【教学课件】第2章MATLAB的基本语法.ppt

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1、第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法第第2章章 MATLAB的基本语法的基本语法 2.1 变量及其赋值变量及其赋值 2.2 运算符与数学表达式运算符与数学表达式 2.3 控制流控制流 2.4 数据的输入输出及文件的读写数据的输入输出及文件的读写2.5 基本数学函数基本数学函数2.6 基本绘图方法基本绘图方法2.7 M文件及程序调试文件及程序调试 第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法2.1 变量及其赋值变量及其赋值 2.1.1 2.1.1 标识符与数标识符与数 标识符是标志变量名、常量名、函数名和文件名的字符串的总称。在MTLAB中

2、，变量和常量的标识符最长允许19个字符。字符包括全部的英文字母（大小写52个）、阿拉伯数字和下划线等符号，标识符中第一个字符必须是英文字母。2.1.2 2.1.2 矩阵及其元素的赋值矩阵及其元素的赋值 赋值就是把数赋予代表常量或变量的标识符。在MATLAB中，变量都代表矩阵。列矢量可被当作只有一列的矩阵；行矢量也可被当作只有一个行的矩阵；标量应看作11阶的矩阵。赋值语句的一般形式为：变量表达式（或数）变量表达式（或数）1赋值要求赋值要求在输入矩阵时，应遵循以下规则：整个矩阵的值应放在方括号中；同一行中各元素之间以逗号“，”或空格分开；不同行的元素以分号“；”隔开。2变量的元素的标注变量的元素的

3、标注第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法 在MATLAB中，变量的元素（即矩阵元）用圆括号“（）”中的数字（也称为下标）来注明，一维矩阵（也称数组）中的元素用一个下标表示，二维矩阵由两个下标数构成，以逗号分开，对三维矩阵则由三个下标数构成。3赋值技巧赋值技巧(1)利用冒号“：”给全行的元素赋值(2)利用行、列标注构成新的矩阵4特殊矩阵和数组特殊矩阵和数组(1)单位矩阵函数单位矩阵函数eye()函数功能：产生对主角线元素为1，其它元素为0的单位矩阵。eye()的调用格式如下：A=eye(n)返回一个nn阶单位矩阵；A=eye(m,n)返回一个mn阶单位矩阵，或用A

4、=eye(m,n)；(2)zeros函数、函数、ones函数、函数、rand以及以及randn函数函数A=zeros(n)返回一个nn阶零矩阵；A=zeros(m,n)返回一个mn阶零矩阵；第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法(3)linspace函数和函数和logspace函数函数linspace函数的调用格式如下：y=linspace(a,b)产生一个行矢量y，该矢量把a和b间的数等分100份而得到。y=linspace(a,b,n)产生一个行矢量y，该矢量把a和b间的数等分n份而得到。5MATLAB内部特殊变量和常数内部特殊变量和常数变量变量ans：临时变

5、量，通常指示当前的答案。常常数数eps：表示浮点相对精度；其值是从1.0到下一个最大浮点数之间的差值。变量值作为一些MATLAB函数计算的相对浮点精度，按IEEE标准，esp=2-52近似为2.2204e-016。常常数数realmax：表示最大正浮点数；任何大于该值的运算都溢出。在具有IEEE标准浮点格式的机器上，realmax略小于21024，近似为1.7977e+308。常数常数realmin：表示最小正浮点数；任何小于该值的运算都溢出。在具有IEEE标准浮点格式的机器上，realmin略小于2-1024，近似为2.2251e-308。常数常数pi：表示圆周率。表达式4*atan(1)和

6、imag(log(-1)产生相同的值。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法常常数数Inf：代表正无穷大，一般被0除或溢出则产生无穷大结果。如2/0，210000均产生结果：Inf；而log(0)产生结果：-Inf。虚数单位虚数单位i，j：表示复数虚部单位，相当于 。NaN：表示非数值。如当Inf-Inf，Inf/Inf，0*Inf，0/0均产生该结果。6复数的赋值方式复数的赋值方式 MATLAB的每一个元素都可以是复数，实数是复数的特例。复数的虚数部分用i或j表示。对复数矩阵有两种赋值方法：(1)可将矩阵元逐个赋予复数可将矩阵元逐个赋予复数 (2)将矩阵的实部和

