MATLAB教程及实训

MATLAB基础教程与实例解析第一章：MATLAB介绍与安装1.1 MATLAB的定义与特点1.2 MATLAB的应用领域1.3 MATLAB的安装与配置第二章：MATLAB语法与数据类型2.1 MATLAB的基本语法2.2 MATLAB的变量与赋值2.3 MATLAB的数据类型与操作第三章：向量与矩阵操作3.1 定义向量与矩阵3.2 向量与矩阵的运算3.3 向量与矩阵的索引与切片第四章：函数与脚本文件4.1 函数的定义与调用4.2 函数的输入与输出4.3 脚本文件的编写与执行第五章：图形绘制与可视化5.1 MATLAB的绘图函数与参数5.2 绘制二维图形5.3 绘制三维图形第六章：数据分析与处理6.1 数据导入与导出6.2 统计分析与拟合6.3 信号处理与滤波第七章：优化与线性方程求解7.1 优化理论与最优化问题7.2 MATLAB中的优化函数与工具箱7.3 线性方程组的求解第八章：数值计算与数值求解8.1 数值计算的原理与方法8.2 MATLAB中的数值计算函数与工具箱8.3 数值求解与数值积分第九章：图像处理与计算机视觉9.1 图像的读入与显示9.2 图像的灰度转换与增强9.3 图像的滤波与特征提取第十章：机器学习与深度学习10.1 机器学习与深度学习的基本概念10.2 MATLAB中的机器学习工具箱10.3 使用MATLAB进行数据建模与预测在MATLAB基础教程与实例解析中，我们将逐个章节的介绍MATLAB的各个方面，帮助读者建立起扎实的基础并掌握实际应用技能。

第一章中，我们将首先介绍MATLAB的定义与特点，帮助读者了解其在科学计算、数据分析和工程设计中的重要性。

然后，我们将详细介绍MATLAB的安装与配置过程，确保读者能够成功地将MATLAB部署在自己的计算机上。

在第二章中，我们将深入探讨MATLAB的语法与数据类型。

我们将从MATLAB的基本语法开始，包括语句的结束、注释的添加和变量的使用。

实验二、MATLAB运算基础一、实验目的掌握MATLAB各种表达式的书写规则及常用函数的使用。

掌握MATLAB中字符串、元胞数组和结构的常用函数的使用。

二、实验内容及步骤1、设有矩阵A和B，A=[1 2 3 4 5;6 7 8 9 10;11 12 13 14 15;16 1718 19 20;21 22 23 24 25]，B=[3 0 16;17 -6 9;0 23 -4;9 7 0;4 1311]1）求它们的乘积C >>C=A*B2）将矩阵C的右下角3x2子矩阵赋给D >>I=[3 4 5];J=[2 3];D=C(I,J)也可以用>>D=C([3 4 5],[2 3])D =520 397705 557890 7172、完成下列操作1）求[100，999]之间能被61整除的数及其个数（提示：先利用冒号表达式，再利用find和length函数。

）>> a=100:999;find(rem(a,61)==0)ans =23 84 145 206 267 328 389 450 511572 633 694 755 816 877>> b=a(ans)b =122 183 244 305 366 427 488 549 610 671 732 793 854 915 976>> length(b)ans =152）建立一个字符串向量，删除其中的大写字母（提示：利用find函数和空矩阵。

）a=’I am maying’;a( find(a>’A’&a<’Z’))=[]3、已知A=[23 10 -78 0；41 -45 65 5；32 5 0 32；6 -54 92 14]，取出其前3行构成矩阵B，其前两列构成矩阵C，其左下角3x2子矩阵构成矩阵D，B与C的乘积构成矩阵E，分别求E<D、E&D、E|D、~E|~D。

2015/2016学年下学期《信号与系统》实验报告班级:学号:学生姓名:指导教师:2016年3月8 日实验一 基本函数仿真实验项目: 基本函数仿真实验时间: 2016年 3 月 8 日 星期 二 第 34 节课 实验地点: 1501实验室 实验目的:1、 学习使用MATLAB 软件2、 学习MATLAB 中各种函数，并应用函数分析3、 对MATALB 的进一步的学习了解，熟练掌握MATALB 的各种操纵，学会使用MATALB 解决复杂的运算并学会用MATALB 解决平时学习4、 了解MATALB 的数值运算5、 了解MATALB 的基本函数和命令6、 学习掌握MATALB 有关命令 实验内容: 1、(1) 题目：应用MA TLAB 方法实现单位阶跃信号和矩形脉冲。

