MATLAB MATLAB 基本运算

matlab常用指令MATLAB是一款非常实用的科学计算软件，在使用过程中，一些常用的指令是非常必要的。

在本篇文章中，我们将会介绍MATLAB常用指令，以使你更加熟练掌握MATLAB的使用。

一、基本数学运算+ 加- 减* 乘/ 除^ 幂（指数）sqrt 平方根exp 取指数log 取自然对数log10 取以10为底的对数sin 正弦cos 余弦tan 正切asin 反正弦acos 反余弦atan 反正切abs 绝对值rem 模运算fix 向零取整floor 向负无穷取整ceil 向正无穷取整round 四舍五入mod 取摸余数二、变量与矩阵1、赋值：通过等号将数值赋给变量，如：a=3;b=2.1;c=2+3i;2、数列：建立一个等差数组，例如：d=1:10; %1到10的等差数列e=linspace(0,2*pi,100); %0到2*pi之间的100个等间距点 a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];b=zeros(2,3);c=ones(3,2);d=rand(3,3);e=eye(4);4、矩阵元素操作：通过下标访问矩阵中的元素，例如：a(1,2) %输出a矩阵第一行第二列的元素b(2,3)=7 %将b矩阵第二行第三列的元素赋为75、矩阵运算：矩阵加减乘除，如：a+b %对应元素相加a-b %对应元素相减a*b %矩阵乘法a/b %矩阵除法a' %矩阵转置6、矩阵函数：除了使用基本操作外，还能使用各种矩阵相关函数完成矩阵计算，例如：inv(a) %矩阵求逆det(a) %矩阵求行列式trace(a) %矩阵求迹eig(a) %求特征值rank(a) %矩阵的秩size(a) %返回矩阵的大小max(a) %求矩阵元素最大值min(a) %求矩阵元素最小值sum(a) %求矩阵元素的和prod(a) %求矩阵所有元素的乘积mean(a) %求矩阵元素的平均值三、绘图1、二维绘图：绘制二维函数的曲线、散点图等，例如：x=linspace(-3,3,100); %生成-3到3之间的100个等间距点y=sin(x);plot(x,y); %绘制正弦函数曲线plot(x,y,'r--'); %绘制红色的正弦函数曲线，形状为虚线xlabel('x values');ylabel('y values');title('sine function');grid on;四、数据处理1、数据导入：在MATLAB中，可以通过各种方式将数据导入，如：a=load('filename.txt'); %从文件中载入数据b=xlsread('filename.xls'); %从Excel文件中载入数据五、编程1、条件语句：通过条件语句实现程序的分支结构，例如：if(a<0)disp('a is negative');elseif(a==0)disp('a is zero');elsedisp('a is positive');endfor i=1:10disp(i);end3、函数：在MATLAB中，可以自定义函数，函数调用格式为：function [out1,out2,...]=function_name(in1,in2,...)%函数说明%计算过程end4、脚本：在MATLAB中，脚本是一些命令或函数的集合，可以将脚本保存到文件中执行，例如：%脚本说明a=1;b=2;c=a+b;disp(c);以上便是MATLAB一些常用指令的详细介绍。

