自学matlab之2013b.ppt

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1、MATLAB语言基础与应用语言基础与应用物理工程学院物理工程学院秦文华秦文华MATLAB语言介绍语言介绍一、MATLAB语言的发展lmatlab语言是由美国的Clever Moler博士于1980年开发的；l设计者的初衷是为解决“线性代数”课程的矩阵运算问题；l取名MATLAB即Matrix Laboratory 矩阵实验室的意思；它将一个优秀软件的易用性与可靠性、通用性与专它将一个优秀软件的易用性与可靠性、通用性与专业性业性、一般目的的应用与高深的科学技术应用有、一般目的的应用与高深的科学技术应用有机地相结合起来机地相结合起来lMATLAB是一种直译式的高级语言，比其它程是一种直译式的高级语

2、言，比其它程序设计语言容易。序设计语言容易。MATLAB语言与其它语言的语言与其它语言的关系仿佛和关系仿佛和C语言与汇编语言的关系一样语言与汇编语言的关系一样lMATLAB已经不仅仅是一个已经不仅仅是一个“矩阵实验室矩阵实验室”了，它集科学计算、图象处理；声音处理于了，它集科学计算、图象处理；声音处理于一身，并提供了丰富的一身，并提供了丰富的Windows图形界面图形界面设计方法设计方法lMATLAB语言是功能强大的计算机高级语言语言是功能强大的计算机高级语言,它以超群的风格与性能风靡全世界它以超群的风格与性能风靡全世界,成功成功地应用于各工程学科的研究领域地应用于各工程学科的研究领域lMAT

3、LAB最早在美国是作为大学工科学生必修最早在美国是作为大学工科学生必修的计算机语言之一的计算机语言之一 lMATLAB语言已在我国推广使用，现在已应用语言已在我国推广使用，现在已应用于各学科研究部门和许多高等院校于各学科研究部门和许多高等院校;l l特别是特别是特别是特别是MATLABMATLAB在我国大学生数学建模竞赛中的在我国大学生数学建模竞赛中的在我国大学生数学建模竞赛中的在我国大学生数学建模竞赛中的应用，为参赛者在有限的时间内准确、有效的解应用，为参赛者在有限的时间内准确、有效的解应用，为参赛者在有限的时间内准确、有效的解应用，为参赛者在有限的时间内准确、有效的解决问题提供了有力的保证

4、。决问题提供了有力的保证。决问题提供了有力的保证。决问题提供了有力的保证。lMATLAB语言不受计算机硬件的影响，语言不受计算机硬件的影响，现有的现有的硬件条件下硬件条件下的计算机都可以使用的计算机都可以使用。当然，随着。当然，随着应用功能的增强，对硬件的要求也在提高。应用功能的增强，对硬件的要求也在提高。二、二、matlab能在各领域做什么能在各领域做什么l工业研究与开发工业研究与开发l数学教学，特别是线性代数数学教学，特别是线性代数l数值分析和科学计算方面的教学与研究数值分析和科学计算方面的教学与研究l电子学、控制理论和物理学等工程和科学学科电子学、控制理论和物理学等工程和科学学科方面的教

5、学与研究方面的教学与研究l经济学、化学和生物学等计算问题的所有其他经济学、化学和生物学等计算问题的所有其他领域中的教学与研究领域中的教学与研究http:/二、二、MATLAB语言的功能语言的功能l强大的数值（矩阵）运算功能强大的数值（矩阵）运算功能l广泛的符号运算功能广泛的符号运算功能l高级与低级兼备的图形功能（计算结果的可视高级与低级兼备的图形功能（计算结果的可视化功能）化功能）l可靠的容错功能可靠的容错功能l应用灵活的兼容与接口功能应用灵活的兼容与接口功能l信息量丰富的联机检索功能信息量丰富的联机检索功能三、三、MATLAB语言的特点语言的特点l语言简洁紧凑，语法限制不严，程序设计语言简洁

6、紧凑，语法限制不严，程序设计自由度大，可移植性好自由度大，可移植性好l运算符、库函数丰富运算符、库函数丰富l图形功能强大图形功能强大l界面友好、编程效率高界面友好、编程效率高l扩展性强扩展性强丰富的丰富的MATLAB工具箱工具箱lMATLAB主工具箱主工具箱l符号数学工具箱符号数学工具箱lSIMULINK仿真工具箱仿真工具箱l控制系统工具箱控制系统工具箱l信号处理工具箱信号处理工具箱l图象处理工具箱图象处理工具箱l通讯工具箱通讯工具箱l系统辨识工具箱系统辨识工具箱l神经元网络工具箱神经元网络工具箱l金融工具箱金融工具箱l MATLAB的工具箱大致可以分为两类：功的工具箱大致可以分为两类：功能型

