令窗口输入语句 观察工作空间中的变量 m文件的建立与运行 搜索路径
THE END
第45页
MATLAB
(MATrix LABoratoyr)
程序设计与应用
输入语句/变量名 输入系统命令/函数
>>version %显示版本信息 %后为注解 ans为默认变量 ans= 6.1.0 (R12.1) 系统 命令
注
系统命令为小写 (见P16) 用户变量可小写也可大写 但,大小写敏感
第23页
命令窗口的作用(4/4)
输入语句/变量名 输入系统命令/函数 输入 m文件名
help 在线帮助
格式1. help %列出帮助项目 格式2. help 项目
%列出具体项目的帮助信息
如: >> help sin
SIN Sine. SIN(X) is the sine of the elements of X. Overloaded methods help sym/sin.m
- General purpose commands. - Programming language constructs. - Two dimensional graphs. - Three dimensional graphs
matlab\graph2d matlab\graph3d …
第27页
第13页
MATLAB运行环境
操作系统: Windows 98 以上 内存: 32M以上 硬盘空间:
基本系统 50M以上 完整系统 100M~800M
含各种 Toolbox “工具箱” Simulink 动态系统仿真
2024版matlab教程(完整版)
通过实例介绍如何使用 Simulink进行机器人控制， 包括路径规划、运动控制等。
2024/1/26
32
THANKS
感谢观看
2024/1/26
33
动画与视频处理
学习如何在MATLAB中绘制各种 二维图形，如折线图、散点图、 柱状图等，并掌握图形的基本设 置和美化方法。
掌握MATLAB中图形交互操作的 方法，如添加注释、调整坐标轴 范围、保存图形等。
16
数值计算与数据分析应用实例
线性方程组求解
曲线拟合与插值
优化问题求解
数据处理与分析综合应用
通过实例演示如何在MATLAB 中求解线性方程组，包括直接 法和迭代法两种方法。
matlab教程(完整版)
2024/1/26
1
目录
2024/1/26
• MATLAB概述与基础 • 矩阵运算与数组操作 • 数值计算与数据分析 • 程序设计基础 • 图形绘制与可视化技术 • Simulink仿真技术
2
01
MATLAB概述与基础
Chapter
2024/1/26
3
MATLAB简介
基本输入输出函数
介绍input()和disp()等基本输入输出 函数的使用方法。
2024/1/26
19
程序控制结构
顺序结构
按照代码顺序逐行执行，无特定控制流程。
循环结构
使用for或while循环语句实现重复执行某段 代码，直到满足特定条件为止。
2024/1/26
选择结构
通过if-else或switch-case语句实现条件判 断，根据不同条件执行不同代码块。
26
可视化技术应用实例
数据可视化
信号与系统实验(MATLAB 西电版)实验2 常用离散时间
实验2 常用离散时间信号的实现 图 2.3 数值法生成的单位阶跃序列
实验2 常用离散时间信号的实现
4) MATLAB
clf; c=-(1/12)+(pi/6)*i; K=2; n=0：40; x=K*exp(c*n); subplot(2，1，1);
实验2 常用离散时间信号的实现
stem(n，real(x)); ylabel(′幅值f(k)′); title(′实部′); subplot(2，1，2); stem(n，imag(x)); xlabel(′时间(k)′); ylabel(′幅值f(k)′); title(′虚部′); 用数值法生成的复指数序列如图2.4
实验2 常用离散时间信号的实现 图 2.6 数值法生成的正弦序列
实验2 常用离散时间信号的实现
7) 单位斜坡序列 MATLAB
clf; k1=-1; k2=20; k0=0; n=［k1：k2］; if k0>=k2 x=zeros(1，length(n)); elseif (k0<k2)&(k0>k1)
实验2 常用离散时间信号的实现 图 2.10 数值法生成的幅值调制序列
实验2 常用离散时间信号的实现
11) MATLAB clf; R=51; d=0.8*(rand(1，R)-0.5); % m=0：R-1; s=2*m.*(0.9.^m); % x=s+d; %
实验2 常用离散时间信号的实现
实验2 常用离散时间信号的实现 图 2.8 数值法生成的随机序列
实验2 常用离散时间信号的实现
9) 扫频正弦序列 MATLAB
n=0：100; a=pi/2/100; b=0; arg=a*n.*n + b*n; x=cos(arg); clf; stem(n，x); axis(［0，100，-1.5，1.5］); grid; axis; title(′扫频正弦序列′) xlabel(′k′); ylabel(′f(k)′); 用数值法生成的扫频正弦序列如图2.9
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2020/3/29
4
课程安排
课堂教学：共24学时；（1-12周） 上机试验：共24学时。
（2-13周，周二7-8节，九实401、402、403）
学习成绩： 1)上机实验成绩占30%; 2)考勤 10% ; 3) 考试60% （随堂考试）。
主要参考书 ➢ 《精通MATLAB 6.5》张志涌 等编著，北航出版，2003年 ➢ 《高等应用数学问题的Matlab求解》 薛定宇等著，清华大学出
