MATLAB第一章入门
《Matlab入门》课件
学习如何生成和显示不同类型的信号，
傅里叶变换与频域分析
2
如正弦波、方波等。
掌握傅里叶变换的原理和应用，进行
频域分析。
3
信号的滤波和降噪
学习如何使用滤波器对信号进行降噪
信号的分析与处理
4
和去除干扰。
使用Matlab对信号进行分析和处理， 提取有用信息。
第四章：Matlab应用实例
Matlab在科学计算中的应用
《Matlab入门》PPT课件
在这份《Matlab入门》PPT课件中，我们将带您深入了解Matlab的基础知识、 图像处理、信号处理以及应用实例。掌握这些知识，将为您打开科学计算的 大门。
第一章：Matlab基础知识
Matlab简介
了解Matlab的背景和用途， 探索其在科学和工程领域 的应用。
Matlab的安装与配置
学习如何安装和配置 Matlab，以便开始编写代 码。
Matlab基础语法
掌握Matlab的基本语法， 包括变量、运算符和控制 流程。
Matlab变量与数据类型
了解Matlab中的数据类型，如数字、字符串、 矩阵等。
Matlab矩阵和数组
学习使用矩阵和数组进行向量运算和数据处 理。
第二章：Matlab图像处理
结语
通过本课件，我们希望您对Matlab有了更全面的了解，并能够灵活运用它进 行科学计算、图像处理和信号处理。
Matlab工具箱下载
获取丰富的Matlab工具箱，拓展您的科学计 算能力。
Matlab实用工具下载
探索各种实用的Matlab工具，简化您的工作 流程。
Matlab教程和案例下载
下载Matlab的教程和实例代码，加速学习过 程。
第一章 Matlab基础知识
Matlab将变量存储为.mat文件格式，这种文件格式属于Matlab格式。 mat文件的生成和装入由save和load命令来完成，常用格式为： save 文件名[变量名表] [-append] [ascii] Load 文件名[变量名表] [-ascii]
4、Matlab中常用的数学函数
4、单元型变量(元胞数组cell array)
单元型变量是一种以任意形式的数组为元素的多维数组 （。1）单元型变量的定义。两种方法：赋值语句和cell函数。
例如： A={[1 3 -7;2 0 8;0 5 1],’This is a text string’,1:4}。赋值时还可以采用直接 对单元型变量中的元素直接赋值的方法，实现方式是用cell函数预先分配存储空间 ，A=cell(1,3)，建立一个一行三列的单元型变量。
3、内存变量管理 1）内存变量的删除与修改
在定义变量时要尽量与避免与预定义变量名字相同，以免改变它们的值，如 果已经改变，可以通过clear + 变量名 来恢复它的初始值，也可以通过重新启动 MATLAB恢复这些值。
who和whos命令用于显示在Matlab工作空间中已经驻留的变量清单。其中 who只显示变量名称，whos还给出变量的大小，所占字节数及数据类型信息。
单元型变量的引用可以使用大括号作为下标的标示（显示全部内容）和小括号作 为下标的标示（显示压缩形式）。如A{1}(1,2)，A(1)
（2）相关函数
函数
功能
cell
生成单元型变量
cellfun
对单元型变量中的元 素作用的函数
celldisp 显示单元型变量的内 容
cellplot 图形显示单元型变量 的内容
fix round
第1章 MATLAB基本知识
1.2.3 MATLAB的M文件
MATLAB的M文件有两种形式：文本文件和函数文件。 M文件可以通过M文件
编辑器建立完成，
即通过MATLAB命令窗
口的File菜单下的New
命令建立M-File。 M文件编辑器窗口如图 1-4所示。
图1-4 M文件编辑器
1. 文本文件 例如，在 ( , ) 间绘制建立一个正弦函数图形 在M文件编辑器中输入以下程序：
S2=b+c+d
S3=a-b-d
程序如下：
Function[s1,s2,s3]=abcdyunsuan(a,b,c,d) S1=a+b+c; S2=b+c+d; S3=a-b-d; 该函数文件的文件名应是？ 如何使用该函数？
例：设计一个函数文件，实现S=a+b+c-d的运算
3．M文件的管理
文件管理命令与功能
命令名 cd x=cd cd path delete wq dir matlabroot 实现功能 显示当前目录 返回当前工作目录到目录x 改变目录到path 删除文件wq.m 列出当前目录的文件 返回到matlab根目录
path
type wq what
显示或修改matlab的搜索路径
在命令窗口显示wq.m文件 显示当前目录的M文件和MAT文件
>> a=5, ↙ 执行后显示： a= 5 >> b=6; ↙ >> c=a*b 执行后显示： c= 30
1. 变量
变量的命名：
