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1、Matlab 基础, 信号与系统补充课程,12/8/2018,Satellite and Wireless Communication Lab,2,Index,Matlab简介 使用帮助 基本的操作 矩阵运算 绘图 信号与系统中用到的一些函数 需要注意的问题,12/8/2018,Satellite and Wireless Communication Lab,3,Matlab简介,MATLAB具有强大的矩阵运算能力 MATLAB = Matrix Laboratory = 矩阵实验室，顾名思义MATLAB可以使矩阵运算变得非常简单。,12/8/2018,Satellite and Wirele
2、ss Communication Lab,4,Matlab简介 (Cont.),MATLAB是一种演算式语言 基本数据单元是矩阵 数学表达式与运算规则符合通常的习惯 运算符丰富 语法限制不严格 因此MATLAB语言编程简单，使用方便。,12/8/2018,Satellite and Wireless Communication Lab,5,Matlab简介 (Cont.),主要用途 科研计算 工程设计分析 基于数据流的系统仿真 具备十分完备的工具箱（Toolbox） 并不用于直接开发,12/8/2018,Satellite and Wireless Communication Lab,6,使用
3、帮助,学会使用帮助文档进行学习和开发是一项必须的技能。 Matlab具备三种主要的帮助功能 Help 函数名， 直接从窗口获得对于该函数的描述和说明； 使用WEB帮助，具备查询、索引等功能，十分强大和完备 使用DEMO，能够做为设计参考,12/8/2018,Satellite and Wireless Communication Lab,7,使用帮助 (Cont.),常用help命令 help matfun ：矩阵函数数值线性代数 help general：通用命令 help graphics：通用图形函数 help elfun：基本的数学函数 help elmat：基本矩阵和矩阵操作 hel
4、p datafun：数据分析和傅立叶变换函数 help ops：操作符和特殊字符,12/8/2018,Satellite and Wireless Communication Lab,8,使用帮助 (Cont.),常用help命令 help polyfun：多项式和内插函数 help lang：语言结构和调试 help strfun：字符串函数 help control：控制系统工具箱函数 helpwin：帮助窗口 helpdesk：帮助桌面，浏览器模式 lookfor命令：返回包含指定关键词的那些项 demo：打开示例窗口,12/8/2018,Satellite and Wireless C
5、ommunication Lab,9,基本的操作,启动MATLAB命令窗口 启动MATLAB后可以进入命令窗口，此时意味 着系统处于准备接受命令的状态，可以在命令窗 口中直接输入命令语句。,12/8/2018,Satellite and Wireless Communication Lab,10,基本的操作 (Cont.),MATLAB语句形式 变量表达式； 通过等号将表达式的值赋予变量。 当键入回车键时，该语句被执行。 语句执行之后，窗口自动显示出语句执行的结果。 如果希望结果回显，只需在语句后加分号即可。,12/8/2018,Satellite and Wireless Communica
6、tion Lab,11,基本的操作 (Cont.),命令行编辑器 方向键和控制键可以编辑修改已输入的命令 回调上一行命令 回调下一行命令 命令行编辑器 多行命令（） 如果命令语句超过一行或者太长希望分行输入， 可以使用多行命令继续输入。 例如： S=1-12+13+4+ 9-4-18;,12/8/2018,Satellite and Wireless Communication Lab,12,基本的操作 (Cont.),变量 变量的命名： 变量的名字必须以字母开头，之后可以是任意字 母、数字或下划线(不能超过19个字符) 变量名称区分字母的大小写 变量中不能包含有标点符号,12/8/2018,
7、Satellite and Wireless Communication Lab,13,基本的操作 (Cont.),变量 一些特殊的变量 ans：用于结果的缺省变量名 i、j：虚数单位 pi：圆周率 nargin：函数的输入变量个数 eps：计算机的最小数 nargout：函数的输出变量个数,inf：无穷大 realmin：最小正实数 realmax：最大正实数 nan：不定量 flops：浮点运算数,12/8/2018,Satellite and Wireless Communication Lab,14,基本的操作 (Cont.),变量 变量操作 在命令窗口中，同时存储着输入的命令和创建的
8、所有变量值，它们可以在任何需要的时候被调用。如要察看变量a的值，只需要在命令窗口中输入变量的名称即可。,12/8/2018,Satellite and Wireless Communication Lab,15,基本的操作 (Cont.),数值显示格式 任何MATLAB语句的执行结果都可以在屏幕上显示，同时赋值给指定的变量 没有指定变量时，赋值给一个特殊变量ans 数据的显示格式由format命令控制 MATLAB总是以双字长浮点数（双精度）来执行所有的运算,12/8/2018,Satellite and Wireless Communication Lab,16,基本的操作 (Cont.),