7、工具箱和领域型工具箱。许多学科，能型工具箱和领域型工具箱。许多学科，在在MATLAB中都有专用工具箱，但中都有专用工具箱，但MATLAB语言的扩展开发还远远没有结束，语言的扩展开发还远远没有结束，各学科的相互促进，将使得各学科的相互促进，将使得MATLAB更加更加强大强大MATLAB的开放式可扩充结构的开放式可扩充结构l lmatlab 所有函数都是开放的（源程序开放）所有函数都是开放的（源程序开放）l l用户可按自己意愿随意更改用户可按自己意愿随意更改l l正因为此功能，使得正因为此功能，使得matlab的应用越来越广泛的应用越来越广泛l l强大的联机检索帮助系统强大的联机检索帮助系统 可随

8、时检索可随时检索可随时检索可随时检索matlabmatlab函数函数函数函数 可随时查询可随时查询可随时查询可随时查询matlabmatlab函数的使用方法函数的使用方法函数的使用方法函数的使用方法四、四、MATLAB的工作环境的工作环境l l启动启动启动启动MATLABMATLABl l主窗口主窗口主窗口主窗口l lMATLABMATLAB的命令窗口的命令窗口的命令窗口的命令窗口（1 1）命令窗口的菜单栏）命令窗口的菜单栏）命令窗口的菜单栏）命令窗口的菜单栏（2 2）命令窗口的工具栏）命令窗口的工具栏）命令窗口的工具栏）命令窗口的工具栏（3 3）命令窗口的命令编辑区）命令窗口的命令编辑区）命

9、令窗口的命令编辑区）命令窗口的命令编辑区l l历史命令窗口历史命令窗口历史命令窗口历史命令窗口l l当前目录窗口、工作空间窗口当前目录窗口、工作空间窗口当前目录窗口、工作空间窗口当前目录窗口、工作空间窗口l lMATLABMATLAB帮助系统帮助系统帮助系统帮助系统l lMATLABMATLAB的演示功能的演示功能的演示功能的演示功能l l退出退出退出退出MATLABMATLAB1.启动启动MATLABl l与常规的应用软件相同，与常规的应用软件相同，与常规的应用软件相同，与常规的应用软件相同，MATLABMATLAB的启动也有多种的启动也有多种的启动也有多种的启动也有多种方式，首先常用的方法

10、就是双击桌面的方式，首先常用的方法就是双击桌面的方式，首先常用的方法就是双击桌面的方式，首先常用的方法就是双击桌面的MATLABMATLAB图图图图标，也可以在开始菜单的程序选项中选择标，也可以在开始菜单的程序选项中选择标，也可以在开始菜单的程序选项中选择标，也可以在开始菜单的程序选项中选择MATLABMATLAB组件中的快捷方式，当然也可以在组件中的快捷方式，当然也可以在组件中的快捷方式，当然也可以在组件中的快捷方式，当然也可以在MATLABMATLAB的安装的安装的安装的安装路径的子目录中选择可执行文件路径的子目录中选择可执行文件路径的子目录中选择可执行文件路径的子目录中选择可执行文件“M

11、ATLAB.exeMATLAB.exe”。l l启动启动启动启动MATLABMATLAB后，后，后，后，将打开一个将打开一个将打开一个将打开一个MATLABMATLAB的的的的欢迎界面，随后打开欢迎界面，随后打开欢迎界面，随后打开欢迎界面，随后打开MATLABMATLAB的桌面系统的桌面系统的桌面系统的桌面系统（DesktopDesktop）如右图所）如右图所）如右图所）如右图所示。示。示。示。2.MATLAB的桌面工作环境的桌面工作环境菜单栏和工具栏菜单栏和工具栏工作工作空间空间窗口窗口当前目当前目录窗口录窗口历史命历史命令窗口令窗口命令窗口3.命令窗口命令窗口l l命令窗口是命令窗口是命令

12、窗口是命令窗口是MATLABMATLAB的主要交互窗口，用于输的主要交互窗口，用于输的主要交互窗口，用于输的主要交互窗口，用于输入命令并显示除图形以外的所有执行结果。入命令并显示除图形以外的所有执行结果。入命令并显示除图形以外的所有执行结果。入命令并显示除图形以外的所有执行结果。l lMATLABMATLAB命令窗口中的命令窗口中的命令窗口中的命令窗口中的“”为命令提示符，为命令提示符，为命令提示符，为命令提示符，表示表示表示表示MATLABMATLAB正在处于准备状态。在命令提示正在处于准备状态。在命令提示正在处于准备状态。在命令提示正在处于准备状态。在命令提示符后键入命令并按下回车键后，符