变量名必须以字母开头，之后可以是任意字母、 数字或下划线(不能超过19个字符)
变量名区分字母的大小写 变量中不能包含有标点符号
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。
(完整版)Matlab入门教程
第1章MATLAB操作基础1.1 MATLAB概述1.1.2 MATLAB的主要功能1．数值计算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。
2．绘图功能可以绘制二维、三维图形，还可以绘制特殊图形（与统计有关的图，例如：区域图、直方图、饼图、柱状图等）。
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。
1.1.3MATLAB语言的特点❖语言简洁紧凑，使用方便灵活，易学易用。
例如：A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]一条语句实现了对3x3矩阵的输入。
❖语句功能强大，一条语句相当于其它语言的一个子程序，例如fft。
❖语句简单，内涵丰富。
同一个函数有不同的输入变量和输出变量，分别代表不同的含义。
❖Matlab既具有结构化的控制语句（if、for、while）又支持面向对象的程序设计。
❖方便的绘图功能。
❖包含功能强劲的工具箱。
❖易于扩展。
1.1.4 初识MATLAB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)*b1.2 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的安装运行系统的安装程序setup.exe，可以按照安装提示依次操作。
MATLAB 9.8 基础教程 第1章 基础入门
1.1.2 MATLAB系统结构
MATLAB系统由MATAB开发环境、MATLAB数学函数库、MATLAB语言、MATLAB图形处理系统 和MATLAB应用程序接口（API）五大部分构成。
1993年推出了基于PC平台的以Windows为操作系统平台的MATLAB 4.0版；
2006年起，每年推出两个版本，上半年推出的用a标识，下半年推出的用b标识；
2012年9月份开发的MATLAB 8.0（R2012b)，采用了全新的视图界面，具有MATLAB和 Simulink的重大更新，可显著提升用户的使用与导航体验，其包括64位和32位两个版本；
Symbolic Math
System Identification
Global Optimization 全局优化工具箱
Text Analytics
Image Acquisition 图像采集工具箱
Image Processing
图象处理工具箱
Instrument Control 仪表控制工具箱
LTE
开发环境
• 一套方便用户使用 的 MATLAB 函 数和 文件工具集，其中 许多工具是图形化 用户接口。它是一 个集成的用户工作 区，允许用户输入 输出数据，并提供 了M文件的集成编 译和调试环境，包 括 MATLAB 桌 面、 命令窗口、M文件 编辑调试器、工作 区浏览器和在线帮 助文档。
数学函数库
• 是数学算法的一个 巨大集合，包括初 等数学的基本算法 和高等数学、线性 代数等学科的复杂 算法等。用户直接 调用其函数就可进 行运算，它是 MATLAB系 统 的基 础组成部分。
MATLAB基础知识及使用方法
MATLAB基础知识及使用方法第一章：MATLAB简介与环境介绍1.1 MATLAB概述MATLAB是一种高级编程语言和数值计算环境，广泛应用于科学计算、工程设计、数据分析和算法开发等领域。
它提供了强大的数值计算工具和图形绘制功能，并有丰富的库函数和工具箱可供使用。
1.2 MATLAB环境介绍MATLAB的主要界面包括命令窗口、编辑器、工作区和命令历史等。
命令窗口用于交互式执行命令和脚本，编辑器用于编写和编辑脚本文件，工作区用于显示和管理变量，命令历史用于查看和管理执行过的命令。
第二章：MATLAB基本语法2.1 变量和数据类型在MATLAB中，变量可以通过简单的赋值来创建，并且不需要事先声明变量类型。
常见的数据类型包括数值类型（整数、浮点数）、字符类型和逻辑类型（布尔型）等。
MATLAB还提供了复数类型和矩阵类型，具有丰富的数值计算功能。
2.2 运算符和表达式MATLAB支持常见的数学运算符，如加减乘除、取余和乘方等。
此外，还提供了矩阵运算符和逻辑运算符，方便处理矩阵和逻辑表达式。
表达式可以由变量、常数和运算符组合而成，并且支持函数调用。
2.3 控制流程MATLAB提供了条件语句（if-else）、循环语句（for、while）和函数等控制流程结构，以实现不同的程序逻辑。