实验一 MATLAB 运算基础1. 先求下列表达式的值，然后显示MATLAB 工作空间的使用情况并保存全部变量。

(1) 0122sin851z e =+>> z1=2*sin(85*pi/180)/(1+exp(2))z1 =0.2375(2) 21ln(2z x =+，其中2120.455i x +⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦>> x=[2 1+2*i;-0.45 5];>> z2=1/2*log(x+sqrt(1+x*x))z2 =0.7114 - 0.0253i 0.8968 + 0.3658i0.2139 + 0.9343i 1.1541 - 0.0044i (3) 0.30.330.3sin(0.3)ln , 3.0, 2.9,,2.9,3.022a a e e a z a a --+=++=-->> a=-3.0:0.1:3.0;>> z3=(exp(0.3*a)-exp(-0.3*a))/2.*sin(a+0.3)+log((0.3+a)/2) z3 =Columns 1 through 20.7388 + 3.1416i 0.7696 + 3.1416iColumns 3 through 40.7871 + 3.1416i 0.7913 + 3.1416iColumns 5 through 60.7822 + 3.1416i 0.7602 + 3.1416iColumns 7 through 80.7254 + 3.1416i 0.6784 + 3.1416iColumns 9 through 100.6196 + 3.1416i 0.5496 + 3.1416i Columns 11 through 120.4688 + 3.1416i 0.3780 + 3.1416i Columns 13 through 140.2775 + 3.1416i 0.1680 + 3.1416i Columns 15 through 160.0497 + 3.1416i -0.0771 + 3.1416i Columns 17 through 18-0.2124 + 3.1416i -0.3566 + 3.1416i Columns 19 through 20-0.5104 + 3.1416i -0.6752 + 3.1416iColumns 21 through 22-0.8536 + 3.1416i -1.0497 + 3.1416i Columns 23 through 24-1.2701 + 3.1416i -1.5271 + 3.1416i Columns 25 through 26-1.8436 + 3.1416i -2.2727 + 3.1416i Columns 27 through 28-2.9837 + 3.1416i -37.0245 Columns 29 through 30-3.0017 -2.3085 Columns 31 through 32-1.8971 -1.5978 Columns 33 through 34-1.3575 -1.1531 Columns 35 through 36-0.9723 -0.8083 Columns 37 through 38-0.6567 -0.5151 Columns 39 through 40-0.3819 -0.2561 Columns 41 through 42-0.1374 -0.0255Columns 43 through 440.0792 0.1766 Columns 45 through 460.2663 0.3478 Columns 47 through 480.4206 0.4841 Columns 49 through 500.5379 0.5815 Columns 51 through 520.6145 0.6366 Columns 53 through 540.6474 0.6470 Columns 55 through 560.6351 0.6119 Columns 57 through 580.5777 0.5327 Columns 59 through 600.4774 0.4126 Column 610.3388(4)2242011122123t tz t tt t t⎧≤<⎪=-≤<⎨⎪-+≤<⎩，其中t=0:0.5:2.5>> t=0:0.5:2.5; >>z4=t.^2.*(t>=0&t<1)+(t.^2-1).*(t>=1&t<2)+(t.^2-2*t+1).*(t>=2&t<3)z4 =Columns 1 through 40 0.2500 0 1.2500Columns 5 through 61.00002.25002. 已知：1234413134787,2033657327A B --⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦求下列表达式的值：(1) A+6*B 和A-B+I （其中I 为单位矩阵）>> A=[12 34 -4;34 7 87;3 65 7];>> B=[1 3 -1;2 0 3;3 -2 7]; >> I=ones(3);>> A+6*Bans =18 52 -1046 7 10521 53 49 >> A-B+Ians =12 32 -233 8 851 68 1(2) A*B和A.*B>> A*Bans =68 44 62309 -72 596154 -5 241>> A.*Bans =12 102 468 0 2619 -130 49(3) A^3和A.^3>> A^3ans =37226 233824 48604247370 149188 60076678688 454142 118820 >> A.^3ans =1728 39304 -6439304 343 65850327 274625 343(4) A/B及B\A>> A/Bans =16.4000 -13.6000 7.600035.8000 -76.2000 50.200067.0000 -134.0000 68.0000>> B\Aans =109.4000 -131.2000 322.8000-53.0000 85.0000 -171.0000-61.6000 89.8000 -186.2000(5) [A,B]和[A([1,3],:);B^2]>> [A,B]ans =12 34 -4 1 3 -134 7 87 20 3 3 65 7 3-2 7>> [A([1,3],:);B^2]ans =12 34 -43 65 74 5 111 0 1920 -5 403. 设有矩阵A 和B1234530166789101769,111213141502341617181920970212223242541311A B ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥==-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦(1) 求它们的乘积C 。

