MATLAB 使用入门 (II)

实验一 MATLAB入门（1）1.实验目的：（1）了解MATLAB的体系结构与特点，熟悉其集成开发环境。

（2）熟悉MATLAB界面窗口的功能和使用方法。

（3）熟悉MATLAB的帮助系统及使用方法。

（4）了解MATLAB的的数据类型、基本形式和数组的产生方法。

（5）掌握MATLAB基本的数学运算操作。

2.实验原理（1）MATLAB简介MATLAB是美国MathWorks公司开发的高性能的科学与工程计算软件。

它在数值计算、自动控制、信号处理、神经网络、优化计算、小波分析、图像处理等领域有着广泛的用途。

近年来， MATLAB在国内高等院校、科研院所的应用逐渐普及，成为广大科研、工程技术人员必备的工具之一。

MATLAB具有矩阵和数组运算方便、编程效率极高、易学易用、可扩充性强和移植性好等优点，俗称为“草稿纸式的科学计算语言”。

它把工程技术人员从繁琐的程序代码编写工作中解放出来，可以快速地验证自己的模型和算法。

经过几十年的扩充和完善,MATLAB已经发展成为集科学计算、可视化和编程于一体的高性能的科学计算语言和软件开发环境，整套软件由MATLAB开发环境、MATLAB语言、MATLAB数学函数库、MATLAB图形处理系统和MATLAB应用程序接口（API）等五大部分组成。

MATLAB的主要特点包括强大的计算能力（尤其是矩阵计算能力）、方便的绘图功能及仿真能力、极高的编程效率。

另外，MATLAB还附带了大量的专用工具箱，用于解决各种特定领域的问题。

通过学习软件的基本操作及其编程方法，体会和逐步掌握它在矩阵运算、信号处理等方面的功能及其具体应用。

通过本课程实验的学习，要求学生初步掌握MATLAB的使用方法，初步掌握M文件的编写和运行方法，初步将MATLAB运用于数字信号处理中。

循序渐进地培养学生运用所学知识分析和解决问题的能力。

（2）MATLAB的工作界面（Desktop）与操作MATLAB 安装成功后，第一次启动时，主界面如下图（不同版本可能有差异）所示：其中① 是命令窗口（Command Window ），是MATLAB 的主窗口，默认位于MATLAB界面的右侧，用于输入命令、运行命令并显示运行结果。