条件语句根据条件的真假执行不同的代码块，循环语句重复执行一段代码块，函数封装了一段可重复使用的代码。
第三章：MATLAB图形绘制3.1 二维图形绘制MATLAB提供了丰富的函数和工具箱，以绘制各种二维图形，如线图、散点图、柱状图和饼图等。
用户可以自定义图形样式、坐标轴刻度、图例和注释等，以满足不同的数据可视化需求。
3.2 三维图形绘制除了二维图形外，MATLAB还支持绘制三维图形，如曲面图和体积图等。
通过调整视角、设置颜色映射和光照效果，用户可以更直观地表达三维数据的特征和分布情况。
3.3 动态图形绘制MATLAB中的图形绘制功能不仅限于静态图形，还可用于生成动态图形。
MATLAB教程 第一章 基础准备及入门
第一章 基础准备及入门1.1 M ATLAB 的安装和内容选择 1.2 D esktop 操作桌面的启动1.2.1 MATLAB 的启动 1.2.2Desktop 操作桌面简介一 操作桌面的缺省外貌 二 通用操作界面1.3 C ommand Window 运行入门1.3.1 Command Window 指令窗简介 1.3.2最简单的计算器使用法【例1.3-1】求23)]47(212[÷-⨯+的算术运算结果。
>> (12+2*(7-4))/3^2ans = 2【例1.3-2】简单矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=987654321A 的输入步骤。
A = [1,2,3; 4,5,6; 7,8,9]A =1 2 3 4 5 6 7 8 9【例1.3-3】矩阵的分行输入。
A=[1,2,3 4,5,6 7,8,9] A =1 2 3 4 5 6 7 8 9【例1.3-4】指令的续行输入S=1–1/2+1/3–1/4+1/5–1/6+1/7 … -1/8 S =0.63451.3.3数值、变量和表达式一数值的记述二变量命名规则三MATLAB默认的预定义变量四运算符和表达式五复数和复数矩阵【例1.3-5】复数ieziziz63212,21,43π=+=+=表达，及计算321zzzz=。
（1）z1= 3 + 4iz1 =3.0000 +4.0000i（2）z2 = 1 + 2 * iz3=2*exp(i*pi/6)z=z1*z2/z3z2 =1.0000 +2.0000iz3 =1.7321 + 1.0000iz =0.3349 + 5.5801i【例1.3-6】复数矩阵的生成及运算A=[1,3;2,4]-[5,8;6,9]*iB=[1+5i,2+6i;3+8*i,4+9*i]C=A*BA =1.0000 - 5.0000i 3.0000 - 8.0000i2.0000 - 6.0000i 4.0000 - 9.0000iB =1.0000 + 5.0000i2.0000 + 6.0000i3.0000 + 8.0000i4.0000 + 9.0000iC =1.0e+002 *0.9900 1.1600 - 0.0900i1.1600 + 0.0900i 1.3700【例1.3-7】求上例复数矩阵C的实部、虚部、模和相角。
matlab第1章 基础入门
1.5.2 标点符号的作用
名称 空格 逗号 点 分号 冒号 注释号 单引号 对 圆括号 方括号 花括号 续行号 , . ; : % ' ' ( ) [ ] { } ... 标点 作 用 用作输入量之间的分隔符；数组元素的分隔符
用作输入量之间的分隔符；用作数组元素分隔符；用作要显示计算结果的 命令 数值表示中，用作小数点；用于运算符号前，构成数组运算符；结构数组 中，结构变量名与元素名的连接 用作矩阵（数组）的行间分隔符；用作不显示计算结果的命令
3．打开已存在的M文件编辑器窗口
单击MATLAB界面工具栏上的en”对话框，填写所选文件名， 单击“打开”按钮，就可出现相应的M-文件编辑器。
1.4 MATLAB工作空间浏览器
1.4.1 Workspace工具栏功能 工作空间浏览器（Workspace）默认地放置于MATLAB 操作桌面的左上侧后台。点击桌面左上侧框下方外露的 “Workspace”窗标，可使工作空间浏览器出现在桌面的 前台。只需单击该窗口右上角的按钮，就可出现浮动的 工作空间浏览器窗口。“Workspace“窗口及工具栏图标 功能如图所示。
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1.1.2 MATLAB系统结构
MATLAB系统由MATAB开发环境、MATLAB数学函数 库、MATLAB语言、MATLAB图形处理系统和MATLAB 应用程序接口（API）五大部分构成。 1.1.3 MATLAB工具箱类型 数学、统计与优化 控制系统设计和分析 信号处理和通讯 图像处理与计算机视觉 计算金融 计算生物 并行计算 测试与测量 数据库访问与报告 代码生成和验证