matlab数学运算符一、加法运算符（+）加法运算符是Matlab中最基本的数学运算符之一，用于实现数值的相加操作。

在Matlab中，可以使用加法运算符计算两个或多个数值的和。

例如，使用加法运算符可以计算2和3的和，即2+3=5。

二、减法运算符（-）减法运算符用于实现数值的相减操作。

在Matlab中，可以使用减法运算符计算两个数值的差。

例如，使用减法运算符可以计算5和3的差，即5-3=2。

三、乘法运算符（*）乘法运算符用于实现数值的相乘操作。

在Matlab中，可以使用乘法运算符计算两个或多个数值的乘积。

例如，使用乘法运算符可以计算2和3的乘积，即2*3=6。

四、除法运算符（/）除法运算符用于实现数值的相除操作。

在Matlab中，可以使用除法运算符计算两个数值的商。

例如，使用除法运算符可以计算6和2的商，即6/2=3。

五、取模运算符（mod）取模运算符用于计算两个数值相除后的余数。

在Matlab中，可以使用取模运算符计算两个数值相除的余数。

例如，使用取模运算符可以计算7除以3的余数，即7 mod 3=1。

六、指数运算符（^）指数运算符用于实现数值的乘方操作。

在Matlab中，可以使用指数运算符计算一个数的指定次幂。

例如，使用指数运算符可以计算2的3次幂，即2^3=8。

七、开方运算符（sqrt）开方运算符用于计算一个数的平方根。

在Matlab中，可以使用开方运算符计算一个数的平方根。

例如，使用开方运算符可以计算16的平方根，即sqrt(16)=4。

八、绝对值运算符（abs）绝对值运算符用于计算一个数的绝对值。

在Matlab中，可以使用绝对值运算符计算一个数的绝对值。

例如，使用绝对值运算符可以计算-5的绝对值，即abs(-5)=5。

九、取整运算符（floor）取整运算符用于将一个数向下取整为最接近的整数。

在Matlab中，可以使用取整运算符将一个数向下取整。

例如，使用取整运算符可以将3.8向下取整为最接近的整数，即floor(3.8)=3。

2.1 变量和数据‎操作2.1.1 变量与赋值‎1．变量命名在MA TL‎A B 6.5中，变量名是以‎字母开头，后接字母、数字或下划‎线的字符序‎列，最多63个‎字符。

在MA TL‎A B中，变量名区分‎字母的大小‎写。

2．赋值语句(1) 变量=表达式(2) 表达式其中表达式‎是用运算符‎将有关运算‎量连接起来‎的式子，其结果是一‎个矩阵。

2.1.2 预定义变量‎在MA TL‎A B工作空‎间中，还驻留几个‎由系统本身‎定义的变量‎。

例如，用pi表示‎圆周率π的‎近似值，用i，j表示虚数‎单位。

预定义变量‎有特定的含‎义，在使用时，应尽量避免‎对这些变量‎重新赋值。

2.1.3 内存变量的‎管理1．内存变量的‎删除与修改‎MATLA‎B工作空间‎窗口专门用‎于内存变量‎的管理。

在工作空间‎窗口中可以‎显示所有内‎存变量的属‎性。

当选中某些‎变量后，再单击De‎lete 按‎钮，就能删除这‎些变量。

当选中某些‎变量后，再单击Op‎e n按钮，将进入变量‎编辑器。

通过变量编‎辑器可以直‎接观察变量‎中的具体元‎素，也可修改变‎量中的具体‎元素。

clear‎命令用于删‎除M A TL‎A B工作空‎间中的变量‎。

w ho和w‎h os这两‎个命令用于‎显示在MA‎T LAB工‎作空间中已‎经驻留的变‎量名清单。

who 命令‎只显示出驻‎留变量的名‎称，whos在‎给出变量名‎的同时，还给出它们‎的大小、所占字节数‎及数据类型‎等信息。

2．内存变量文‎件利用MA T‎文件可以把‎当前MA T‎L AB工作‎空间中的一‎些有用变量‎长久地保留‎下来，扩展名是.mat。

MA T文件‎的生成和装‎入由sav‎e和loa‎d 命令来完‎成。

常用格式为‎：save 文件名[变量名表] [-appen‎d][-ascii‎]load 文件名[变量名表] [-ascii‎]其中，文件名可以‎带路径，但不需带扩‎展名.mat，命令隐含一‎定对.mat文件‎进行操作。