7、虚部分别赋值：将矩阵的实部和虚部分别赋值：7变量检查变量检查在程序调试或变量的赋值过程，往往需要检查工作空间中的变量、变量的阶数以及变量赋值内容。在检查变量及其阶数等内容时，既可用工作空间窗口，也可在命令窗口使用who或whos命令来完成检查。当查看某变量的赋值情况，可在命令窗口直接键入该变量名回车即可。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法2.2 运算符与复数运算 算术运算符：算术运算符：进行数值计算。关系运算符：关系运算符：比较两个操作数的大小。逻辑运算符：逻辑运算符：进行逻辑运算。2.2.1 2.2.1 算术运算符算术运算符(1)矩阵加减法矩阵加减法“”：A

8、B功能：两矩阵对应元素相加减。因此，A和B两矩阵必须有相同的大小，或其中之一 为标量，标量可以与任意大小的矩阵相加。(2)矩阵相乘矩阵相乘“*”：A*B 功能：C=A*B为两矩阵线性代数的乘积，即(3)矩阵元素相乘矩阵元素相乘“.*”：A.*B功能：矩阵A和B的对应元素相乘；因此，A和B必须大小相同，或其中之一为标量。(4)矩阵右除矩阵右除“B/A”与左除与左除“AB”如果A为一非奇异矩阵，则B/A与AB可通过A的逆矩阵与B矩阵得到：B/A=B*inv(A)；AB=inv(A)*B。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法(5)矩阵元素右除矩阵元素右除“A./B”与

9、左除与左除“A.B”矩阵元素右除“A./B”表示矩阵元素A(i,j)/B(i,j)；矩阵元素左除“A./B”表示矩阵B(i,j)/A(i,j)，因此，A和B必须大小相同，或者其中之一为标量。(6)矩阵幂矩阵幂“”：Xp 如果p为标量，表示X的p次幂；如果X为标量，而p为矩阵，Xp用特征值和特征特征 向量表示X的矩阵p次幂。注意X和p不能同时为矩阵，但必须是方阵。(7)矩阵元素幂矩阵元素幂“.”：A.B A.B表示矩阵元素A（i,j）的B(i,j)次幂，A与B必须大小相同，或者其中之一为标量。(8)矩阵转置矩阵转置“”A表示矩阵A的线性代数转置。对于复矩阵，表示复共轭转置。(9)非共轭转置非共轭

10、转置“.”A.表示非共轭转置；对于复矩阵，不包括共轭。(10)冒号操作符冒号操作符“：”冒号是一个非常有用的操作符；可以产生向量、数组下标以及for循环。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法关系比较结果只有两种可能，即1或0。1表示关系式这“真”，即关系式正确；0表示该关系为“假”，即它不成立。2.2.3 2.2.3 逻辑操作符逻辑操作符 通常逻辑变量只能取0(假)和1(真)两个值。逻辑量的基本运算除“与(&)”、“或(|)”和“非()”外，有时也包括“异或(xor)”，不过“异或”可以用3种基本运算组合而成。两个逻辑量经过这4种逻辑运算后的输出仍然是逻辑量。2

11、.2.2 2.2.2 关系操作符关系操作符 关系运算是指两个元素之间数值的比较。MATLAB所提供的关系操作符如表所示。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法2.2.4 2.2.4 关系与逻辑函数关系与逻辑函数其他关系与逻辑函数 测试函数 第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法复数运算复数运算 1MATLAB中所有的运算符和函数都对复数有效。2复数的共轭可利用函数“conj”来完成 2.3 控制流控制流 2.3.1 If2.3.1 If语句语句 if语句称为条件执行语句。其关键字包括if、else、elseif和end。格式之一格式之

12、一：if 表达式表达式 语句组语句组A end其工作流程如图所示。注注意意：语句中的end是决不可少的，没有它，在逻辑表达式为0时，就找不到继续执行程序的入口。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法 格式之二：格式之二：if 表达式表达式 语句组语句组A else 语句组语句组B end其工作流程如图所示。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法 格式之三：格式之三：if 表达式表达式1 语句组语句组A elseif 表达式表达式2 语句组语句组B else 语句组语句组C end工作流程原理如图2.3所示。第 2 章 MATLAB的基