1.1.5 MATLAB的特点
1．直译式的编程语言 2．代码短小高效 3．强大的科学计算与数据处理能力 4．先进绘图和数据可视化功能 5．可扩展性能 6．友好的工作平台和编程环境
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编程与工程应用第1章MATLAB操作基础
五、当前目录窗口
3. 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，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，需要保存搜索路径。
保持到磁盘文件中。 ▪ 缺省的磁盘文件扩展名为“.mat”，可以使用“-”定义
不同的存储格式（ASCII、V4等）
第1章 MATLAB操作基础
四、MATLAB的工作空间
（2）load filename variables ▪ 将以前用save命令保存的变量variables从磁盘文件中调
第1章 MATLAB操作基础
1.1 MATLAB简介 1.2 MATLAB集成环境 1.3 MATLAB语言的结构 1.4 MATLAB的磁盘文件 1.5 MATLAB帮助系统
第1章 MATLAB操作基础
1.1 MATLAB简介
一、MATLAB语言的显著特点
1. 功能强大、适用范围广 ▪ 具有强大的矩阵运算能力，使得矩阵运算非常简单。 ▪ 应用于自动控制、生物医学工程、语音处理、图像处理、
第1章 MATLAB操作基础
四、命令历史窗口
▪ 在默认设置下，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。
MATLAB基础篇课件
3、MATLAB系统的设置 设置
•主要为路径设置 •搜索路径是使用MATLAB时一个重要的概念， MATLAB有大量的工具箱，用户在使用时也会设置大 量的用户文件夹和文件，怎样让MATLAB能识别出来 这些文件在哪里，这是搜索路径需要确定的内容. •搜索过程： 是否变量 是否函数 是否当前目录下的MATLAB文件 是否搜索路径下其他MATLAB文件
是删除其中某些变量，应在clear后面指定要删除的 变量名。例如 clear a z ⑤有了变量,就可以组成表达式,也就可以对变量进行赋 值.MATLAB的赋值语句有两种形式。
● 变量名＝表达式 ● 表达式 在第一种情况下，MATLAB将右边的表达式的值赋值 给左边的变量，在第二种情况，MATLAB将表达式 的值赋值给系统变量ans。 ⑥所谓表达式，就是用运算符号把特殊字符、函数名、 变量名等有关运算量连接起来的式子，其结果是一 个矩阵。
>>1＋2＋3＋4＋5； ↙ 则不会马上显示运算结果，要得到运算结果，必须 >>ans↙ 则显示结果为 ans=
15
③如果在表达式后面跟上逗号“，”或什么都不跟，运行 后会马上显示该表达式的运算结果。
④如果一个表达式很长，可以用续行号“…”将其延续到 下一行。 >>1+2+3+4+5+…↙ %注意加号写在本行。
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。
（2）工作空间(Workspace)
工作空间用于保存MATLAB变量的信息。 在工作空间可以对变量进行观察、编辑、保存
MATLAB入门(详)
第一章MATLAB的基本操作1.1 MATLAB的命令窗口在Ｗindows下开始运行Matlab，就会出现如图1.1所示的界面（Command界面），最上面显示“MA TLAB”字样的高亮条部分叫做标题栏，它表明当前窗口是命令窗口。
标题栏下面是菜单栏，它包含“（File文件）”、“（Edit编辑）”、“（Debug）”、(Desktop)”“（Window 窗口）”和“（Help帮助）”等选项。
菜单栏下面有工具按钮，将鼠标移到上面将会显示相应按钮的功能，读者可根据提示进行操作。
图1.1工具栏下面的大片区域是命令输入区，Matlab的命令就是从这里输入的。
Matlab语句的一般形式为：变量=表达式例如在Matlab命令窗口里输入：a=3；b=4；y=a*b+a/b得到的输出结果如图1.2所示。
图1.2如果变量和“=”省略，Matlab会自动建立名为“ans”的变量。
输入语句后以回车结束，就会在工作区里显示计算结果。
对初学者来说，特别值得注意的是：如果输入的语句以“；”结束，Matlab则只进行计算而不输出结果；如果以“，”结束，Matlab会输出计算结果。
在某些变量很多，但只需要知道最终结果的情况下，应该注意合理使用“；”，否则输出的结果将比较乱，且会影响运行速度。
Matlab的变量由字母、数字和下划线组成，最多可以有31个字符，第一个字符必须是字母。