MATLAB的基本使用教程MATLAB是一种强大的数学计算软件，广泛应用于科学、工程和技术领域。

它提供了丰富的功能和工具，能够快速、有效地处理和分析各种数学问题。

本文将介绍MATLAB的基本使用方法，帮助初学者快速入门。

一、MATLAB的安装与启动1、下载和安装MATLAB软件：在MathWorks官方网站上下载适合自己操作系统的MATLAB软件，并根据安装提示进行安装。

安装完成后，会生成一个MATLAB的启动图标。

2、启动MATLAB：双击MATLAB的启动图标，或者在命令行中输入"matlab"命令，即可启动MATLAB。

二、MATLAB的基本操作1、工作环境：MATLAB提供了一个强大的集成开发环境（IDE），可以在其中编写和运行代码。

在MATLAB的界面中，包括主窗口、命令窗口、变量窗口、编辑器等。

2、命令窗口：在命令窗口中可以输入和执行MATLAB命令。

可以直接在命令窗口中输入简单的计算，例如输入"2+3"并按下回车键，即可输出计算结果。

3、脚本文件：MATLAB可以编写和运行脚本文件，将一系列命令组织起来，并按顺序执行。

在编辑器中编写MATLAB代码，并将文件保存为.m扩展名的脚本文件。

然后在命令窗口中输入脚本文件的文件名（不带扩展名），按下回车键即可执行脚本文件中的代码。

4、变量和赋值：在MATLAB中，可以创建和操作各种类型的变量。

例如，可以使用"="符号将一个值赋给一个变量，例如"A=5"。

在后续的计算和分析中，可以使用这个变量，例如输入"B=A+3"，结果B 将被赋值为8。

5、矩阵和向量：MATLAB中的基本数据结构是矩阵和向量。

可以使用方括号[]来创建矩阵和向量，并使用逗号或空格来分隔不同的元素。

例如，"[1,2,3]"表示一个包含3个元素的行向量。

6、矩阵运算：MATLAB提供了丰富的矩阵运算符和函数，可以对矩阵进行各种运算。

MATLAB基本使用方法MATLAB基本操作1、MATLAB的Command Window中运行的所有命令都共享一个相同的工作空间2、cd命令用于确定当前workspace3、help+确切函数名4、lookfor+搜索关键字5、doc+确切函数名基本数值计算的方法1、直接输入法4*30+3*352、存储变量法grade1=4*30grade2=3*35total=grade1+grade2标点的使用1、分号（;）：禁止显示计算的中间结果2、百分号（%）：注释3、逗号（,）：一行输入多个命令语句，结果显示（用分号不显示，如下只显示x，z，w的结果）x=sin(1),y=cos(1);z=tan(1),w=atan(1)4、续行号（…）: 多行书写grade1=4*...30错误：（1）、grade2=...3*35（2）、total=grade1+gra...de2续行号不能放在变量名中间常用操作命令clc清除工作窗clear清除内存变量clf清除图形窗口hold图形保持命令load加载指定文件的变量quit退出MATLABsave保存内存变量到指定文件type显示文件内容常用快捷键上：调用上一行下：调用下一行左：光标左移一个字符右：光标右移一个字符ctrl+左：光标左移一个单词ctrl+右：光标右移一个单词Home：光标置于当前行开头End：光标置于当前行结尾Esc（ctrl+u）：清除当前输入行Del：删除光标处字符Backspace：删除光标前字符alt+Backspace：恢复上一次删除MATLAB的数据类型1、常量（1）、inf：超过MATLAB允许的最大数2^1024时1/0（2）、eps：判断浮点数是否为0（3）、pi：圆周率（4）、i或j：纯虚数sqrt(-1)，若程序中对i或j有了新的定义，则这两个变量将保留新值i=1;i也可以定义任意变量为纯虚数（5）、realmax：最大浮点数xushu=sqrt(-1)2、变量变量名规则：（1）、长度不超过31，超过部分忽略不计（2）、区分大小写（3）、字母开头，可包含字母、数字或下划线若对某个变量赋值时，该变量已存在，则会自动用新值替代旧值MATLAB变量显示格式默认：整数显示整数，实数显示小数点后4位short：系统默认long：小数点后14位short e：5位指数形式long e：15位指数形式format long e1.2format long1.23、常用函数（1）、三角三角函数：sin、cos、tna、cot、sec、csc反三角函数：a+三角函数双曲函数：三角函数+h反双曲函数：a+三角函数+h（2）、指数exp：e的n次方log：以e为底log10：以10为底log2：以2为底pow2：2的n次方sqrt：开根（3）、复数abs：绝对值，模conj：共轭angle：相角real：实部image：虚部（4）、取整、求余ceil：向上取整floor：向下取整fix：向0取整round：四舍五入mod：模除求余rem：求余sign：符号函数（5）、补矩阵tril：取下三角triu：取上三角flipdim：矩阵特定维翻转（6）、其他minmaxstd：标准差diff：相邻元素的差sort：排序norm：范数length：长度sum：求和prod：求积cumsum：累计求和cumprod：累计求积dot：内积cross：外积4、浮点数a=0.33+0.17-0.5b=0.33-0.50+0.17c=0.17-0.5+0.33在几乎所有情况下，MATLAB的数据都是以双精度数值来表示的如上列由于使用二进制存储，会带来一些误差，这些误差小于eps 5、复数（1）、复数的表示方法a1=pi+3.14ia2=pi+3.14b=4*(1+3/sqrt(-1))c=sin(pi)i %报错d=sin(pi)*i（2）、复数的运算a=1+2ib=3-4ic=pi+sin(pi/2)*id=a+be=a*df=a/eg=a^f。