13、后键入命令并按下回车键后，符后键入命令并按下回车键后，符后键入命令并按下回车键后，MATLABMATLAB就会就会就会就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。算结果。算结果。算结果。l l一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行以回车结束。但一个命令行也可以输入若干条以回车结束。但一个命令行也可以输入若干条以回车结束。但一个命令行也可以输入若干条

14、以回车结束。但一个命令行也可以输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔，若前一命令后命令，各命令之间以逗号分隔，若前一命令后命令，各命令之间以逗号分隔，若前一命令后命令，各命令之间以逗号分隔，若前一命令后带有分号，则逗号可以省略。带有分号，则逗号可以省略。带有分号，则逗号可以省略。带有分号，则逗号可以省略。l l如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，可以在第一个物理行之后加上可以在第一个物理行之后加上可以在第一个物理行之后加上可以在第一个物理行之后加上3 3个小黑点个小

15、黑点个小黑点个小黑点（）并按下回车键，然后接着下一个物理行）并按下回车键，然后接着下一个物理行）并按下回车键，然后接着下一个物理行）并按下回车键，然后接着下一个物理行继续写命令的其他部分。继续写命令的其他部分。继续写命令的其他部分。继续写命令的其他部分。3 3个小黑点称为续行个小黑点称为续行个小黑点称为续行个小黑点称为续行符，即把下面的物理行看作该行的逻辑继续。符，即把下面的物理行看作该行的逻辑继续。符，即把下面的物理行看作该行的逻辑继续。符，即把下面的物理行看作该行的逻辑继续。l l在在在在MATLABMATLAB里，有很多的控制键和方向键可用里，有很多的控制键和方向键可用里，有很多的控制键

16、和方向键可用里，有很多的控制键和方向键可用于命令行的编辑。于命令行的编辑。于命令行的编辑。于命令行的编辑。使用方向键使用方向键使用方向键使用方向键【】【】【】【】【】遍遍遍遍历历历历前面前面前面前面输输输输入入入入过过过过的命令的命令的命令的命令 使用使用使用使用【】【】【】【】【】在命令行移在命令行移在命令行移在命令行移动动动动光光光光标编辑标编辑标编辑标编辑命令命令命令命令 其他按其他按其他按其他按键还键还键还键还有有有有【PageupPageup】、【PagedownPagedown】、【DeleteDelete】、【HomeHome】、【EndEnd】、【EscEsc】等等等等等等等等

17、l l编程时不适和在命令窗口直接输入，利用文件编程时不适和在命令窗口直接输入，利用文件编程时不适和在命令窗口直接输入，利用文件编程时不适和在命令窗口直接输入，利用文件编辑器输入文本编辑器输入文本编辑器输入文本编辑器输入文本l l命令窗口常用控制命令命令窗口常用控制命令命令窗口常用控制命令命令窗口常用控制命令 clfclf 清除图形窗口清除图形窗口清除图形窗口清除图形窗口 clcclc 清除命令窗口的显示内容清除命令窗口的显示内容清除命令窗口的显示内容清除命令窗口的显示内容 clear clear 清除清除清除清除MATLABMATLAB工作空间中保存的变量工作空间中保存的变量工作空间中保存的变

18、量工作空间中保存的变量 cdcd 设置当前目录设置当前目录设置当前目录设置当前目录 edit edit 打开打开打开打开MM文件编辑器文件编辑器文件编辑器文件编辑器 exit exit 关闭关闭关闭关闭/退出退出退出退出MATLABMATLAB quit quit 关闭关闭关闭关闭/退出退出退出退出MATLABMATLAB4.历史命令窗口历史命令窗口l历史命令窗口保存用户输入过的历史命令，为历史命令窗口保存用户输入过的历史命令，为用户下次使用同一命令提供方便。用户下次使用同一命令提供方便。l历史命令窗口中保存的历史命令记录：每次开历史命令窗口中保存的历史命令记录：每次开启启MATLAB的时间及

19、其每次开启的时间及其每次开启MATLAB后后在命令窗口中运行过的所有指令在命令窗口中运行过的所有指令l历史命令窗口中的简单操作：历史命令窗口中的简单操作：用鼠标双击一条命令，即可在命令窗口中立即执行用鼠标双击一条命令，即可在命令窗口中立即执行选中命令，利用鼠标右键可以复制该指令选中命令，利用鼠标右键可以复制该指令利用组合操作利用组合操作【CtrCtr+鼠标左键鼠标左键】可以选中多条命令可以选中多条命令进行复制或操作（按鼠标右键出项的功能选项）进行复制或操作（按鼠标右键出项的功能选项）l可以利用可以利用【Edit】菜单中的选项清除历史记录菜单中的选项清除历史记录5.当前目录窗口当前目录窗口l显示