还应注意：Matlab的变量是要区分大小写的。
1.2 建立M文件对于比较简单的Matlab语句，可以在命令窗口中直接输入，但是如果是较为复杂的Matlab语句，就要使用Matlab提供的M文件了。
M文件是由MATLAB语句（命令或函数）构成的ASCII码文本文件，文件名必须以“.m”为扩展名。
通过在命令窗口调用M文件，从而实现一次执行多条MATLAB语句的功能。
M文件有两种形式：（1）命令文件（Script）。
命令文件用来存储程序或语句。
它是MA TLAB 命令或函数的组合，没有输入输出参数，执行时只需在命令窗口中键入文件名回车即可。
MATLAB基础知识和操作指南
MATLAB基础知识和操作指南第一章：MATLAB简介及基本操作1.1 MATLAB的定义和特点MATLAB是一种用于数值计算与数据可视化的高级计算机语言和环境。
它的特点有易用性、高效性、完备的数学函数库以及强大的图形处理能力。
1.2 MATLAB的安装与启动详细介绍MATLAB的安装步骤，并指导如何启动MATLAB。
1.3 MATLAB的基本界面介绍MATLAB的主要界面元素，包括命令窗口、编辑窗口、工作区、命令历史窗口等。
1.4 MATLAB的基本操作讲解MATLAB的基本操作，包括变量定义、矩阵创建、函数调用、数据可视化等。
第二章：MATLAB语言基础2.1 MATLAB的数据类型介绍MATLAB的常见数据类型，包括数值类型（整型、浮点型）、逻辑类型、字符类型等。
2.2 MATLAB的运算符和表达式详细介绍MATLAB中的运算符，包括算术运算符、逻辑运算符、关系运算符等，并解释运算符的优先级。
2.3 MATLAB的控制流程讲解MATLAB中的条件语句（if-else语句、switch语句）、循环语句（for循环、while循环）以及函数的定义与调用。
第三章：MATLAB的向量和矩阵操作3.1 MATLAB中的向量操作介绍创建、访问、修改和操作向量的相关函数，如创建等差数列、向量的元素访问与赋值、向量的拼接和切片等。
3.2 MATLAB中的矩阵操作详细介绍创建矩阵的方法，包括zeros、ones、eye等函数，讲解矩阵的运算、转置和逆矩阵的求解等。
3.3 MATLAB中的线性代数运算讲解MATLAB中处理线性代数问题的函数，如矩阵乘法、特征值与特征向量的计算、矩阵的奇异值分解等。
第四章：MATLAB的数据处理和可视化4.1 数据处理基础介绍MATLAB中常用的数据处理函数，包括数据导入与导出、数据清洗与重塑、数据筛选与转换、数据分组与聚合等。
4.2 数据可视化基础详细讲解MATLAB中的数据可视化函数，包括绘制二维图形（直线图、散点图、柱状图）、绘制三维图形（曲面图、散点云图）以及图形的装饰（标题、坐标轴、图例）等。
第1章 MATLAB入门
第1章MATLAB入门MA TLAB作为线性系统的一种分析和仿真工具，是理工科大学生应该掌握的技术工具，它作为一种编程语言和可视化工具，可解决工程、科学计算和数学学科中许多问题。
MA TLAB建立在向量、数组和矩阵的基础上，使用方便，人机界面直观，输出结果可视化。
矩阵是MA TLAB的核心。
1.1变量与函数1.1.1变量与数据（1）MA TLAB使用变量最常用的有数值数组(double array)和字符串(char array)两类。
所有数值变量以双精度(double)方式存储，不区分整数、实数、复数等，变量类型和数组大小也无须定义。
例：>> a=2+3ia =2.0000 +3.0000i %复数>> a1='This is a string'a1 =This is a string %字符串>> A=[1 2;3 4]A =1 23 4 %二维数组，即矩阵（2）MA TLAB中变量的命名规则是：1）变量名必须是不含空格的单个词；2）变量名区分大小写；3）变量名最多不超过31个字符，第31个字符之后的字符将被忽略；4）变量名必须以字母打头，之后可以是任意字母、数字或下划线，变量名中不允许使用标点符号。
（3）特殊常量和变量如下表特殊常量和变量表（4）MATLAB命令窗口中用户变量名可用who或whos 查寻。
>> whoY our variables are:A a a1 ans c>> whosName Size Bytes ClassA2x2 32 double arraya 1x1 16 double array (complex)a1 1x16 32 char arrayans 1x1 138 sym objectc 1x1 8 double arrayGrand total is 30 elements using 226 bytes以上信息也从工作间浏览器(Workspace Browser)观察到。
matlab第一章知识要点