通过本课程的学习，了解、熟悉、掌握 MATLAB的基本编程方法，并具有初 步的利用计算机处理、解决实际问题的能力，为进一步学习后续的专业课程做 好准备。
本课程的特点（ Features of This Course ）
交叉性课程，是计算机技术、数学理论知识以及诸多工程理论知识的综合。 实践性课程。 内容多，课时少，要求同学上课认真听讲，要充分利用上机实践消化、理解、 掌握课上讲解内容。
2020/3/29
7
1 Matlab概述
内容
Matlab发展历史 Matlab产品家族(Matlab family of products)体系 Matlab 语言的特点。
目的
全面了解 Matlab软件包 激发对Matlab软件的学习兴趣。
2020/3/29
8
1.1 MATLAB的历史及影响
• 70年代中期，Cleve Moler博土及其同事在美国国家基金会 的帮助下，开发了LINPACK和EISPACK的FORTRAN语言 子程序库，这两个程序库代表了当时矩阵运算的最高水平。
• 到了70年代后期，身为美国新墨西哥州大学计算机系系主
任的CIeve Moler，在给学生上线性代数课时，为了让学生
• MathWorks公司，目前仍然是私人企业，并未上市，这和Jack Little个人理念有关，他认为 MATLAB的设计方向应该一直是以顾客的需求与软件的完整性为首要目标，而不是以盈利为 主要目的，因此MATLAB一直是在稳定中求进步，而不会因为上市而遭受股东左右其发展方 向。这也是为什么MATLAB新版本总是姗姗来迟的原因，因为他们不会因为市场的需求而推 出不成熟的产品。此外，由于Jack Little保守的个性，也使得MathWorks不曾跨足 MATLAB/Simulink以外的行业，当前商场上纷纷扰扰的并购或分家，MathWorks完全是绝缘 体。 • Cleve Moler至今仍是该公司的首席科学家，他以60多岁的高龄，还常常亲自进行撰写程序 的工作，非常令人佩服。如果你有数值运算方面的高水平问题，寄到 MathWorks 后，大部份 还是会由 Cleve Moler亲自回答。在1994年，Pentium芯片曾发生Fdiv的bug， 当时Cleve Moler 是第一个以软件方式解决此 bug的人，曾一时脍炙人口。
2020/3/29
3
本课程的目的（ Objectives of This Course ）
讲授MATLAB语言基础入门知识，介绍MATLAB产品的体系、MATLAB桌 面工具的使用方法，重点介绍MATLAB的数据可视化、数值计算的基本步骤以 及如何使用MATLAB语言编写整洁、高效、规范的程序。并涉及到一些具体的 专业应用工具箱（如：信号处理工具箱、图像处理工具箱等）。
2020/3/29
9
• 将MATLAB商品化的不是Cleve Moler,而是一个名叫Jack Little的 人。当免费的MATLAB软件到Stanford大学，Jack Little正在该校 主修控制，便接触到了当时MATLAB，直觉告诉他，这是一个具 有巨大发展潜力的软件。因此他在毕业沒多久，就开始用C语言 重新编写了MATLAB的核心。在Moler的协助下，于1984年成立 MathWorks公司，首次推出MATLAB商用版。在其商用版推出的 初期，MATLAB就以其优秀的品质（高效的数据计算能力和开放 的体系结构）占据了大部分数学计算软件的市场，原来应用于控 制领域里的一些封闭式数学计算软件包（如英国的UMIST、瑞典 的LUND和SIMNON、德国的KEDDC）就纷纷被淘汰或在 MATLAB上重建。
Jack Little
2020/3/29
10
• 在公司初创的五年，Jack Little非常辛苦，常常身兼数职（董事长、总经理、推销、程序开 发等），但公司一直稳定发展，从当初的一人公司，到1993年的200人，到2000年的 500余人， 到2005年公司员工达到了1300人，不但打败其他竞争软件，而且前景一片欣欣向荣。根据 Jack Little个人说法，MATLAB早期成功的两大因素是：选用了C语言及选定PC为主要平台， 这似乎和微软的成功有相互呼应之妙。
版社，2004年 ➢ 《Matlab程序设计与应用》 刘卫国主编，高等教育出版社
2020/3/29
5
授课宗旨
• 讲授MATLAB的通用功能。 • 寓教于例，由浅入深。 • 关于科学计算，着重强调理论概念、算法和实际计算三者 之间的关系。
2020/3/29
6
第一讲 Matlab概述
前言 Matlab软件概述 Matlab的桌面环境及入门知识
能使用这两个子程序库，同时又不用在编程上花费过多的
时间，开始着手用FORTRAN语言为学生编写使用 LINPACK和EISPACK的接口程序，他将这个程序取名为
Cleve ry（矩阵实验室）
两个单词的前三个字母所合成。
• 在1978年，Malab就面世了。这个程序获得了很大的成功， 受到了学生的广泛欢迎。在以后的几年里，Matlab在多所 大学里作为教学辅助软件使用，并作为面向大众的免费软 件广为流传。
MATLAB 语言及其应用
2020/3/29
Application of Matlab Language1
课程的作用 课程的目的 课程的特点 课程安排
2020/3/29
2
课程的作用
• 在欧美各高等学校，Matlab成为线性代数、自动控制理论、 数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图像处理等 诸多课程的基本教学工具，成为本科生、硕士生和博士生的 必须掌握的基本技能。 • 在设计研究单位和工业部门，Matlab已被广泛地用于研究 和解决各种具体的工程问题。 • 可以预见，Matlab将在我国科学研究和工程应用中发挥越 来越大的作用。