(2) 程序清单（源程序）解：对于阶跃函数，MATLAB 中有专门的stairs 绘图命令。

例如，实现)(t 和矩形脉冲的程序如下：t=-1:2; % 定义时间范围向量t x=(t>=0);subplot(1,2,1),stairs(t,x);axis([-1,2,-0.1,1.2]); grid on % 绘制单位阶跃信号波形 t=-1:0.001:1; % 定义时间范围向量t g=(t>=(-1/2))-(t>=(1/2));subplot(1,2,2),stairs(t,g);axis([-1,1,-0.1,1.2]); grid on % 绘制矩形脉冲波形(3) 运行结果（截图）00.20.40.60.8100.20.40.60.81图1 例1图（4）函数解析Subplot:使用方法：subplot （m,n,p ）或者subplot （m n p ）。

是将多个图画到一个平面上的工具。

其中，m 表示是图排成m 行，n 表示图排成n 列，也就是整个figure 中有n 个图是排成一行的，一共m 行，如果m=2就是表示2行图。

MATLAB语言及其应用实验教程实验一实验目的：1．熟悉MATLAB的界面，菜单，会使用DEMO,学会使用帮助（help）。

2．学习MATLAB的基本语法实验内容：1．打开MATLAB，点击各个菜单以了解各个子菜单项。

2．更改当前路径，在指定路径下保存所作的实验。

实验具体步骤：如图所示，在D盘根目录下建立“MATLAB实验”文件夹，并在此文件夹下以各自的学号建立子文件夹。

如图所示，点击工具栏上“Current Directory”栏的浏览按钮。

选择刚刚建立的以各自学号命名的文件夹，“Current Directory”栏显示如下路径格式。

注意！以后所有的实验均保存在此目录中。

3．学习打开和关闭命令窗口（command window），工作空间（workspace）和命令历史窗口（command history）。

实验具体步骤：单击命令窗口右上角的“X”标志，关闭命令窗口；在Desktop菜单下选择“Command window”，打开命令窗口；单击工作空间窗口右上角的“X”标志，关闭工作空间；在Desktop菜单下选择“Workspace”，打开工作空间；单击命令历史窗口右上角的“X”标志，关闭命令历史窗口；在Desktop菜单下选择“Command history”，打开命令历史窗口。

4．练习变量的赋值，包括向量赋值，矩阵赋值以及复数的赋值。

实验具体步骤：变量赋值>> a=100a =100>> b=0.1b =0.1000向量赋值>> a=1:1:10a =1 2 3 4 5 6 7 8 9 10>> b=1:2:10b =1 3 5 7 9矩阵赋值>> a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]a =1 2 34 5 67 8 9复数赋值>> c=3+5.2ic =3.0000 + 5.2000i>> z=[1+2i,3+4i;5+6i,7+8i]z =1.0000 +2.0000i3.0000 +4.0000i5.0000 +6.0000i7.0000 +8.0000i5．用变量检查命令who和whos检查工作空间中的变量。

MATLAB教程第8章MATLAB综合实训MATLAB综合实训是对之前学过的知识进行综合运用的一个实践环节。

在该实训中，我们需要利用所掌握的MATLAB技能完成一个综合性的任务，包括数据处理、图像处理、信号处理等方面。

在本章中，我们将介绍MATLAB综合实训的基本要求和步骤，并给出一个具体的实例来帮助理解。

1.数据处理：从给定的数据集中提取出需要的数据，并进行相应的处理。

例如，计算数据的平均值、方差等统计量，或者对数据进行排序、过滤等操作。

2.图像处理：对给定的图像进行处理，可以包括图像增强、滤波、边缘检测等操作。

也可以利用图像处理工具箱中的函数完成一些特定的任务。

3.信号处理：对给定的信号进行处理，可以包括信号滤波、谱分析、频域变换等操作。

也可以利用信号处理工具箱中的函数完成一些特定的任务。

4. 建模与仿真：根据给定的问题，设计相应的数学模型，并进行仿真分析。

例如，可以利用ODE求解器求解一些常微分方程，或者使用Simulink进行系统级建模与仿真。

下面以一个实例来说明MATLAB综合实训的步骤和方法。

假设我们有一组学生成绩数据，包括学号、姓名和成绩。

我们需要完成以下任务：1.根据成绩对学生进行排名，并输出前5名学生的学号和姓名；2.计算所有学生的平均成绩和方差，并绘制成绩的直方图；3.根据成绩数据，计算学生之间的相关系数矩阵，并绘制热力图；4.假设我们有一个学生的成绩缺失，根据其他学生的成绩数据，利用K近邻算法进行插补；5.在插补后的数据上，利用线性回归建立学生的成绩预测模型，并进行模型评估。