9、数值显示格式 Format命令 如果结果为整数，则显示没有小数；如果结果不是整数，则输出形式有： format (short)：短格式(5位定点数)99.1253 format long：长格式(15位定点数) 99.12345678900000 format short e：短格式e方式 9.9123e+001 format long e：长格式e方式 9.912345678900000e+001 format bank：2位十进制(小数部分) 99.12 format hex：十六进制格式,12/8/2018,Satellite and Wireless Communication Lab
10、,17,基本的操作 (Cont.),数值显示格式 Format命令 如果结果为整数，则显示没有小数；如果结果不是整数，则输出形式有： format (short)：短格式(5位定点数)99.1253 format long：长格式(15位定点数) 99.12345678900000 format short e：短格式e方式 9.9123e+001 format long e：长格式e方式 9.912345678900000e+001 format bank：2位十进制(小数部分) 99.12 format hex：十六进制格式,12/8/2018,Satellite and Wireless
11、 Communication Lab,18,基本的操作 (Cont.),常用的数学运算符 - 加 - 减 * - 乘 / - 左除 - 右除 - 幂,在运算式中，通常不需要考虑空格 多条命令可以放在一行中 同行中各条命令可用分号隔开，表示禁止结果显示 同行中各条命令也可用逗号隔开，表示需要显示结果,12/8/2018,Satellite and Wireless Communication Lab,19,基本的操作 (Cont.),常用数学函数 abs - 求绝对值 sin - 正弦 cos - 余弦 tan - 正切 asin - 反正弦 acos - 反余弦 atan - 反正切 sqrt
12、 - 求平方根,exp(x) - ex Imag(x) - 求x的虚部 real(x) - 求x的实部 sign(x) - 求x的符号 log - 求对数 log10 - 求以10为 底的对数 conj - 共扼复数,12/8/2018,Satellite and Wireless Communication Lab,20,基本的操作 (Cont.),以下命令可以在命令窗口中调整(调用)工作空间的参数 who：显示当前工作空间中所有变量的一个简单列表 whos：则列出变量的大小、数据格式等详细信息 clear ：清除工作空间中所有的变量 clear 变量名：清除指定的变量,12/8/2018,
13、Satellite and Wireless Communication Lab,21,矩阵运算,在命令窗口中直接输入 例： a=1; b=2; c=3; x=5 b c; a*b a+c c/b x= 5.000 2.000 3.000 2.000 4.000 1.500 y=2,4, 5 3 6 8 y= 2 4 5 3 6 8,矩阵生成不但可以使用纯数字(含复数)，也可以使用变量(或者说采用一个表达式)。 矩阵的元素直接排列在方括号内，行与行之间用分号隔开，每行内的元素使用空格或逗号隔开。 大的矩阵可以用分行输入，回车键代表分号。,12/8/2018,Satellite and Wire
14、less Communication Lab,22,矩阵运算 (Cont.),语句生成 用线性等间距生成向量矩阵(start:step:end) 例： a=1:2:10 a= 1 3 5 7 9 其中start为起始值，step为步长，end为终止值。当步长为1时可省略step参数；另外step也可以取负数。,12/8/2018,Satellite and Wireless Communication Lab,23,矩阵运算 (Cont.),一些常用的特殊矩阵 单位矩阵：eye(m,n); eye(m) 零矩阵：zeros(m,n); zeros(m) 一矩阵：ones(m,n); ones(
15、m) 对角矩阵：对角元素向量 V=a1,a2,an A=diag(V) 随机矩阵：rand(m,n)产生一个mn的均匀分布的随机矩阵,12/8/2018,Satellite and Wireless Communication Lab,24,矩阵运算 (Cont.),一些常用的特殊矩阵举例,eye(2,3) ans= 1 0 0 0 1 0 zeros(2,3) ans= 0 0 0 0 0 0 ones(2,3) ans= 1 1 1 1 1 1,eye(2) ans= 1 0 0 1 zeros(2) ans= 0 0 0 0 ones(2) ans= 1 1 1 1,V=5 7 2; A=diag(V) A= 5 0 0 0 7 0 0 0 2 如果已知A为方阵，则 V=diag(A)可以提取A的 对角元素构成向量V。,12/8/2018,Satellite and Wireless Communication Lab,25,矩阵运算 (Cont.),转置 转置符号有两种形式 A- 共轭转置 A. - 普通转置 例如：,12/8/2018,Satellite and Wireless Communication Lab,26,矩阵运算 (Cont.),四则运算与幂运算 - 矩阵加 - 矩阵