一．实验目的1.学会用MATLAB 表示常用连续信号的方法；2.学会用MATLAB 进行信号基本运算的方法； 二．实验原理与步骤 原理：1.信号的MATLAB 表示 （1）向量表示法对于连续时间信号()f t ,可以用两个行向量f 和t 来表示，其中向量t 是用形如12::t t p t =的命令定义的时间范围向量，其中，1t 为信号起始时间，2t 为终止时间，p 为时间间隔。

向量f 为连续信号f(t)在向量t 所定义的时间点上的样值。

例如：对于连续信号sin()()()t f t Sa t t==，同时用绘图命令plot()函数绘制其波形。

其程序如下： t2=-10:0.1:10; %定义时间t 的取值范围：-10~10，取样间隔为0.1，%则t2是一个维数为201的行向量 f2=sin(t2)./t2; %定义信号表达式，求出对应采样点上的样值 %同时生成与向量t2维数相同的行向量f2 figure(2); %打开图形窗口2Plot(t2,f2); %以t2为横坐标，f2为纵坐标绘制f2的波形 运行结果如下：（2）符号运算表示法如果一个信号或函数可以用符号表达式来表示，那么我们就可以用前面介绍的符号函数专用绘图命令ezplot()等函数来绘出信号的波形。

例如：对于连续信号sin()()()t f t Sa t t==，我们也可以用符号表达式来表示它，同时用ezplot()命令绘出其波形。

其MATLAB 程序如下： Syms t; %符号变量说明f=sin （t ）/t; %定义函数表达式ezplot （f,[-10,10]）; %绘制波形，并且设置坐标轴显示范围 运行结果如下：（3）常见信号的MATLAB 表示 单位阶跃信号：方法一：调用Heaviside(t)函数首先定义函数Heaviside(t)的m函数文件，该文件名应与函数名同名即Heaviside.m。

%定义函数文件，函数名为Heaviside,输入变量为x,输出变量为yfunction y=Heaviside（t）y=(t>0);%定义函数体，即函数所执行指令%此处定义t>0时y=1,t<=0时y=0,注意与实际的阶跃信号定义的区别。

matlab中的基本运算基本运算是MATLAB中最基础的操作之一，它涵盖了数值计算、数据处理和绘图等各个方面。

本文将详细介绍MATLAB中的基本运算，包括算术运算、矩阵运算、逻辑运算和位运算等。

一、算术运算算术运算是最基本的运算之一，MATLAB中支持的算术运算包括加法、减法、乘法和除法等。

例如，可以使用"+"符号进行两个数的加法运算，用"-"符号进行减法运算，用"*"符号进行乘法运算，用"/"符号进行除法运算。

此外，还可以使用"^"符号进行幂运算，使用"sqrt"函数进行开方运算。

二、矩阵运算MATLAB中的矩阵运算是其强大功能之一。

可以使用矩阵进行加法、减法、乘法和除法等运算。

例如，可以使用"+"符号进行矩阵的逐元素加法运算，用"-"符号进行逐元素减法运算，用"*"符号进行矩阵的乘法运算，用"./"符号进行矩阵的逐元素除法运算。

三、逻辑运算逻辑运算在MATLAB中广泛应用于判断条件和控制流程。

MATLAB 支持的逻辑运算有与、或、非和异或等。

例如，可以使用"&&"符号进行逻辑与运算，用"||"符号进行逻辑或运算，用"~"符号进行逻辑非运算，用"xor"函数进行逻辑异或运算。

四、位运算位运算是对二进制数进行逐位操作的运算。

MATLAB支持的位运算有与、或、非、异或、左移和右移等。

例如，可以使用"&"符号进行位与运算，用"|"符号进行位或运算，用"~"符号进行位非运算，用"xor"函数进行位异或运算，用"<<"符号进行左移运算，用">>"符号进行右移运算。