13、本语法第 2 章 MATLAB的基本语法switch 选择表达式选择表达式case 情况表达式情况表达式1语句组语句组1case 情况表达式情况表达式2语句组语句组2 otherwise 语句组语句组nend Switch语句 switch语句，也是条件选择结构。其关键字包括switch、case、otherwise和end。它主要用于有选择性的程序设计，实现程序的多分支选择。其调格式为：第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法 While语句while语句为条件循环语句，循环执行一组语句，执行次数不确定，而是决定于一些逻辑条件。其关键字包括while、end、br

14、eak等。基本调用格式：while 表达式表达式 语句语句A end第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法2.3.4 for2.3.4 for语句语句for语句也是循环语句，但与while语句不同的是，它循环执行一组语句的执行次数是确定。其关键字包括for、end、break等。调用的基本格式如下：for index=初值：增量：终值 语句组A end功能：把语句组A（亦称为循环体）反复执行N次。循环次数N为：N1+(终值-初值)/增量在每次执行时程序中的index的值按“增量”增加。注意：注意：(1)For循环不能用For循环内重新赋值循环变量n来终止。(2)在

15、For循环内接受任何有效的MATLAB数组。(3)for循环可按需要嵌套。与其它的编程语言类似，for语句可以嵌套使用。(4)当有一个等效的数组方法来解给定的问题时，应避免用For循环。(5)为了提高处理的速度，在For循环(While循环)被执行之前，应预先分配数组。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法2.4 2.4 数据的输入输出及文件的读写 2.4.1 2.4.1 交互输入与输出命令和函数交互输入与输出命令和函数1键盘输入命令键盘输入命令input格式一：格式一：u=input（提示内容提示内容）格式二：格式二：u=input（提示内容提示内容，s）在屏幕

16、上显示提示内容，等待从键盘输入，将输入的符号以字符串赋给文本（字符串）变量u。2.菜单输入命令菜单输入命令menu功能：产生一个供用户输入的选择菜单。格式：格式：k=menu（title，选项选项1，选项选项2，选项选项n）显示以字符串变量title为标题的菜单，选择为字符变量：选项1，选项2，选项n，并将所输入的值赋给变量k。3暂停执行命令暂停执行命令pausepause 常用在M文件中，用于停止执行，直接按任意键继续执行；pause(n)暂停执行n秒后继续执行；pause on 允许一系列pause命令暂停程序执行；pause off 保证任何pause命令和pausea(n)语句不能暂停

17、程序执行。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法4显示命令显示命令 disp功能：显示指定的变量或变量的内容。调用格式：调用格式：disp(变量名变量名)5按格式要求输出变量命令按格式要求输出变量命令sprintf功能：按格式要求输出变量调用格式：调用格式：sprintf(显示格式显示格式,变量变量)。2.4.2 文件输入输出命令与函数 1save功能：用以将工作空间中的变量保存到磁盘上。格式一：格式一：save 将工作空间中的所有变量保存在一个名为：“matlab.mat”的二进制格式文件中，该文件可通过load命令来重新装入工作空间。格式二：格式二：save文

18、件名文件名 变量名变量名将工作空间中指定的“变量名”保存在指定“文件名.mat”的二进制格式文件中。格式三：格式三：save文件名文件名 选项选项使用“选项”指定ASCII文件格式，将工作实间中所有变量保存到“文件名”所指定的文件中。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法2.load：功能：从磁盘文件中重新调入变量内容到工作空间。格式一：格式一：load 将保存在“matlab.mat”文件中的所有变量调入到工作空间。格式二：格式二：load 文件名文件名从“文件名.mat”中调入变量，可给出全部路径。3.fopen功能：打开文件或获得打开文件信息。格式一：格式一

19、：f_id=fopen(文件名，文件名，允许模式允许模式)以允许模式指定的模式打开“文件名”所指定的文件，返回文件标识f_id；允许模式允许模式 可以是下列几个字符串之一：r ：打开文件进行读（缺省型式）；w：删除己存在文件中的内容或生成一个新文件，打开进行写操作；a ：打开一个己存在的文件或生成并打开一个新文件，进行写操作，在文件末尾添加数据；第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法格式二：格式二：f_id,message=fopen(文件名，文件名，允许模式允许模式，格式，格式)功能：用指定的数据“格式”打开数据文件，返回文件标识和打开文件信息两个参数。“数据格