首先，我们需要读取成绩数据。

可以使用MATLAB中的readtable函数将Excel文件中的数据读入到MATLAB的表格结构中。

```matlabdata = readtable('scores.xlsx');```接下来，我们可以根据成绩对学生进行排名，并输出前5名学生的学号和姓名。

实验一 MATLAB基本操作及运算（含实验报告）实验一matlab基本操作及运算（含实验报告）实验一matlab基本操作及运算一、实验目的1、理解matlab数据对象的特点；2、掌握基本matlab运算规则；3、掌握matlab帮助的使用方法；二、实验的设备及条件计算机一台（带有matlab7.0以上的软件环境）。

三、实验内容要求建立一个名为experiment01.m的，把与实验内容1-7相关的实验命令都放入该文件中，题与题之间用相应注释分割。

注意对实验中出现的相关函数或变量，请使用help 或doc查询相关帮助文档，学习函数的用法。

1、创建以下标量：1）a=102）b=2.5×10233）c=2+3i，（i为虚数单位）4）d=ej2?/3,（j为虚数单位，这里要用到exp，pi）2、建立以下向量：1）avec=[3.1415926]2.7182）bvec=??28182??3）cvec=[54.8…-4.8-5]（向量中的数值从5到-5，步长为-0.2）4）dvec=[100100.01…100.99101]（产生1至10之间的等对数间隔向量，参照logspace，特别注意向量的长度）3、建立以下矩阵：221）amat2?2??amat一个9×9的矩阵，其元素全系列为2；（参照ones或zeros）10??10??0?02）bmat050??0?0?01??0?bmat是一个9×9的矩阵，除主对角上的元素为[123454321]外，其余元素均为0。

（参考diag）。

111?129192?2?3）cmat?1020?100cmat为一个10×10的矩阵，可有1:100的向量来产生（参考reshape）nan4）dmatnan??nannannannannannannannan?nan??nan??dmat为3×4的nan矩阵，（参照nan）13155）emat2210?87?6）产生一个5×3随机整数矩阵fmat，其值的范围在-3到3之间。

MATLAB教程及实训教学设计简介MATLAB是一种高级的数学软件系统，是数学、工程和科学方面最流行的计算环境之一。

该软件专门用于算法开发、数据可视化、数据分析以及科学计算。

由于具有易学易用、兼容性强、速度快等优点，因此在教学和实践中广泛应用。

本文将详细介绍MATLAB教程及实训教学设计的相关知识，帮助读者全面了解MATLAB的教学内容及方法。

MATLAB教程设计MATLAB教学是为学生提供MATLAB语言基础知识的一种课程。

包括MATLAB的基础语法、常用函数和工具箱等。

下面为大家介绍MATLAB教程设计的相关内容。

课程目标MATLAB的课程目标是让学生熟悉软件的基本操作，掌握MATLAB编程基础，培养工程思维，能够结合实践应用MATLAB计算和编程。

课程内容MATLAB教学内容主要包括以下几个方面：1.MATLAB基础语法2.常用函数和工具箱3.数据可视化4.图像处理5.数值计算6.信号处理7.控制系统MATLAB的教学方法应当注意以下几点：1.以实践应用为主2.带着问题学习，注重创新思维3.课程讲解要结合工程应用场景4.组织编程实验并进行讲解，注重学生理解和掌握教学评估MATLAB的课程评估应当考虑以下几点：1.准备课程考试和实践作业2.每节课后进行课堂测验3.实验过程和实验报告成绩的评估MATLAB实训教学设计MATLAB实训教学设计是为学生提供MATLAB实践应用的机会，通过实践操作深入理解MATLAB的基础知识和编程能力。

MATLAB实训教学设计分为初级实训和高级实训，下面为大家介绍MATLAB实训教学设计的相关内容。

初级实训初级实训的设计包括以下几个方面：1.MATLAB基础语法实践2.常用函数和工具箱的实践3.数据可视化实践4.图像处理实践5.数值计算实践高级实训的设计包括以下几个方面：1.信号处理实践2.控制系统实践3.人工智能实践实践考核MATLAB实训的考核应当重视实际操作能力和实验报告。