20、当前工作目录下存在的资源（文件或文件显示当前工作目录下存在的资源（文件或文件夹），是默认保存当前文件的目录；夹），是默认保存当前文件的目录；l建议用户为自己建立一个专门的工作目录，用建议用户为自己建立一个专门的工作目录，用于存放自己创建的文件，并设为当前目录；于存放自己创建的文件，并设为当前目录；l把用户目录设置成当前目录的方法把用户目录设置成当前目录的方法利用窗口的交互界面设置利用窗口的交互界面设置利用命令设置：在命令窗口中输入命令利用命令设置：在命令窗口中输入命令 cdcd d:my-d:my-workwork，即可讲自己的用户目录设置成当前目录，即可讲自己的用户目录设置成当前目录lMAT

21、LAB的路径搜索器的路径搜索器lMATLAB的路径搜索顺序：的路径搜索顺序：在命令窗口输入一个字符串在命令窗口输入一个字符串abcdabcd，MATLABMATLAB编辑编辑器做如下顺序的操作：器做如下顺序的操作：1.1.把把abcdabcd当成一个参数去检索；当成一个参数去检索；2.2.检查检查abcdabcd是否是一个内置的函数；是否是一个内置的函数；3.3.在默认目录下搜索文件名为：在默认目录下搜索文件名为：abcd.mabcd.m的文件的文件4.4.在搜索路径下的所有目录中搜索在搜索路径下的所有目录中搜索abcd.mabcd.m如果存在相同的名称，第一个搜索到就停止如果存在相同的名称，

22、第一个搜索到就停止l改变搜索路径改变搜索路径利用命令和利用命令和File菜单选项可以修改编辑搜索路径菜单选项可以修改编辑搜索路径6.工作空间窗口工作空间窗口l工作空间窗口显示当前内存中存在的变量及其工作空间窗口显示当前内存中存在的变量及其数值，也就是以前运行过的变量及其结果，内数值，也就是以前运行过的变量及其结果，内存中存在的变量就是当前能使用的变量；存中存在的变量就是当前能使用的变量；l可以利用可以利用clear命令清除内存变量命令清除内存变量l可以利用可以利用who和和whos两个指令查看内存变量两个指令查看内存变量的信息的信息l可以利用鼠标左键双击工作空间窗口中的变量可以利用鼠标左键双击

23、工作空间窗口中的变量打开窗口查看该变量的详细数据打开窗口查看该变量的详细数据l用户编写程序时一般首先清除当前内存中的变用户编写程序时一般首先清除当前内存中的变量信息，以免对自己的程序数据造成影响。量信息，以免对自己的程序数据造成影响。（程序变量名输入错误或变量没有定义）（程序变量名输入错误或变量没有定义）7.MATLAB帮助系统帮助系统l l完善的帮助系统是任何应用软件必要的组成部分。完善的帮助系统是任何应用软件必要的组成部分。完善的帮助系统是任何应用软件必要的组成部分。完善的帮助系统是任何应用软件必要的组成部分。MATLABMATLAB提供了相当丰富的帮助信息，同时也提供了提供了相当丰富的帮

24、助信息，同时也提供了提供了相当丰富的帮助信息，同时也提供了提供了相当丰富的帮助信息，同时也提供了获得帮助的方法。首先，可以通过桌面平台的获得帮助的方法。首先，可以通过桌面平台的获得帮助的方法。首先，可以通过桌面平台的获得帮助的方法。首先，可以通过桌面平台的【HelpHelp】菜单来获得帮助，也可以通过工具栏的帮助选项获菜单来获得帮助，也可以通过工具栏的帮助选项获菜单来获得帮助，也可以通过工具栏的帮助选项获菜单来获得帮助，也可以通过工具栏的帮助选项获得帮助。此外，得帮助。此外，得帮助。此外，得帮助。此外，MATLABMATLAB也提供了在命令窗口中的获也提供了在命令窗口中的获也提供了在命令窗口中

25、的获也提供了在命令窗口中的获得帮助的多种方法，在命令窗口中获得得帮助的多种方法，在命令窗口中获得得帮助的多种方法，在命令窗口中获得得帮助的多种方法，在命令窗口中获得MATLABMATLAB帮助帮助帮助帮助的命令及说明列于下表中。其调用格式为：的命令及说明列于下表中。其调用格式为：的命令及说明列于下表中。其调用格式为：的命令及说明列于下表中。其调用格式为：命令命令命令命令+指定参数指定参数指定参数指定参数 命命命命 令令令令 说说说说 明明明明 docdoc在帮助在帮助在帮助在帮助浏览浏览浏览浏览器中器中器中器中显显显显示指定函数的参考信息示指定函数的参考信息示指定函数的参考信息示指定函数的参考