20、式数据格式”。如果fopen成功打开文件，则返回文件标识f_id，message内容为空，如果不能成功打开，则返回f_id值为1，message中返回一个有助于判断错误类型的字符串。有三个值是预先定义的，不能打开或关闭：0：表示标准输入，一直处于打开读入状态。1：表示标准输出，一直处于打开追加状态。2：表示标准错误，一直处于打开追加状态。4fclose功能：关闭一个或多个已打开的文件。格式一：格式一：status=fclose(f_id)关闭指定文件，返回0表示成功，返回-1表示失败。格式二格式二status=fclose(all)功能：关闭所有文件，返回0表示成功，返回-1表示失败。第 2

21、章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法5fread格式一：格式一：A,count=fread(f_id,size,精度精度)功能：从指定文件中读入二进制数据，将数据写入到矩阵A中；可选输出count返回成功读入元素个数；f_id为整数文件标识，其值由fopen函数得到；可选参数size确定读入多少数据，如果不指定参数size，则一直读到文件结束为止，参数size合法选择有：n：读入n个元素到一个列向量；inf：读到文件结束，返回一个与文件数据元素相同的列向量；m,n：读入足够元素填充一个mn阶矩阵，填充按列顺序进行，如果文件不够大，则填充0。精度表示读入数据精度的字符串，

22、控制读入每个值的数据位，这些位可以是整数型、浮点值或字符。格式二：格式二：A,count=fread(f_id,size,精度精度,skip)可选参数skip，指定每次读操作跳过字节数，如果精度是某一种位格式，则每次读操作将跳过相应位数。6fwrite功能：向文件中写入二进制数据。格式一：格式一：count=fwrite(f_id,A,精度精度)将矩阵A中元素写入指定文件，将其值转换为指定的精度。格式二：格式二：count=fwrite(f_id,A,精度精度,skip)可用参数skip指定每次写操作跳过指定字节。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法7fscan

23、f格式一：格式一：A=fscanf(f_id,格式格式）从由f_id所指定的文件中读入所有数据，并根据格式字符串进行转换，并返回给矩阵A，格式字符串指定被读入数据的格式。格式二：格式二：A,count=fscanf(f_id,格式格式,size)读入由size指定数量的数据，并根据格式字符进行转换，并返回给矩阵A，同时返回成功读入的数据数量count。8fprintf格式一：格式一：count=fprintf(f_id，格式格式，A，)将矩阵A或其它矩阵的实部数据以格式字符串指定的形式进行规格化，并将其写入指定的文件中，其返回值为写入数据的数量。格式二：格式二：fprintf(格式格式，A，)

24、将A或其它值以格式给定的形式输出到标准输出显示屏幕上。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法9fgets功能：以字符串形式返回文件中的下一行内容，包含行结束符。格式一：格式一：ctr=fgets(f_id)返回文件标识为f_id的文件中的下一行内容，如果遇到文件结尾（EOF），则返回-1，所返回的字符串中包括文本结束符，用fgetl()则返回的字符串中不包括行结束符。格式二：格式二：str=fgest(f_id，n)返回下行中最多n个字符，在遇到行结束符或文件结束（EOF）时不追加字符。10fgetl功能：以字符串形式返回文件中的下一行内容，但不含行结束符。格式：

25、格式：str=fgetl(f_id)返回文件标识为文件中的下一行内容，如果遇到文件结尾，则返回1，所返回的字符串中不包括行结束符。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法11ferror功能：查询MATLAB关于文件输入、输出操作的错误。messgeg=ferror(f_id)将标识为f_id的已打开文件的错误信息返回给message变量。12feof功能：测试文件结尾（EOF）。格式：格式：eoftest=feof(f_id)测试指定文件是否设置了EOF；如果返回1则表示设置了EOF指示器，返回0未设置。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的