佛山科学技术学院《MATLAB教程第二章实训》报告专业姓名成绩班级学号日期一、目的1.学习matlab的数据类型2.矩阵和数组的算术运算3.字符串4.时间和日期5.结构体和元胞数组6.多维数组7.逻辑运算和关系运算8.数组的信息获取9.多项式二、步骤1.学习matlab的数据类型Matlab R2010a定义了15种基本的数据类型，包括整型、浮点型、字符型和逻辑型等。

用户甚至可以定义自己的数据类型。

Matlab内部的任何数据类型，都是按照数组的形式进行储存和运算的。

数值型包括整数和浮点数，其中整数包括有符号数和无符号数，浮点数包括单精度型和双精度型。

在默认情况下，matlab默认将所有数值都按照双精度浮点数类型来存储和操作。

（1）常数和变量Matlab的常数采用十进制表示，可以用带小数点的形式直接表示，也可以用科学记数法。

数值的表示范围是10^-309-10^309。

变量是数值计算的基本单元。

Matlab与其他的高级语言不同，变量使用是无需先定义，其名称就是第一次合法出现时的名称，因此用起来很便捷。

Matlab的变量命名有一定的规则：a.变量区分字母的大小写。

例如，“a”和“A”是不同的变量。

b.变量名不能超过63个字符，第63个字符后的字符会被忽略。

c.变量名必须以字母开头，变量名的组成可以是任意字母、数字或者下划线，但不能有空格和标点符号。

d.关键字（如if\while等）不能作为变量名。

在matlab中的所有表示符号包括函数名、文件名都是遵循变量名的命名规则。

Matlab中有一些自己的特殊变量，是由系统预先自动定义的，例如：ans——运算结果的默认变量名Pi——圆周率πEps——浮点数的相对误差Inf或inf——无穷大Nan或nan——不定值i或j——i=j=-1^1/2，虚数单位Nargin——函数的输入变量数目Nargout——函数的输出变量数目Realmin——最小的可用正实数Realmax——最大的可用正实数（2）整数和浮点数Matlab提供了8种内置的整数类型，为了在使用时提高运行速度和存储空间，应该尽量使用字节少的数据类型，可以使用类型转换函数将各种整数类型强制相互转换。

M AT L A B语言编程实训报告题目MATLAB在信号与系统中的应用年级2008 专业电子信息工程目录第一章绪论 (2)1.1 本设计课题目的及意义, 重点解决的问题 (2)1.1.1 MATLAB在信号与系统中应用的目的及意义 (2)1.1.2 重点解决的问题 (2)1.2 课题的社会和技术背景 (2)1.3 实现的具体功能 (3)第二章课题的基本概念和原理 (4)2.1 MATLAB的概念 (4)2.2 信号与系统的概念 (4)2.3 信号与系统分析的基本内容与方法 (5)2.4 离散系统的基本概念 (6)2.5连续系统模型及表示 (6)第三章系统设计和实现 (7)3.1采用的软件及开发平台 (7)3.1.1系统设计软件 (7)3.1.2开发平台和编程环境 (7)3.2系统的详细设计 (8)3.2.1建模 (8)3.2.2解决方法 (9)3.3系统设计的亮点 (9)第四章结束语 (10)参考文献 (10)第一章绪论1.1 本设计课题目的及意义, 重点解决的问题1.1.1 MATLAB在信号与系统中应用的目的及意义MATLAB在信号与系统中应用能够让学生熟悉MATLAB软件平台、工具箱、高效的数值计算及符号计算功能。

熟悉MATLAB软件的信号处理编程方法和结果的可视化。

了解数字信号处理的计算机仿真方法。

进一步加深对信号与系统的基本原理、方法及应用的理解。

MATLAB软件具有强大的数值分析和计算结果可视化的功能.运用MATLAB软件,通过一个应用实例,将信号与系统课程的理论与实践教学有机地结合,有效地解决了教学中的难点问题,说明了MATLAB软件在信号与系统课程的实践教学中具有重要的实际意义1.1.2 重点解决的问题matlab的基本使用方法, matlab的预定义函数, 如何用matlab绘图, 如何在matlab中编程, 基于matlab的矩阵运算、符号运算、数值分析等。

1.2 课题的社会和技术背景长期以来, “信号与系统”课程一直采用黑板式的单一的教学方式, 学生仅依靠做习题来巩固和理解教学内容, 对课程中大量的应用性较强的内容不能实际动手设计、调试、分析, 严重影响和制约了教学效果。