MATLAB基础使用教程一、什么是MATLAB？MATLAB是一款强大的数学计算软件，广泛应用于科学研究、工程设计和数据分析等领域。

它以其简单易用的编程语言和丰富的功能，成为了许多科研工作者和工程师的首选工具。

在本篇文章中，将介绍MATLAB的基础使用方法，帮助初学者快速入门。

二、MATLAB的安装与入门1. 下载和安装MATLAB软件在MathWorks官方网站上下载适用于您的操作系统版本的MATLAB，然后按照安装向导的提示进行安装。

2. MATLAB的界面介绍在打开MATLAB后，您将看到一个包含命令窗口、编辑器和变量编辑器等组件的界面。

命令窗口是最常用的组件，您可以在其中输入MATLAB的命令并执行。

3. 基本操作在命令窗口中，可以输入简单的算术运算，如加减乘除，以及一些内置函数。

例如，输入"2+3"并按下Enter，MATLAB将返回结果5。

三、MATLAB的变量与数据类型1. 变量的定义与赋值在MATLAB中，可以使用一个变量来存储一个数值或一个数据矩阵。

要定义一个变量并赋值，只需输入变量名和等号，然后再输入数值或矩阵。

例如，输入"A=5"，即可定义一个名为A的变量，并将其赋值为5。

2. 数据类型MATLAB支持多种数据类型，包括整数、浮点数、字符串和逻辑类型。

您可以使用"whos"命令查看当前可用的变量及其数据类型。

3. 矩阵与数组操作在MATLAB中，矩阵和数组是最常用的数据结构之一。

您可以使用方括号来创建矩阵或数组，并使用索引来访问其中的元素。

例如，输入"A=[1 2 3; 4 5 6]"，即可创建一个2行3列的矩阵。

四、MATLAB的数学运算与函数1. 基本数学运算MATLAB支持各种基本的数学运算，包括加、减、乘、除、幂运算等。

您可以直接在命令窗口中输入相应的表达式，并按下Enter键进行计算。

（完整版）Matlab⼊门教程第1章MATLAB操作基础1.1 MATLAB概述1.1.2 MATLAB的主要功能1．数值计算MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，还提供了⼗分丰富的数值计算函数。

2．绘图功能可以绘制⼆维、三维图形，还可以绘制特殊图形（与统计有关的图，例如：区域图、直⽅图、饼图、柱状图等）。

3．编程语⾔MATLAB具有程序结构控制、函数调⽤、数据结构、输⼊输出、⾯向对象等程序语⾔特征，⽽且简单易学、编程效率⾼。

4．MATLAB⼯具箱MATLAB包含两部分内容：基本部分和各种可选的⼯具箱。

MATLAB⼯具箱分为两⼤类：功能性⼯具箱和学科性⼯具箱。

1.1.3MATLAB语⾔的特点语⾔简洁紧凑，使⽤⽅便灵活，易学易⽤。

例如：A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]⼀条语句实现了对3x3矩阵的输⼊。

语句功能强⼤，⼀条语句相当于其它语⾔的⼀个⼦程序，例如fft。

语句简单，内涵丰富。

同⼀个函数有不同的输⼊变量和输出变量，分别代表不同的含义。

Matlab既具有结构化的控制语句（if、for、while）⼜⽀持⾯向对象的程序设计。

⽅便的绘图功能。

包含功能强劲的⼯具箱。

易于扩展。

1.1.4 初识MATLAB例1-1 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));例1-2 求⽅程3x4+7x3+9x2-23=0的全部根。

p=[3,7,9,0,-23]; %建⽴多项式系数向量x=roots(p) %求根例1-3 求积分quad('x.*log(1+x)',0,1)例1-4 求解线性⽅程组。

a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9];b=[4;2;17];x=inv(a)*b1.2 MATLAB的运⾏环境与安装1.2.1 MATLAB的运⾏环境硬件环境：(1) CPU(2) 内存(3) 硬盘(4) CD-ROM驱动器和⿏标软件环境：(1) Windows 98/NT/2000 或Windows XP(2) 其他软件根据需要选⽤1.2.2 MATLAB的安装运⾏系统的安装程序setup.exe，可以按照安装提⽰依次操作。