matlab第一章知识要点Matlab第一章知识要点第一章主要介绍了Matlab的基本概念和基本操作。
本文将围绕以下几个要点进行详细阐述。
一、Matlab的基本概念Matlab是一种用于科学计算和工程应用的高级编程语言和环境。
它的名称来源于Matrix Laboratory（矩阵实验室），因为Matlab最初是为数值计算和矩阵计算而设计的。
在Matlab中，数据以矩阵的形式存储和处理，这使得Matlab在数学运算和科学计算方面具有很大的优势。
二、Matlab的基本操作1. Matlab的界面Matlab的界面分为命令窗口、编辑窗口、工作区和命令历史窗口等几个部分。
命令窗口是用户与Matlab交互的主要界面，用户可以在命令窗口中输入和执行Matlab命令。
编辑窗口用于编写和编辑Matlab脚本文件，工作区用于显示当前Matlab的变量和数据，命令历史窗口用于查看之前执行的命令。
2. Matlab的基本命令Matlab提供了丰富的基本命令，用于完成各种数学运算、数据处理、图形绘制等任务。
例如，可以使用"disp"命令将文本或变量的值输出到命令窗口，使用"fprintf"命令将格式化的文本输出到文件，使用"sin"命令计算正弦值等。
3. Matlab的数据类型Matlab支持多种数据类型，包括数值型、字符型、逻辑型和结构型等。
数值型数据用于存储和处理数值，字符型数据用于存储和处理字符，逻辑型数据用于存储和处理逻辑值（真或假），结构型数据用于将不同类型的数据组合在一起。
4. Matlab的变量和赋值在Matlab中，可以使用变量来存储和处理数据。
变量的命名规则是以字母开头，后面可以跟字母、数字或下划线。
赋值操作用于将数据存储到变量中，可以使用等号（=）进行赋值。
5. Matlab的运算符Matlab提供了各种运算符，用于完成数学运算、逻辑运算和位运算等。
MATLAB编程入门
inv(D)*D*X=inv(D)*B
inv(D)*D=I
I*X=X
X=inv(D)*B=D\B
X*D=B
X=B*inv(D)=B/D
n×n阶方阵A和同阶的方阵V相乘，得出n阶单位矩阵I。 I为eye(n)。
V是A的逆阵。V存在条件：A的行列式不等于0， det(A)≠0 V=A-1 MATLAB内部函数inv，得出A的逆阵V。
第一章 MATLAB简介
MATLAB(MATrix LABoratory,即矩阵实验室)是 MathWork公司推出的一套高效率的数值计算和可视化软件。
MATLAB是当今科学界最具影响力、也是最具活力的软件， 它起源于矩阵运算，并已经发展成一种高度集成的计算机语言。
它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量 的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功 能。
u=conj(z) （共轭）
u = 1.0000 - 2.0000i 3.0000 - 4.0000i 5.0000 - 6.0000i 7.0000 - 8.0000i
v=conj(z)’ （转置）
v = 1.0000 + 2.0000i 5.0000 + 6.0000i 3.0000 + 4.0000i 7.0000 + 8.0000i
D与B行数相等 两端同时左乘以inv(D) 逆阵 单位阵 D\B为D左除B
X=D\B，左除时阶数检查条件：两矩阵的行数必须相等。 未知矩阵在左. D的逆阵右乘以B，记作 /D 右除。 右除时阶数检查条件：两矩阵的列数必须相等。
a=[1 2 3; 3 -5 4; 7 8 9] x=[x1,x2,x3] b=[2;0;2] ax'=b x=a\b a左除b
MATLAB数值计算基础指南
MATLAB数值计算基础指南第一章：MATLAB入门MATLAB是一种用于数值计算和数据可视化的强大工具。
本章将介绍MATLAB的基本特性和操作，包括MATLAB环境的安装和启动、变量和运算符、基本数据类型、向量和矩阵的操作等。
1.1 MATLAB环境的安装和启动MATLAB可以从官方网站下载并安装。
安装完成后，通过双击MATLAB图标即可启动MATLAB环境。
MATLAB的环境包括命令窗口、编辑器、工作区和命令历史记录等。
1.2 变量和运算符在MATLAB中，可以使用变量来存储数值和数据。
变量的命名必须以字母开头，可以包含字母、数字和下划线。
MATLAB支持常见的数学运算符，如加减乘除等。
同时，MATLAB还支持逻辑运算符和比较运算符。
1.3 基本数据类型MATLAB支持多种数据类型，包括数值型、字符串型、逻辑型等。
常用的数值型数据类型有整数型、浮点型和复数型。
MATLAB还支持大型数据类型，如矩阵和多维数组。
