MATLAB基础知识讲义

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MATLAB语言的主要特点
MATLAB基础
（1）具有丰富的数学功能
包括矩阵各种运算。如：正交变换、三角分解、特征值、常见的特殊矩 阵等。
包括各种特殊函数。如：贝塞尔函数、勒让德函数、伽码函数、贝塔函 数、椭圆函数等。
包括各种数学运算功能. 如: 数值微分, 数值积分, 插值, 求极值,方程求根, 常微分方程的数值解, 符号运算, 极限问题、积分问题等。
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一、变量、数值与函数
1、变量
MATLAB中变量的命名规则 (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63个字符； (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。
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特殊变量表
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特殊变量 取 值
ans
用于结果的缺省变量名
pi eps flops
圆周率 计算机的最小数，当和 1 相加就产生一个比 1 大的数 浮点运算数
inf NaN i，j
无穷大，如 1/0 不定量，如 0/0 i=j= 1
nargin
所用函数的输入变量数目
nargout 所用函数的输出变量数目
cumsum
求元素累积和
length size
MATLAB基础
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MATLAB的发展史
MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 两词的前三个字母组合而成。 那是20世纪七十年代，时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计了一组调用LINPACK 和 EISPACK 矩 阵 软 件 工 具 包 库 程 序 的 的 “ 通 俗 易 用 ” 的 接 口 ， 此 即 用 FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。
realmin 最小可用正实数
realmax 最大可用正实数
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数值显示格式
命令 format long format short e format long e format hex format bank format + format rat format short(缺省)
说明 小数点后 14 位 5 位加指数 小数点后 15 位加指数 十六进制 小数点后两位 正、负号或零 有理数近似 小数点后四位
（6）具有很好的帮助功能
提供十分详细的帮助文件（PDF 、HTML 、demo文件）。
联机查询指令：help指令（例：help elfun，help exp，help simulink），
lookfor关键词（例： lookfor fouriher ）。
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MATLAB的运行方式
两种运行方式：命令行方式和M文件方式 命令行方式：直接在命令窗口（Command Window）中输入命令行来实现 计算或作图功能。但这种方式在处理比较复杂的问题或大量数据时相当困 难。 M文件方式：先以一个以m为扩展名的M文件中输入一系列数据或命令， 然后让MATLAB执行这些命令。 MATLAB的M文件有两种类型：脚本M 文件和函数M文件。先简单介绍一下脚本M文件。 脚本M文件：在MATLAB窗口中单击File菜单，然后依次选择New—MFile，打开M文件编辑窗口，在该窗口中输入程序文件，再以m为扩展名存 储，要运行M文件，只需在M文件编辑窗口的Debug菜单中选择Run即可。
1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立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。
1997年，MATLAB5.0版问世，紧接着是5.1、5.2，以及和1999年春的 5.3版，此后很多新的版本又陆续出现。现今的MATLAB拥有更丰富的数 据类型和结构、更友善的面向对象、更加快速精良的图形可视、更广博的 数学和数据分析资源、更多的应用开发工具。
.^ 点乘幂运算
差异 。Βιβλιοθήκη （3） “...”表示续行.
\ 反斜杠表示左除.
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3. 常用函数
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向量函数
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命令 max min
功能 求向量中最大元素 求向量中最小元素
mean
求向量中元素的平均值
median
求向量中元素的中位数
std
求标准差
sum
求元素和
prod
求元素积
+ 加法运算
（1）MATLAB的每条
— 减法运算
适用于两 命令后，若为逗号或无
* 乘法运算 .* 点乘运算 / 除法运算 ./ 点除运算
个数或两 个矩阵或 矩阵与向 量的运算; 不同符号
标点符号， 则显示命令 的结果；若命令后为分 号，则禁止显示结果. （2）“%” 后面所有文
^ 乘幂运算
用法稍有 字为注释.
例：format long, pi, ans =3.14159265358979 format long e, pi, ans =3.141592653589793e+000 format hex,pi, ans = 400921fb54442d18
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2、数学运算符号及标点符号
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（4）具有若干功能非常强大的应用工具箱。
如：OPTIMAL、SIMULINK、DSP、 SIGNAL等30多种.
（5）使用方便，具有很好的扩张功能。
使用MATLAB语言编写的程序可以直接运行，无需编译。
可以M文件转变为独立于平台的EXE可执行文件。
MATLAB的应用接口程序API是MATLAB提供的十分重要的组件 ，由 一 系列接口指令组成 。用户就可在FORTRAN或C中 ， 把MATLAB当作计 算引擎使用 。
（2）具有很好的图视系统
可方便地画出二维和三维图形。
高级图形处理。如：色彩控制、句柄图形、动画等。
图形用户界面GUI制作工具，可以制作用户菜单和控件。使用者可以
根据自己的需求编写出满意的图形界面。
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（3）可以直接处理声音和图象文件。
声音文件。如： WAV文件（例：wavread，sound等）. 图象文件。如： bmp 、gif 、 pcx 、tif 、jpeg等文件。