初学者MATLAB的使用流程1. 准备工作在开始学习MATLAB之前，需要进行一些准备工作，确保您能够顺利地使用MATLAB。

以下是一些准备步骤：•安装MATLAB：首先，您需要从MathWorks官方网站上下载并安装MATLAB软件。

根据您的操作系统选择适合的版本，并按照安装向导进行安装。

•注册MathWorks账号：在安装MATLAB后，您需要创建一个MathWorks账号。

这个账号可以让您访问一些额外的资源和学习材料。

•获取许可证：安装MATLAB后，您需要获取一个许可证，以便您可以在一定期限内使用该软件。

2. 启动MATLAB完成准备工作后，您可以启动MATLAB并开始使用它。

按照以下步骤启动MATLAB：1.双击MATLAB图标或在其他方式下打开MATLAB软件。

2.在MATLAB启动界面上，输入您的MathWorks账号信息并登录。

3.一旦登录成功，MATLAB主界面将显示出来。

您可以看到各种工具栏、编辑器、命令窗口和工作区等。

3. MATLAB基本操作在启动MATLAB后，您可以尝试进行一些基本操作。

以下是一些常用的MATLAB基本操作：•编写脚本文件：MATLAB使用M文件来存储和执行代码。

您可以在编辑器中编写MATLAB代码并将其保存为M文件。

然后，您可以通过运行M 文件来执行其中的代码。

•使用命令窗口：MATLAB命令窗口是与MATLAB进行交互的主要界面。

您可以在命令窗口中输入MATLAB命令，然后按下Enter键执行它们。

命令窗口还会显示出MATLAB的输出结果。

•存储变量：MATLAB可以存储和处理各种类型的变量。

您可以使用赋值操作符将值赋给变量，并在后续的代码中使用这些变量。

•运行简单的计算：MATLAB可以执行各种数学和计算操作。

您可以在命令窗口中输入数学表达式，并按下Enter键以进行计算。

4. MATLAB函数和工具箱MATLAB提供了大量的函数和工具箱，以便您可以进行更复杂的数学、科学和工程计算。

Matlab基本使用方法详解Matlab（Matrix Laboratory）是一种面向数值计算和编程的高级语言和环境，由MathWorks公司开发。

它在科学、工程以及其他领域广泛应用，可以进行各种数值计算、数据分析、绘图以及编写复杂的算法等。

本文将详细介绍Matlab的基本使用方法，帮助初学者快速上手。

一、Matlab基础知识在开始之前，我们先了解一些Matlab的基础知识。

Matlab的代码文件以.m为后缀名，并通过Matlab编译器执行。

它是一种解释性的语言，每一行代码都可以立即执行。

Matlab提供了丰富的数学函数和工具箱，可以简化复杂的数值计算。

同时，Matlab还具备强大的矩阵运算能力，使得处理矩阵和向量的运算更加高效。

二、Matlab环境和命令行窗口当我们打开Matlab时，会出现一个包含命令行窗口的集成开发环境界面。

命令行窗口是一个交互式的界面，可以直接输入和执行Matlab命令。

我们可以在命令行窗口中进行简单的计算，例如输入"2+2"并按回车键执行，Matlab将返回计算结果"4"。

此外，通过命令行窗口，我们还可以执行脚本文件、调试代码、查看变量等。

三、基本操作和数据类型1. 变量的定义和赋值在Matlab中，使用等号（=）将数值或表达式赋值给一个变量。

例如，"x = 5"将5赋值给变量x。

同时，Matlab还支持复数、字符串、矩阵等多种数据类型。

2. 数组和矩阵Matlab中的数组和矩阵是最基本的数据结构。

数组中的元素可以是数值、字符串、逻辑值等。

矩阵是一个二维数组，可以进行各种线性代数运算。

创建矩阵可以使用方括号([])和分号(;)对元素进行分隔。