26、基本语法13imread 功能：从图像文件中读入图像格式一：格式一：A=imread（文件名，（文件名，图像文件格式图像文件格式）将文件名指定的图像文件读入A，A为无符号8位整数（uint8）。如果文件为灰度图像，则A为一个二维数组；如果文件是一个真彩色RGB图像，则A是一个三维数组(m*n*3)。格式二：格式二：A,map=imread（文件名，（文件名，图像文件格式图像文件格式）读入索引图像到矩阵A，其调色板值返回给map，A为无符号8位整数（uint8），map为双精度浮点数，其值在0，1范围内。14imwrite:将图像写入图像文件中。格式一：格式一：imwrite(A,文件名，文件名

27、，图像文件格式图像文件格式)格式二：格式二：imwrite(A，map，文件名，文件名，图像文件格式图像文件格式)将A中的索引图像及其相关的调色板map存放到指定文件。调色板map必须是MATLAB的有效调色板。注意大多数图像文件格式不支持大于256条的调色板。15imfinfo 功能：返回图像文件信息格式：格式：info=imfinfo(文件名，文件名，图像文件格式图像文件格式)返回一个图像信息结构，或结构数组。图像文件格式与imread函数的一样。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法16auread功能:读入声音文件（.au）格式一：格式一：Y=auread

28、(aufile)读入由文件名aufile指定的声音文件，返回采样数据给变量Y。如果文件名中没有扩展名，则自动在其后加上.au作为扩展名。幅值在-1，1范围内。支持多通道数据格式：8-bit mu-law；或 8-,16-，32-bitlinear。格式二：格式二：Y,Fs,bits=auread(aufile)返回采样率Fs(Hz)以及文件中每数据编码时所用的位数(bits)。17Auwrite 功能：向文件（.au）中写入声音数据。格式一：格式一：auwrite(A,文件名文件名.Au)向文件名.au指定的文件中写入声音数据，数据在A中以一个通道一列的方式安排，幅值超过-1,+1范围时，在写

29、入前先进行剪裁处理。格式二：格式二：auwrite(A,Fs,文件名文件名.au)用指定的数据采样Fs(Hz)写入声音数据。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法18wavread功能:读入声音文件（.wav）格式一：格式一：A=wavread(文件名文件名.wav)读入由文件名指定的Microsoft声音文件(.wav)，返回采样数据给变量A。如果文件名中没有扩展名，则自动在其后加上.wav作为扩展名，幅值在-1，1范围内。格式二：格式二：A,Fs,bits=wavread(文件名文件名.wav)返回采样率Fs(Hz)以及文件中每数据编码时所用的位数(bits)

30、。19wavwrite功能：向Microsoft WAV声音文件（.wav）中写入声音数据格式一：格式一：wavwrite(A,文件名文件名.wav)向指定的文件中写入声音数据，数据在A中以一个通道一列的方式安排，幅值超过-1,+1范围时，在写入前先进行剪裁处理。格式二：格式二：wavwrite(A,Fs,文件名文件名.wav)用指定的数据采样Fs(Hz)写入声音数据。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法2.5 基本数学函数 2.5.1 三角函数1正弦正弦sin函数与反正弦函数函数与反正弦函数asin函数函数格式：格式：Asin(X)功能：对矩阵或数组X的每个元

31、素求正弦值，所有角度用弧度表示。格式：格式：Xasin(A)功能：对于A的元素求反正弦值，结果为弧度。2 2双曲正弦双曲正弦sinhsinh函数与反双曲正弦函数函数与反双曲正弦函数asinhasinh函数函数格式：格式：A Asinh(X)sinh(X)功能：对矩阵或数组X的每个元素求双曲正弦值。格式：格式：Xasinh(A)功能：对于A的元素求反双曲正弦值。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法3余弦余弦cos函数与反余弦函数函数与反余弦函数acos函数函数格式：格式：Acos(X)功能：对矩阵或数组X的每个元素求余弦值，所有角度用弧度表示。格式：格式：Xaco

