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MATLAB讲义第一章 MATLAB系统概述1.1 MATLAB系统概述MATLAB（MATrix LABoratory）矩阵实验室的缩写，全部用C语言编写。
特点：（1）以复数矩阵作为基本编程单元，矩阵运算如同其它高级语言中的语言变量操作一样方便，而且矩阵无需定义即可采用。
（2）语句书写简单。
（3）语句功能强大。
（4）有丰富的图形功能。
如plot,plot3语句等。
（5）提供了许多面向应用问题求解的工具箱函数。
目前，有20多个工具箱函数，如信号处理、图像处理、控制系统、系统识别、最优化、神经网络的模糊系统等。
（6）易扩充。
1.2 MATLAB系统组成（1）MATLAB语言MATLAB语言是高级的矩阵、矢量语言，具有控制流向语句、函数、数据结构、输入输出等功能。
同时MATLAB又具有面向对象编程特色。
MATLAB语言包括运算符和特殊字符、编程语言结构、字符串、文件输入/输出、时间和日期、数据类型和结构等部分。
（2）开发环境MATLAB开发环境有一系列的工具和功能体，其中大部分具有图形用户界面，包括MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、帮助游览器、工作空间、文件和搜索路径等。
（3）图形处理图形处理包括二维、三维数据可视化，图像处理、模拟、图形表示等图形命令。
还包括低级的图形命令，供用户自由制作、控制图形特性之用。
（4）数学函数库有求和、正弦、余弦等基本函数到矩阵求逆、求矩阵特征值和特征矢量等。
MATLAB数学函数库可分为基本矩阵和操作、基本数学函数、特殊化数学函数、线性矩阵函数、数学分析和付里叶变换、多项式和二重函数等。
（5）MATLAB应用程序接口（API）MATLAB程序可以和C/C++语言及FORTRAN程序结合起来，可将以前编写的C/C++、FORTRAN语言程序移植到MATLAB中。
1.3 MATLAB的应用范围包括：MATLAB的典型应用包括：●数学计算●算法开发●建模、仿真和演算●数据分析和可视化●科学与工程绘图●应用开发（包括建立图形用户界面）以矩阵为基本对象第二章 Matlab基础2.1 MATLAB快速入门（1）搜索路径搜索路径也被看作是MATLAB的路径，其包含的文件被认为在路径上。
Matlab编程的初步知识：1.M脚本文件Matlab命令集合；无需输入和输出变量；与其它脚本文件之间变量透明，即共同使用Matlab的工作空间。
比如例1：x = (1:10);y =sin(x);plot(x,y)例2：A = magic (4);B = A';[C,D = xtimesAB(A,B);2.函数同样也是完成具体任务的指令集合，但是用一个名字封装起来，变量对外不透明，需要借助输入变量提供数据，输出变量给出结果。
执行完毕后，所用的内存全部释放给Matlab。
这样的命令集合体称为函数，封装的名字称为函数名，输入变量和输出变量在函数名前后指定。
比如例2的xtimesAB(A,B)定义如下：function [C,D] =xtimesAB(A,B)%% This function can tell the products of e-e and V-C%C = A.*B;D = A*B;end其中，函数名为xtimesAB，输入变量为A,B；输出变量为C,D。
函数名下面%开头的部分为注释内容。
在Matlab环境下，可以通过help xtimesAB来显示。
还有一种简单的函数，即inline函数，其特点是随用随定义。
比如1.>> myfun = ‘1+log(r) ‘;2.>> myfuni=inline(myfun,’r’)3.>>a=feval(myfuni,10)4.结果a = 3.3026我们用得最多的，就是像xtimesAB这样的M函数。
与上面这个inline函数对应的M函数为function y=myfun(r)y=1+log(r);该函数结尾不含有end，即Matlab不要求必须有end。
使用时，在Matlab命令环境下，直接书写函数名，并给出输入变量，即可以工作。