例如，"A = [1,2,3;4,5,6;7,8,9]"创建了一个3x3的矩阵A。

3. 访问矩阵元素可以使用下标访问矩阵中的元素。

在Matlab中，下标从1开始。

MATLAB的基本操作方法1. 概述MATLAB是一种高级数值计算软件，广泛应用于科学和工程领域。

它提供了丰富的功能和工具，可以用于数据分析、模拟、图形绘制等多种任务。

本文将介绍MATLAB的基本操作方法，帮助读者快速上手使用该软件。

2. MATLAB环境介绍MATLAB的主界面由命令行窗口和工具栏组成。

命令行窗口是用户与MATLAB交互最常用的方式，可以输入命令并立即得到结果。

工具栏包含了一些常用的功能按钮，例如文件操作、运行程序等。

3. 变量和运算在MATLAB中，变量的定义和使用非常简单。

只需输入变量名，并赋予相应的值即可。

例如，输入"a=2"，即可定义一个变量a，并赋予其值为2。

可以通过变量名来进行各种运算，如加减乘除、乘方等。

例如，输入"b=a+3"，即可将a加3的结果保存在变量b中。

4. 矩阵操作MATLAB可以轻松处理各种数学运算中的矩阵操作。

矩阵可以通过使用方括号来定义。

例如，输入"A=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]"，即可定义一个3x3的矩阵A。

可以使用各种命令对矩阵进行操作，如转置、逆矩阵、矩阵乘法等。

例如，输入"B=A'"，即可得到矩阵A的转置矩阵B。

5. 数据可视化MATLAB提供了丰富的绘图函数，可以用于数据的可视化。

要绘制一条曲线，只需给定横轴和纵轴的数据即可。

例如，输入"x=0:0.1:2*pi"，即可定义一个从0到2π，步长为0.1的向量x。

然后输入"y=sin(x)"，即可得到y=sin(x)的曲线。

使用plot函数将x和y绘制出来即可。

6. 文件操作MATLAB可以方便地进行文件的读写操作。

可以使用load命令读取保存在文件中的数据，使用save命令将数据保存到文件中。

例如，使用load命令加载名为"data.txt"的文本文件中的数据，并将其保存到名为"data"的变量中。

新手简明入门级matlab使用教程•MATLAB简介与安装•基础操作与数据类型•图形绘制与可视化展示目录•程序设计基础概念掌握•数据分析与挖掘实践案例•总结回顾与拓展学习资源01MATLAB简介与安装MATLAB概述及特点MATLAB是一种高级编程语言和环境，主要用于数值计算、数据分析、信号处理、图像处理等多种应用。

MATLAB具有简单易学、高效灵活、可视化强等特点，广泛应用于科研、工程、教育等领域。

安装步骤1. 访问MathWorks 官网下载MATLAB 安装包。

3. 安装完成后，启动MATLAB 并进行初始设置。

2. 运行安装包，按照提示完成安装过程。

系统要求：Windows 、Mac OS X 或Linux 操作系统，建议配置较高的计算机性能以保证运行效率。

系统要求与安装步骤•MATLAB界面主要包括菜单栏、工具栏、命令窗口、工作空间、当前文件夹窗口等部分。

菜单栏提供文件操作、编辑、视图等多种功能选项。

工具栏提供常用命令的快捷方式，如保存、运行、调试等。

命令窗口用于输入和执行MATLAB 命令。

当前文件夹窗口显示当前工作目录中的文件和文件夹，方便用户管理文件。

工作空间显示当前MATLAB 工作空间中的变量和函数。

010203如何启动和退出MATLAB ？如何设置MATLAB 的路径和工作环境？常见问题解答如何导入和导出数据？如何调试程序？帮助资源MATLAB 官方文档提供详细的函数说明和示例代码。

