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Matlab及其应用 Matlab及其应用 哈尔滨工业大学电信院 课程内容简介 概述(MATLAB6.5版本) MATLAB的基本矩阵分析 矩阵操作 流程控制 绘制图形 数字信号处理实验中应用到的函数 编制.m文件 如何利用帮助 参考书和网络资源 一、概述 MATLAB是一种交互式的以矩阵（向量）为基础的系统计算平台,它用于科学和工程的计算与可视化。它的优点在于快速开发计算方法，而不在于计算速度。在编程时应充分利用其向量操作的特性，用向量来代替循环。 例：for t = 0:.01:10 t = 0:.01:10; i = i+1; 替换为： y = sin(t); y(i) = sin(t); end 速度将会大大加快。 下面讲一下MATLAB的界面。 1.1 MATLAB 界面 1.1 MATLAB特点 高度适应性、开放性：MATLAB的工具箱可以任意增减，任何人可以自己生成MATLAB工具箱 可扩充性： MATLAB的函数大多为ASCII文件，可以直接编辑、修改 基于矩阵运算的工作平台。多版本：windows/unix/dos/Macintosh 极多的工具箱。 1.2 Matlab能做什么 基本的数据处理 优化和解方程 动态过程仿真：实时的和非实时的 数据来源：Excel、数据库、A/D等等 嵌入式的控制：Pc/104和DSP 神经元网络、小波分析、遗传算法(GA)等等 虚拟现实仿真 信号和图像处理 二、MATLAB的基本矩阵运算 2.1 简单矩阵输入 A=[1 2 3；4 5 6]； A(2,1)=0； B=3*A; C=A+B*j A=[1 2 3;4 5 6] A = 1 2 3 4 5 6 矩阵操作 矩阵下标（从1开始） MATLAB通过确认下标，可以对矩阵进行插入子块、提取子块和重排子块的操作。 为了提取矩阵a的第n行、第m列的元素值，使用a(n,m)可以得到。同样，将矩阵a的第n行、第m列的元素值赋为r，使用a(n,m)=r这样的命令。需要注意的是，如果在提取矩阵值时，行或列的值大于矩阵的大小，则出错；而在矩阵赋值时，如果行或者列超出矩阵的大小，则MATLAB自动扩充矩阵的规模，使得可以赋值，扩充部分以零填充。 矩阵下标 利用矩阵下标，MATLAB还提供了子矩阵功能。同样是上面的a(n,m)，如果n和m是向量，而不是标量，则将获得指定矩阵的子块. 同样，矩阵的子块还可以被赋值。如果在取子块时，n或m是“:”，则返回指定的所有行或列。 矩阵的序号编址：按列计数。 2.2语句生成矩阵 线性等间距格式矩阵，使用from:step:to linspace命令 a=linspace(1,10,5); c=1:2:256; logspace命令 b=logspace(0,2,10) 等价于b=10.^linspace(0,2 ,10) zeros ones eye randn(正态分布) [] 2.3 矩阵运算 矩阵的转置 用符号’来表示和实现 非共轭转置 .’ 矩阵的四则运算 +-*/ \ 点乘：.* 右除：./ 左除：.\ 求方阵的行列式：det；方阵的逆：inv 矩阵的乘方 ^矩阵乘方 .^元素对元素的乘方 2.4 矩阵的超越函数 MATLAB中exp、sprt、sin、cos等命令可以直接使用在矩阵上，这种运算只是定义在矩阵的单个元素上，即分别对矩阵的每个元素进行运算。MATLAB中也提供了基本的三角函数。 j=sqrt(-1); 注意其中的取整 2.4 矩阵的超越函数 2.5 关系和逻辑运算 2.5.1 关系操作符 MATLAB常用的关系操作符有：(小于)、=(小于或等于)、(大于)、=(大于或等于)、 = =(等于)、 ~=(不等于)。 MATLAB的关系操作符可以用来比较两个大小相同的数组，或者比较一个数组和一个标量。在与标量比较时，结果和数组大小一样。 ?a=1:9; b=a4 b = 0 0 0 0 1 1 1 1 1 ?c=a(a4) c = 5 6 7 8 9 2.5.2 逻辑操作符 逻辑操作符定义了一种与或非的关系表达式。MATLAB的逻辑操作符有(与)、|(或)、~(非)。例如： ?c=