32、s(A)功能：对于A的元素求反余弦值，结果为弧度。4双曲余弦双曲余弦cosh函数与反双曲余弦函数函数与反双曲余弦函数acosh函数函数格式：格式：Acosh(X)功能：对矩阵或数组X的元素求双曲余弦值。格式：格式：Xacosh(A)功能：对于A的元素求反双曲余弦值。5正切正切tan函数与反正切函数函数与反正切函数atan函数函数格式：格式：Atan(X)功能：对矩阵或数组X的每个元素求正切值，所有角度用弧度表示。格式：格式：Xatan(A)功能：对于A的每个元素求反正切值，结果为弧度。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法6四象限反正切四象限反正切atan2函数函

33、数格式：格式：P=atan2(Y，X)功能：四象限反正切函数。返回大小与Y、X相同的矩阵或数组，由Y和X对应元素的实部求反正切值得到，其中虚部忽略。7 7双曲正切双曲正切tanhtanh函数与反双曲正切函数与反双曲正切atanhatanh函数函数格式：格式：A Atanh(X)tanh(X)功能：对于X的每个元素求双曲正切值。格式：格式：Xatanh(A)功能：对于A的每个元素求反双曲正切值。8 8正割正割secsec函数与反正割函数与反正割asecasec函数函数格式：格式：A Asec(X)sec(X)功能：对X的每个元素求正割。格式：格式：Xasec(A)功能：返回A的每个元素的反正割值

34、。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法9 9双曲正割双曲正割secsec函数与反双曲正割函数与反双曲正割asecasec函数函数格式：格式：A Asech(X)sech(X)功能：对X的每个元素求双曲正割。格式：格式：Xasech(A)功能：返回A的每个元素的反双曲正割值。1010余割余割csccsc函数与反余割函数与反余割acscacsc函数函数格式：格式：A Acsc(X)csc(X)功能：对X的每个元素求正割。格式：格式：Xachc(A)功能：返回A的每个元素的反正割值。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法11双曲余割双曲余

35、割csch函数与反双曲余割函数与反双曲余割asch函数函数格式：格式：A=csch(X)功能：对X的每个元素求双曲余割。格式：格式：Xacsch(A)功能：返回A的每个元素的反双曲余割值。12余切余切cot函数与反余切函数与反余切acot函数函数格式：格式：A=cot(X)功能：对X的每个元素求余切。格式：格式：Xacot(A)功能：返回A的每个元素的反余切值。13双曲余切双曲余切coth函数与反双曲余切函数函数与反双曲余切函数acoth函数函数格式：格式：A=coth(X)功能：对X的每个元素求双曲余切。格式：格式：Xacoth(A)功能：返回A的每个元素的反双曲余切值第 2 章 MATLA

36、B的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法2.5.2 2.5.2 指数、对数、幂运算指数、对数、幂运算 1指数指数exp函数与自然对数函数与自然对数log函数函数格式：格式：Aexp(X)功能：返回X每个元素的以e为底的指数值。格式：格式：Xlog(A)功能：返回A的每个元素的自然对数。2常用对数常用对数logl0函数函数格式：格式：Xlogl0(A)功能：对A的每个元素求常用对数。3 log2函数和幂函数函数和幂函数pow2格式：格式：Xlog2(A)功能：对A的每个元素计算其以2为底的对数。格式：格式：A=pow2(X)功能：A的元素为2对X每个元素求幂得到。4平方根函数平方根函数格式

37、：格式：A=sqrt(X)功能：返回对数组X每个元素求平方根的数组，如果元素为负或复数，则结果为复数。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法复数的基本运算复数的基本运算 1求复数实部函数求复数实部函数real格式：格式：X=real(Z)功能：返回复数Z的每个元素的实部。2求复数的虚部函数求复数的虚部函数imag格式：格式：Y=imag(Z)功能：返回复数Z的每个元素的虚部。3绝对值和复数模函数绝对值和复数模函数abs格式：格式：A=abs(Z)功能：返回Z每个元素的绝对值。如果Z的元素是复数，则返回其模。4求相角函数求相角函数angle格式：格式：P=angle

38、(Z)功能：对Z的每个元素求相角。5共轭函数共轭函数conj格式：格式：C=conj(Z)功能：对Z的每个元素求共轭复数。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法数据的取舍与保留数据的取舍与保留1向向0方向取整数函数方向取整数函数fix格式：格式：I=fix(X)返回X中每个元素的最靠近零的整数。若X为复数，则分别对X的实部和虚部取整。2向向-方向取整数函数方向取整数函数floor格式：格式：I=floor(X)返回X中每个元素的最靠近该元素的最小整数。若X为复数，则分别对X的实部和虚部取最小整。3向向-方向取整数函数方向取整数函数ceil格式：格式：I=ceil(