MathWorks 官网论坛用户可以在此交流使用经验和解决问题。

MATLAB 教程和视频资源帮助新手快速入门和提高使用技能。

常见问题解答与帮助资源03020102基础操作与数据类型在MATLAB中，变量不需要预先声明，可以直接赋值。

例如，`x = 5;`将创建一个变量x，并将其值设置为5。

变量名可以包含字母、数字和下划线，但必须以字母开头。

MATLAB是区分大小写的，因此变量名的大小写必须一致。

MATLAB 的二维绘图基础了解了MATLAB 的矩阵和向量概念与输入方法之后，MATLAB 的二维绘图再简单也不过了。

假设有两个同长度的向量 x 和y, 则用plot(x,y) 就可以自动绘制画出二维图来。

如果打开过图形窗口，则在最近打开的图形窗口上绘制此图，如果未打开窗口，则开一个新的窗口绘图。

〖例〗正弦曲线绘制：>> t=0:.1:2*pi;%生成横坐标向量，使其为0,0.1,0.2,...,6.2y=sin(t); % 计算正弦向量plot(t,y) %绘制图形这样立即可以得出如图所示的二维图[4.1(a)]plot() 函数还可以同时绘制出多条曲线，其调用格式和前面不完全一致，但也好理解。

>> y1=cos(t); plot(t,y,t,y1); %或plot(t,[y; y1]), 即输出为两个行向量组成的矩阵。

图形见 4.1(b)。

plot() 函数最完整的调用格式为：>> plot(x1,y1,选项1, x2,y2, 选项2, x3,y3, 选项3, ...)其中所有的选项如表 4.1 所示。

一些选项可以连用，如'-r' 表示红色实线。

由MATLAB 绘制的二维图形可以由下面的一些命令简单地修饰。

如>> xlabel('字符串') % 给横坐标轴加说明>> ylabel('字符串') % 给纵坐标轴加说明，%并自动旋转90度>> title('字符串') % 给整个图形加图题得出的图形如右图所示。

axis() 函数可以手动地设置x,y 坐标轴范围还可以使用plotyy() 函数绘制具有两个纵坐标刻度的图形。

坐标系的分割在MATLAB 图形绘制中是很有特色的，比较规则的分割方式是用subplot() 函数定义的，其标准调用格式为subplot(n,m,k)其中，n 和m 为将图形窗口分成的行数和列数，而k 为相对的编号。

第二讲Matlab基础知识1.标识符把标志变量、常量或文件名的特定字符称为标识符，Matlab规定必须是英文字母、阿拉伯数字和下划线等符号组成的字符串，第一个符号必须是英文字母。

2.Matlab中的数据及变量类型有三种类型的基本数据：（1）数值型数据，简称数值（Double Array）：一般输入的数字均为数值数据，包含实数、复数。

（2）字符串型数据，简称字符量（Char Array）：用英文格式单引号加以界定的数字、字符、各种符号、表达式、方程式和汉字等。

（3）符号型数据，简称符号量（Sym Object）：用sym和syms可以把字符、表达式、方程、矩阵等定义成数学符号，称为符号型数据，运算结果为数学表达式。

在命令窗口中键入class（a），回车可知已有变量a是哪一种类型的数据。

3.变量名及赋值（略）2.1 数值矩阵2.1.1 永久性数值变量名除了i、j、pi、eps（浮点运算相对精度10-52）、Inf、NaN外还有，realmin(最小正浮点数2-1022)、realmax(最大正浮点数21023)。

2.1.2 数值矩阵的创建1.直接输入法>>a=[1 6 1;4 6 2;9 3 8];>> b=[2-3i,3+5i,2i;3,9i,6;5-i,7i,4];3．变换矩阵结构的命令flipud(a)——输出矩阵a上下翻转后的矩阵；fliplr(a)——输出矩阵a左右翻转后的矩阵；rot90(a,k)——输出矩阵a沿逆时针旋转k个90度后的矩阵，k为正负整数；rot90(a)——输出矩阵a逆时针旋转90度后的矩阵；reshape(A,m,n)——输出一个m×n=k阶矩阵，它是由矩阵a的k个元素重新排列构成的矩阵，重排前后元素在矩阵中的符号不变。

4.一批特殊向量（行矩阵）的创建（1）等差数列型向量的创建增量输入法：t=a:h:b或t=[a:h:b]，>> t=(a:h:b)，a、b为起始值，h为公差，可正，可负，省略时为1.例如>> t=0:0.1:2*pi线性等分命令t=linspace(a,b,n)，a、b为起始值，n为（b-a）的等分点个数。