26、信息 helphelp在命令窗口中在命令窗口中在命令窗口中在命令窗口中显显显显示示示示MM文件帮助文件帮助文件帮助文件帮助 helpbrowserhelpbrowser打开帮助打开帮助打开帮助打开帮助浏览浏览浏览浏览器，无参数器，无参数器，无参数器，无参数 helpwinhelpwin打开帮助打开帮助打开帮助打开帮助浏览浏览浏览浏览器，并且器，并且器，并且器，并且见见见见初始界面置于初始界面置于初始界面置于初始界面置于MATLABMATLAB函数的函数的函数的函数的MM文件帮助信息文件帮助信息文件帮助信息文件帮助信息 lookforlookfor在命令窗口中在命令窗口中在命令窗口中在命令窗口中

27、显显显显示具有指定参数特征函数的示具有指定参数特征函数的示具有指定参数特征函数的示具有指定参数特征函数的MM文件帮助文件帮助文件帮助文件帮助lDemo演示系统演示系统lMATLAB主包和各个工具包都有很好的演示程主包和各个工具包都有很好的演示程序，该组演示程序采用交互式界面引导，操作序，该组演示程序采用交互式界面引导，操作方便。它有很好的演示示范作用，是其他书籍方便。它有很好的演示示范作用，是其他书籍不能替代的，对学习和掌握不能替代的，对学习和掌握MATLAB都非常重都非常重要。要。l通过通过【Help】菜单选项或通过命令菜单选项或通过命令【Demos】都可以打开该演示系统都可以打开该演示系统

28、五、初识MATLABl1.绘制正弦曲线和余弦曲线。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);l2.求方程求方程 3x4+7x3+9x2-23=0的全部根。的全部根。p=3,7,9,0,-23;%建立多项式系数向量建立多项式系数向量x=roots(p)%求根求根l3.求解线性方程组。求解线性方程组。a=2,-3,1;8,3,2;45,1,-9;b=4;2;17;x=inv(a)*b第一章第一章 MATLAB语言入门语言入门l l1.1常量与变量常量与变量l l1.2标量、矩阵和向量标量、矩阵和向量l l1.3各种运算符各种运算符l

29、 l1.4常用数学函数常用数学函数l l1.5MATLAB语句语句1.1常量与变量l常量常量同其他计算机语言一样，同其他计算机语言一样，MATLAB中使用的数据也中使用的数据也可分为可分为常量和变量常量和变量。例如：例如：3.1 120 0.12e3 l.2e2 5e3 12i它们都是合法的它们都是合法的MATLAB常量，或者称为常量，或者称为数值数值。MATLAB中的复数类型常量可直接写成手写格式，中的复数类型常量可直接写成手写格式，这是与其他计算机语言的明显不同之处。这是与其他计算机语言的明显不同之处。在在MATLAB内部，每一个数据元素都是用双精度内部，每一个数据元素都是用双精度(Dou

30、ble,8字节字节)来表示和存储的，大约有来表示和存储的，大约有16位有位有效数字。其数值有效范围约为效数字。其数值有效范围约为10-30810+308，这样，这样的取值范围对于绝大多数情况下的数值计算已经足的取值范围对于绝大多数情况下的数值计算已经足够。够。l变量变量MATLAB中也是使用变量来保存信息。变量由变量中也是使用变量来保存信息。变量由变量名表示，变量的命名应遵循如下名表示，变量的命名应遵循如下规则规则：变量名必须以变量名必须以字母开头字母开头 变量名可以由字母、数字和下划线混和组成；但变量名可以由字母、数字和下划线混和组成；但不包含标点符号和空格不包含标点符号和空格 变量名变量名

31、区分字母大小写区分字母大小写 变量名的变量名的字符长度字符长度不应超过不应超过31个个，其后的字符被，其后的字符被忽略忽略 l固定固定变量变量在MATLAB中还存在着一些系统默认的特殊变量，即在MATLAB语句中若出现固定变量名，则系统就将其赋予默认值。注意：如果定义了与固定变量相同名字的变量，原始的特殊取值将会丢失，注意：如果定义了与固定变量相同名字的变量，原始的特殊取值将会丢失，注意：如果定义了与固定变量相同名字的变量，原始的特殊取值将会丢失，注意：如果定义了与固定变量相同名字的变量，原始的特殊取值将会丢失，直至使用清除命令直至使用清除命令直至使用清除命令直至使用清除命令【clearcle