39、X)返回X中每个元素的最靠近该元素的最大整数。若X为复数，则分别对X的实部和虚部取最大整数。4四舍五入取整数函数四舍五入取整数函数round格式：格式：I=round(X)返回X中每个元素的最靠近该元素的整数。若X为复数，则分别对X的实部和虚部取整数。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法5模数余函数模数余函数mod格式：格式：M=mod(X，Y)返回X关于Y的余数。6除后余数函数除后余数函数rem格式：格式：M=rem(X，Y)功能：返回X关于Y的余数。7符号函数符号函数sign格式：格式：s=sign(X)如果X大于零，则返回1；如果X等于零，则返回0；如果X

40、小于零，则返回-1。如果X为复数，则算法为：SIGN(X)=X./ABS(X)。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法2.6 基本绘图方法基本绘图方法2.6.1 图形窗口的控制 在MATLAB中，图形的绘制必须在图形窗中进行。通常，只要执行了任意一种绘图命令，图形窗口(Figure)就会自动产生。此时，所生成的图形窗口称为当前图形窗，绘图命令所绘制的图形将在当前图形窗中完成。1figure命令命令格式：格式：figure 或或 figure(N)功能：创建一个图形窗口。使编号为N的图形窗口成为当前图形窗口，即图形窗口处于可视状态。如果窗口N不存在，则将创建一个句柄

41、为N的图形窗口。2clf命令命令：清除当前图形窗口中的所有的内容。格式：格式：clf3close命令命令：关闭图形窗口格式一：格式一：close 或或 close(N)关闭当前图形窗口或指定编号关闭当前图形窗口或指定编号N的图形窗口。的图形窗口。格式二：格式二：close all 关闭所有图形窗口。关闭所有图形窗口。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法4hold命令命令格式：格式：hold on(off)功能：保持当前图形窗的内容，或取消hold on的命令功能，恢复系统默认状态。通常，MATLAB在执行某一绘图命令时，系统会自动将当前图形窗口中的内容清除，然后

42、再绘制。hold命令的功能就是保持当前图形窗的内容，使后续绘制函数仍可该图形窗口中完成绘图，实现一张图中绘制多个图形。若再键入hold命令就解除冻结。这种拉线开关式的控制有时会造成混乱，可以用hold on和hold off命令来得到确定的状态。5subplot命令命令功能：将一个图形窗口划分为多个子图形窗口格式：格式：subplot(m,n,p)或或 subplot(nmp)将图形窗口分成nm个子图形窗口，并选择第p个子图形窗口作为当前图形窗口，供绘制函数作图使用。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法2.6 基本绘图方法基本绘图方法1.二维图形绘制命令二维图形

43、绘制命令plot MATALB为用户提供了一个基本的二维曲线绘图函数plot。格式一：格式一：plot(y)-输入一个数组的情况输入一个数组的情况功能：如果y是一个数组，函数plot(y)给出线性直角坐标的二维图，该二维图以y中元素的下标作为X坐标，y中元素的值作为Y坐标，一一对应画在XY坐标平面图上，而且将各点以直线相连。若y的元素是复数，则plot(y)等价于plot(real(y),imag(y)，其中real(y)是y的实部，imag(y)是y的虚部。若y是矩阵，就按列绘制曲线，曲线的条数等于y矩阵的列数。格式二：格式二：plot(x,y)-输入两个数组的情况输入两个数组的情况功能：绘

44、出以x元素为横坐标、y元素为纵坐标的曲线。数组x和y必须具有相同长度。2.6.2 2.6.2 二维图形的绘制二维图形的绘制 第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法2线型、标记符号及颜色的设置线型、标记符号及颜色的设置为了设定线型、颜色以及标记符号，用户只需在plot的输入变量组后面，加一个引号，在引号内部放入线型、颜色以及标记符号的标志符即可完成。格式一：格式一：plot（y，字符串字符串）格式二：格式二：plot（x,y，字符串字符串）3图形的标注、网格以及图例说明图形的标注、网格以及图例说明(1)添加图形标题命令添加图形标题命令title 格式：格式：titl