1.4 向量和矩阵的操作在MATLAB中，向量和矩阵是常用的数据结构。
可以使用方括号来定义向量和矩阵，也可以使用一些特殊的函数来创建特定类型的向量和矩阵。
MATLAB提供了一系列函数来进行向量和矩阵的运算，如求和、乘法、转置等。
第二章：数值计算基础本章将介绍MATLAB中常用的数值计算方法和函数，包括数值积分、数值求解、数值优化等。
通过学习这些内容，可以帮助我们解决实际问题中的数值计算需求。
2.1 数值积分数值积分是求解函数定积分的一种方法。
MATLAB提供了多种数值积分函数，如梯形积分、辛普森积分等。
使用这些函数，我们可以通过近似的方法来计算函数的积分值。
2.2 数值求解数值求解是求解方程或函数零点的一种方法。
MATLAB提供了多种数值求解函数，如fzero、fsolve等。
通过这些函数，我们可以找到方程或函数的解。
2.3 数值优化数值优化是求解最优化问题的一种方法。
MATLAB提供了多种数值优化函数，如fmincon、fminunc等。
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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。
MATLAB6.x 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。
（3）在指令执行后，MATLAB 指令窗中将显示以下结果：A =1 2 3 4 5 6 7 8 9【例1.3.2-3】矩阵的分行输入。
A=[1,2,3 4,5,6 7,8,9] A =1 2 3 4 5 6 7 8 9【例1.3.2-4】指令的续行输入S=1-1/2+1/3-1/4+ ... 1/5-1/6+1/7-1/8 S =0.63451.3.3 数值、变量和表达式一 数值的记述 二 变量命名规则三 MATLAB 默认的预定义变量 四 运算符和表达式 五 复数和复数矩阵【例1.3.3-1】复数ie z i z i z 63212,21,43π=+=+=表达，及计算321z z z z =。
（1）z1= 3 + 4i z1 =3.0000 +4.0000i（2）z2 = 1 + 2 * iz3=2*exp(i*pi/6)z=z1*z2/z3z2 =1.0000 +2.0000iz3 =1.7321 + 1.0000iz =0.3349 + 5.5801i【例1.3.3-2】复数矩阵的生成及运算A=[1,3;2,4]-[5,8;6,9]*iB=[1+5i,2+6i;3+8*i,4+9*i]C=A*BA =1.0000 - 5.0000i 3.0000 - 8.0000i2.0000 - 6.0000i 4.0000 - 9.0000iB =1.0000 + 5.0000i2.0000 + 6.0000i3.0000 + 8.0000i4.0000 + 9.0000iC =1.0e+002 *0.9900 1.1600 - 0.0900i1.1600 + 0.0900i 1.3700【例1.3.3-3】求上例复数矩阵C的实部、虚部、模和相角。
C_real=real(C)C_imag=imag(C)C_magnitude=abs(C)C_phase=angle(C)*180/pi %以度为单位计算相角C_real =99 116116 137C_imag =0 -99 0C_magnitude =99.0000 116.3486116.3486 137.0000C_phase =0 -4.43654.4365 0能得到–2 吗？【例1.3.3-4】用MATLAB计算38（1）a=-8;r=a^(1/3)r =1.0000 + 1.7321i（2）m=[0,1,2];R=abs(a)^(1/3);Theta=(angle(a)+2*pi*m)/3;rrr=R*exp(i*Theta)rrr =1.0000 + 1.7321i -2.0000 + 0.0000i 1.0000 - 1.7321i （3）t=0:pi/20:2*pi;x=R*sin(t);y=R*cos(t);plot(x,y,'b:'),gridhold onplot(rrr(1),'.','MarkerSize',50,'Color','r')plot(rrr([2,3]),'o','MarkerSize',15,'Color','b') axis([-3,3,-3,3]),axis square hold off1.3.4 计算结果的图形表示【例 1.3.4-1】画出衰减振荡曲线t ey t 3sin 3-=及其它的包络线30t e y -=。
t 的取值范围是]4,0[π。