32、ar命令命令命令命令】或重新启动或重新启动或重新启动或重新启动MATALBMATALB，所以在使用中应，所以在使用中应，所以在使用中应，所以在使用中应避免重新定义这些固定变量。避免重新定义这些固定变量。避免重新定义这些固定变量。避免重新定义这些固定变量。MATLABMATLAB中中中中的常用的常用的常用的常用固定固定固定固定变变变变量量量量变变变变量名量名量名量名描述描述描述描述i(i(或或或或j)j)虚实单位虚实单位虚实单位虚实单位pipi圆圆圆圆周率周率周率周率infinf表示无表示无表示无表示无穷穷穷穷大，比如大，比如大，比如大，比如1/01/0NaNNaN(nannan)表示不定数，即

33、表示不定数，即表示不定数，即表示不定数，即结结结结果不能确定，比如果不能确定，比如果不能确定，比如果不能确定，比如0/00/0epseps计算机的计算机的计算机的计算机的最小数最小数最小数最小数，与，与，与，与1 1相加产生大于相加产生大于相加产生大于相加产生大于1 1ansans用作用作用作用作计计计计算算算算结结结结果的默果的默果的默果的默认变认变认变认变量名量名量名量名realmaxrealmax系统所能表示的最大数值系统所能表示的最大数值系统所能表示的最大数值系统所能表示的最大数值realminrealmin系统所能表示的最小数值系统所能表示的最小数值系统所能表示的最小数值系统所能表示

34、的最小数值变量和赋值语句变量和赋值语句l变量变量MATLAB的变量分为的变量分为字符变量字符变量和和数值变量数值变量两种，字两种，字符变量必须用单引号括起来符变量必须用单引号括起来 MATLAB和其他高级语言和其他高级语言不同不同的是，的是，MATLAB使使用变量时用变量时不需要预先对变量类型进行说明不需要预先对变量类型进行说明，MATLAB会自动根据所输入的数据来决定变量的数会自动根据所输入的数据来决定变量的数据类型和分配存储空间。据类型和分配存储空间。l变量的赋值变量的赋值MATLAB赋值语句有两种形式：赋值语句有两种形式：(1)变量变量=表达式表达式 (2)表达式表达式lMATLAB赋值

35、语句有两种形式：赋值语句有两种形式：(1)变量变量=表达式表达式 (2)表达式表达式其其中中“表表达达式式”是是用用运运算算符符将将有有关关运运算算量量连连接接起起来来的的式式子子，其其结结果果是是一一个个矩矩阵阵。注注:第第二二种种语语句句形形式式下下，将表达式的值赋给将表达式的值赋给MATLABMATLAB的永久变量的永久变量ansansansans。数值变量数值变量la=55.15lb=3.1415+alpi+a;字符变量字符变量la=happy new year 如果在语句的最后加分号，那么，如果在语句的最后加分号，那么，MATLABMATLAB仅仅执行赋值操作，不再显示运算的结果。仅

36、仅执行赋值操作，不再显示运算的结果。在一条语句中，如果表达式太复杂，一行在一条语句中，如果表达式太复杂，一行写不下，可以加上三个小黑点写不下，可以加上三个小黑点(续行符续行符)并按并按下回车键，然后接下去再写。下回车键，然后接下去再写。l例如下列语句例如下列语句:ls=1-1/2+1/3-1/4+1/5-1/6+1/7-s=1-1/2+1/3-1/4+1/5-1/6+1/7-1/8+1/9-1/10+1/11-1/12;1/8+1/9-1/10+1/11-1/12;lMATLAB表达式表达式算术表达式。算术表达式。l运运算算符符有有：(加加)、(减减)、*(乘乘)、/(右右除除)、(左左除除)

37、、(乘方乘方)l对对于于矩矩阵阵来来说说，左左除除和和右右除除表表示示两两种种不不同同的的除除数数矩矩阵阵和和被被除数矩阵的关系。除数矩阵的关系。关系表达式。关系表达式。l运运算算符符有有：(小小于于)、(大大于于)、=(大大于或等于于或等于)、=(等于等于)、=(不等于不等于)逻辑表达式。逻辑表达式。l运算符有：运算符有：&(与与)、|(或或)和和(非非)1.2矩阵、向量和标量矩阵、向量和标量矩阵矩阵是是MATLAB进行数据处理和运算的基本单进行数据处理和运算的基本单元，元，MATLAB的大部分运算或命令都是在矩阵的大部分运算或命令都是在矩阵运算的意义下执行的。运算的意义下执行的。相量相量是