45、e(string)功能：在当前坐标系的顶部加一个文本串string，作为该图形的标题。(2)添加坐标轴标志函数添加坐标轴标志函数xlabe、ylabel、zlabel格式：格式：xlabel(text)或或 ylabel(text)或或zlabel(text)功能：给当前X轴或Y轴或Z轴标注文本标注。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法(3)设置网格线命令设置网格线命令grid格式：格式：grid on(off)功能：对当前坐标图加上网格线或撤消网格线。若直接调用grid命令即可设置或撤消网格线。(4)图形标注函数图形标注函数legend格式：格式：legend

46、(string1,string2,string3,.)功能：在当前图中添加图例。格式：格式：Legend off功能：撤消当前坐标图上的图例。4坐标轴的形式与刻度坐标轴的形式与刻度(1)设置坐标轴函数设置坐标轴函数axis格式一：格式一：axis(xmin，xmax，ymin，ymax)功能：对当前二维图形对象的X轴和Y轴进行标定。格式二：格式二：axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)功能：对当前三维图形对象的X、Y和Z轴进行标定。格式三：格式三：axis off(on)功能：使坐标轴、刻度、标注和说明变为不显示（显示）状态。格式四：格式四：axis(manua

47、l)功能：将冻结当前的坐标比例，以后的图形均以此比例绘出。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法(2)对数坐标轴命令对数坐标轴命令semilogx、semilogy、loglog格式：格式：semilogx(.)功能：在X轴上采用常用对数来进行标定。该命令的调用格式与plot函数的调用格式相同。格式：格式：semilogy(.)功能：在Y轴上采用常用对数来进行标定。该命令的调用格式与plot函数的调用格式相同。(3)极坐标函数极坐标函数polar格式：格式：polar(theta,rho)功能：绘制极角为theta,极径为rho的极坐标图形。格式：格式：polar

48、(theta,rho,s)功能：绘制由S指定样式、颜色的极坐标图形。(4)图形边框控制命令图形边框控制命令box格式：格式：box on(off)对所绘制的图形添加图形边框(默认状态)，或关闭图形边框。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法5.二维图形其它的相关函数命令二维图形其它的相关函数命令(1)获取函数获取函数ginput格式：格式：X，Y=ginput(N)功能：从当前的坐标图上获得N个点的数据，并返回这N个点的相应X、Y坐标向量。指针可以由鼠标或键盘上的除回车以外的任意键来进行输入，回车键是用来在N个数据点输完以前强行停止输入的。(2)图形填充函数图形填

49、充函数fill格式：格式：fill(X,Y,C)功能：填充二维多边形，多边形由向量X，Y来定义，填充的色由C来确定。多边形的顶点是由一组X，Y元素来确定，必要时应组成一个闭合的曲线。C可以从r,g,b,c,m,k选出一种色填充也可以是一个GRB向量r,g,b，用它来确定所填充的色。第 2 章 MATLAB的基本语法第 2 章 MATLAB的基本语法2.6.3 2.6.3 多条曲线的绘制多条曲线的绘制 在MATALB中，通常，在一张图上绘制多条曲线有以下4种方法。1使用使用plot(t,y1,y2,)命令命令该语句中t是向量，y=y1,y2是矩阵，若t是列向量，则y的列(行)长应与t长度相同。Y

50、的列(行)数就是曲线的条数。2.使用使用hold命令命令在画完前一张图形后，用hold命令保持住该图形窗口中的内容，再画下一条曲线。3.利用利用plot(x1,y1,x2,y2,.,xn,yn)语句语句在该语句中，x1,y1,x2,y2,.,xn,yn等分别为向量对。每一对X-Y向量可以绘出一条图线，这样就可以在一张图上画出多图线，每一组向量对的长度可以不同，在其后面都可加线型标志符。4使用使用plotyy命令：命令：plotyy(x1,y1,x2,y2)它设有两个坐标，左纵坐标对应y1，右纵坐标对应y2，以便绘制两个y尺度不同的变量，但x仍用同一个比例尺。2.6.4 2.6.4 复数的绘图复