（图1.3-3）t=0:pi/50:4*pi; y0=exp(-t/3);y=exp(-t/3).*sin(3*t);plot(t,y,'-r',t,y0,':b',t,-y0,':b') grid【例1.3.4-2】画出2222)sin(yx y x z ++=所表示的三维曲面（图1.3-4）。
y x ,的取值范围是]8,8[-。
clear;x=-8:0.5:8; y=x';X=ones(size(y))*x; Y=y*ones(size(x));R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; %<5> Z=sin(R)./R; %<6> surf(X,Y,Z); % colormap(cool) %xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z')图1.3-41.4C ommand Window操作要旨1.4.1指令窗显示方式的操作一缺省显示方式二显示方式的设置1.4.2数值计算结果的显示格式1.4.3指令行中的标点符号1.4.4指令窗的常用控制指令1.4.5指令窗中指令行的编辑【例1.4.5-1】指令行操作过程示例。
1.5C ommand History和实录指令diary1.5.1Command History历史指令窗简介图1.5-11.5.2历史指令行的再运行【例1.5.2-1】再运行图1.5-2所示历史指令窗中的三行指令。
图1.5-21.5.3指令窗实录指令diary1.6C urrent Directory、路径设置器和文件管理1.6.1Current Directory当前目录浏览器简介图 1.6-1一用户目录和当前目录设置二借助当前目录浏览器获取M和MAT文件信息【例1.6.1-1】从图1.2-1所示MATLAB缺省桌面开始，叙述引出图1.6-1所示面貌的当前目录浏览器的操作过程。
1.6.2MATLAB的搜索路径1.6.3MATLAB搜索路径的扩展和修改一何时需要修改搜索路径二利用设置路径对话框修改搜索路径图1.6-2三利用指令path 设置路径1.7W orkspace Browser和Array Editor1.7.1Workspace Browser工作空间浏览器简介图1.7-11.7.2现场菜单用于内存变量的查阅和删除一内存变量查阅、删除的指令操作法【例1.7.2-1】在指令窗中运用who, whos查阅MATLAB内存变量。
whoYour variables are:A Bnumber D R XYZ Z yB C DD X Y xwhosName Size Bytes ClassA 2x2 230 cell arrayB 1x1 264 struct arrayBnumber 1x1 8 double arrayC 2x2 408 sym objectD 1x2 4 char arrayDD 2x2 8 char arrayR 33x33 8712 double arrayX 33x33 8712 double arrayXYZ 33x33x3 26136 double arrayY 33x33 8712 double arrayZ 33x33 8712 double arrayx 1x33 264 double arrayy 33x1 264 double arrayGrand total is 7722 elements using 62434 bytes【例1.7.2-2】在指令窗中运用clear指令可以删除内存中的变量。
clear BnumberwhoYour variables are:A B C D DD R X XYZ Y Z x y二内存变量查阅和删除的现场菜单操作法图1.7-2【例1.7.2-3】通过“工作空间浏览器”的运作，采用图形显示内存变量Z 。
图1.7-3【例1.7.2-4】通过“工作空间浏览器”删除内存变量。
1.7.3Array Editor数组编辑器和大数组的输入图 1.7-41.7.4数据文件的存取一存取数据文件的指令操作法二通过内存变量浏览器实现数据文件的存取（1）产生保存全部内存变量的数据文件的操作方法图1.7-5【例1.7.4-1】数据的存取。
（假定内存中已经存在变量X,Y,Z）（1）mkdir('c:\','my_dir');cd c:\my_dirsave saf X Y Zdir. .. saf.mat（2）clearload saf ZwhoYour variables are:Z1.8L aunch Pad交互界面分类目录窗图1.8-11.9E ditor/Debugger和脚本编写初步1.9.1Editor/Debugger M文件编辑调试器简介一编辑调试器的开启图 1.9-1二编辑器使用中的若干注意事项1.9.2M脚本文件编写初步【例1.9.2-1】编写解算例1.3.4-1题目的M脚本文件，并运行之。