38、指只含有一行或一列的矩阵。是指只含有一行或一列的矩阵。标量标量是指通常意义上的一个数值，在是指通常意义上的一个数值，在MATLAB中也可以作为中也可以作为11的矩阵来处理。的矩阵来处理。l矩阵的矩阵的创建创建与与保存保存 直接输入法直接输入法创建矩阵创建矩阵 对于简单且维数较小的矩阵，创建矩阵的最佳方法对于简单且维数较小的矩阵，创建矩阵的最佳方法就是从键盘直接输入矩阵，即按矩阵行的顺序输入就是从键盘直接输入矩阵，即按矩阵行的顺序输入矩阵各元素。在输入过程中必须遵循一下矩阵各元素。在输入过程中必须遵循一下规则规则：l矩阵的所有元素必须放在方括号矩阵的所有元素必须放在方括号“”内；内；l矩阵各元素

39、之间必须用逗号矩阵各元素之间必须用逗号“，”或空格隔开；或空格隔开；l矩阵行与行之间用分号矩阵行与行之间用分号“；”或回车符号隔开；或回车符号隔开；l矩阵元素可以是任何不含未定义变量的矩阵元素可以是任何不含未定义变量的表达式表达式。利用利用MATLAB函数创建矩阵函数创建矩阵 lones()函数 和 zeros()函数 lrand()函数 和 randn()函数 leye()函数 利用若干个小矩阵生成较大的矩阵利用若干个小矩阵生成较大的矩阵 向量的生成向量的生成 向量向量是是MATLAB的重要概念之一，是指仅有一行或一列的重要概念之一，是指仅有一行或一列的矩阵，是矩阵的一种特例，前面介绍的矩阵

40、的创建及保存的矩阵，是矩阵的一种特例，前面介绍的矩阵的创建及保存办法完全适用于向量。对生成的办法完全适用于向量。对生成的行向量行向量进行转置就可以得到进行转置就可以得到列向量列向量。在在MATLAB中有多种方法可以生成向量，除利用前面介中有多种方法可以生成向量，除利用前面介绍过的创建矩阵的方法来生产向量外，还有下面两种绍过的创建矩阵的方法来生产向量外，还有下面两种常用常用的的方法。方法。利用冒号利用冒号“：”运算生成行向量运算生成行向量 其语句格式 a=m:n a=m:p:n 利用函数利用函数linspace()生成行向量生成行向量 其语句格式 linspace(m,n)linspace(m,

41、n,s)在构建信号时，通常都是通过定义向量的形式产生一个自变量。几个实例几个实例:l矩阵生成不但可以使用纯矩阵生成不但可以使用纯数字数字（含复数含复数），也可以），也可以使用使用变量变量（或者说采用一个（或者说采用一个表达式表达式）。）。l矩阵的元素直接排列在方括号内，行与行之间用分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。矩阵可以用分行输入，回车键代表分号。y=2,4,53 6 8y=2 4 5 3 6 8a=1;b=2;c=3;x=5 b c;a*b a+c c/b

42、x=5.000 2.000 3.000 2.000 4.000 1.5001)、在命令窗口中输入2)、语句生成（1）用线性等间距生成向量矩阵（start:step:end）a=1:2:10a=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。（2）a=linspace(n1,n2,n)在线性空间上，行矢量的值从n1到n2，数据个数为n，缺省n为100。a=linspace(1,10,10)a=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10（4）一些常用的特殊矩阵单位矩阵：eye(m,n);eye(m)零矩阵：zeros

43、(m,n);zeros(m)一矩阵：ones(m,n);ones(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（3）a=logspace(n1,n2,n)在对数空间上，行矢量的值从10n1到10n2，数据个数为n，缺省n为50。这个指令为建立对数频域轴坐标提供了方便。a=logspace(1,3,3)a=10 100 1000eye(2,3)ans=1 0 0 0 1 0zeros(2,3)ans=0 0 0 0 0 0ones(2,3)ans=1 1 1 1 1 1V=5 7 2;A=diag(V)A=5 0

44、 0 0 7 0 0 0 2eye(2)ans=1 0 0 1zeros(2)ans=0 0 0 0ones(2)ans=1 1 1 1注注:如果已知如果已知A A为方阵，则为方阵，则V=V=diag(Adiag(A)可以提取可以提取A A的对角元素构成向量的对角元素构成向量V V。保存矩阵等数据信息保存矩阵等数据信息利用外部数据文件利用外部数据文件(*.mat)(*.mat)保存和装载矩阵保存和装载矩阵l 创建的矩阵或其他变量存在于创建的矩阵或其他变量存在于MATLAB环境环境中，只要不重新定义其数值就不改变，但是当中，只要不重新定义其数值就不改变，但是当退出退出MATLAB环境，重新启动环

45、境，重新启动MATLAB时其时其变量定义就不存在了。变量定义就不存在了。l在在MATLAB的运行过程中可以使用专用命令的运行过程中可以使用专用命令save和和load来对矩阵数据以来对矩阵数据以MAT文件格式将文件格式将计算环境中的矩阵数据长期保留下来，以备以计算环境中的矩阵数据长期保留下来，以备以后使用。后使用。MAT文件（即扩展名为文件（即扩展名为mat的文件）的文件）是是MATLAB保存数据的一种标准格式的二进制保存数据的一种标准格式的二进制文件。文件。save命令：命令格式 save 路径文件名 变量名load命令：命令格式 load 路径文件名 矩阵的下标矩阵的下标 l在在MATLA

46、B系统中，矩阵的元素是通过其行、系统中，矩阵的元素是通过其行、列的标号来标示的，矩阵元素所处的行号和列列的标号来标示的，矩阵元素所处的行号和列号称为该元素的下标。矩阵的元素可以通过其号称为该元素的下标。矩阵的元素可以通过其下标来引用，下标来引用，A(k,l)即表示矩阵即表示矩阵A第第k行第行第l列的列的元素，元素，k和和l的取值从的取值从1开始开始。l利用矩阵的下标不但可以得到矩阵的元素值，利用矩阵的下标不但可以得到矩阵的元素值，而且可以借助于矩阵的下标生成矩阵的子阵。而且可以借助于矩阵的下标生成矩阵的子阵。命令格式为：命令格式为：BA(x,y),该命令由已定义的该命令由已定义的矩阵矩阵A，根

47、据向量，根据向量x指定的行和相量指定的行和相量y指定的列指定的列生成一新的矩阵生成一新的矩阵B。其中。其中x是由是由A的行号组成的的行号组成的任意排列的行向量，任意排列的行向量，y是由是由A的列号组成的任的列号组成的任意排列的行向量。意排列的行向量。矩阵的操作1、矩阵下标：、矩阵下标：MATLAB通过确认矩阵下标，可以对矩阵进行通过确认矩阵下标，可以对矩阵进行插入子块，提取子块和重排子块的操作。插入子块，提取子块和重排子块的操作。A(m,n)：提取第提取第m行，第行，第n列元素列元素A(:,n)：提取第提取第n列元素列元素A(m,:)：提取第提取第m行元素行元素A(m1:m2,n1:n2)：提

48、取第：提取第m1行到第行到第m2行和第行和第n1列到列到 第第n2列的所有元素（提取子块）。列的所有元素（提取子块）。A(:)：得到一个长列矢量，该矢量的元素按矩阵的列进行：得到一个长列矢量，该矢量的元素按矩阵的列进行排列排列矩阵扩展：如果在原矩阵中一个不存在的地址位置上设定矩阵扩展：如果在原矩阵中一个不存在的地址位置上设定一个数（赋值），则该矩阵会自动扩展行列数，并在该位一个数（赋值），则该矩阵会自动扩展行列数，并在该位置上添加这个数，而且在其他没有指定的位置补零。置上添加这个数，而且在其他没有指定的位置补零。消除子块：如果将矩阵的子块赋值为空矩阵消除子块：如果将矩阵的子块赋值为空矩阵，则相

49、当，则相当于消除了相应的矩阵子块。于消除了相应的矩阵子块。2、矩阵的大小lm,n=size(A,x)：返回矩阵的行列数m与n，当x=1，则只返回行数m，当x=2，则只返回列数n。llength(A)=max(size(A)：返回行数或列数的最大值。lrank(A)：求矩阵的秩a=1 2 3;3 4 5;m,n=size(a)m=2n=3length(a)ans=3max(size(a)ans=3rank(a)ans=23、利用help命令可了解矩阵操作函数：help elmat1.3各种运算符 MATLAB的算术运算符运算符名 称指令示例说 明加AB若A、B为同维矩阵（包含是两个标量的情况），

50、则表示A与B对应元素相加；若其中一个矩阵为标量，则表示另一个矩阵的所有元素加上该标量减AB若A、B为同维矩阵（包含是两个标量的情况），则表示A与B对应元素相减；若其中一个矩阵为标量，则表示另一个矩阵的所有元素减去该标量（或该标量减去各元素）*矩阵乘A*B矩阵A与B相乘，A和B到维数必须满足矩阵乘法的定义，A和B均可以是向量和标量.*数组乘A.*B矩阵A与B对应元素相乘，A和B必须是同维矩阵或其中之一为标量矩阵乘方ABA、B均为标量时，表示A的B次方幂；A为方阵，B为正整数时，表示矩阵A的B次乘积；A为方阵，B为负整数时，表示矩阵A逆矩阵的B次乘积；当A、B都为矩阵时，没有定义.数组乘方A.BA