但需要注意的是，Matlab调用的是文件名而不是函数名。
但一般两者取一样的名字。
MATLAB讲义第一章 MATLAB系统概述1.1 MATLAB系统概述MATLAB（MATrix LABoratory）矩阵实验室的缩写，全部用C语言编写。
特点：（1）以复数矩阵作为基本编程单元，矩阵运算如同其它高级语言中的语言变量操作一样方便，而且矩阵无需定义即可采用。
（2）语句书写简单。
（3）语句功能强大。
（4）有丰富的图形功能。
如plot,plot3语句等。
（5）提供了许多面向应用问题求解的工具箱函数。
目前，有20多个工具箱函数，如信号处理、图像处理、控制系统、系统识别、最优化、神经网络的模糊系统等。
（6）易扩充。
1.2 MATLAB系统组成（1）MATLAB语言MATLAB语言是高级的矩阵、矢量语言，具有控制流向语句、函数、数据结构、输入输出等功能。
同时MATLAB又具有面向对象编程特色。
MATLAB语言包括运算符和特殊字符、编程语言结构、字符串、文件输入/输出、时间和日期、数据类型和结构等部分。
（2）开发环境MATLAB开发环境有一系列的工具和功能体，其中大部分具有图形用户界面，包括MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、帮助游览器、工作空间、文件和搜索路径等。
（3）图形处理图形处理包括二维、三维数据可视化，图像处理、模拟、图形表示等图形命令。
还包括低级的图形命令，供用户自由制作、控制图形特性之用。
（4）数学函数库有求和、正弦、余弦等基本函数到矩阵求逆、求矩阵特征值和特征矢量等。
MATLAB数学函数库可分为基本矩阵和操作、基本数学函数、特殊化数学函数、线性矩阵函数、数学分析和付里叶变换、多项式和二重函数等。
（5）MATLAB应用程序接口（API）MATLAB程序可以和C/C++语言及FORTRAN程序结合起来，可将以前编写的C/C++、FORTRAN语言程序移植到MATLAB中。
1.3 MATLAB的应用范围包括：MATLAB的典型应用包括：●数学计算●算法开发●建模、仿真和演算●数据分析和可视化●科学与工程绘图●应用开发（包括建立图形用户界面）以矩阵为基本对象第二章 Matlab基础2.1 MATLAB快速入门（1）搜索路径搜索路径也被看作是MATLAB的路径，其包含的文件被认为在路径上。
01 MATLABChapterMATLAB简介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领域。
MATLAB具有简单易学、高效灵活、可视化强等特点，被广泛应用于科研、工程、教育等领域。
MATLAB提供了丰富的函数库和工具箱，方便用户进行各种复杂的数学计算和数据分析。
MATLAB安装与启动MATLAB界面介绍工作空间用于显示当前定义的所有变量及其值。
命令历史记录了用户输入过的命令及其输出结果。
基本运算与数据类型02矩阵运算与数组操作Chapter01020304使用`[]`或`zeros`、`ones`等函数创建矩阵创建矩阵使用`size`函数获取矩阵大小矩阵大小通过下标访问矩阵元素，如`A(i,j)`矩阵元素访问使用`disp`或`fprintf`函数显示矩阵信息矩阵信息矩阵创建与基本操作对应元素相加，如`C = A+ B`加法运算矩阵运算对应元素相减，如`C = A-B`减法运算数与矩阵相乘，如`B = k *A`数乘运算使用单引号`'`进行转置，如`B = A'`转置运算满足乘法条件的矩阵相乘，如`C = A * B`矩阵乘法使用`inv`函数求逆矩阵，如`B = inv(A)`逆矩阵数组创建数组大小数组元素访问数组操作数组操作01020304线性方程组求解数据处理与分析特征值与特征向量图像处理矩阵与数组应用实例03数值计算与数据分析Chapter数值计算基础MATLAB基本运算数值类型与精度变量与表达式函数与脚本数据分析方法数据导入与预处理学习如何导入各种格式的数据（如Excel、CSV、TXT等），并进行数据清洗、转换等预处理操作。
数据统计描述掌握MATLAB中数据统计描述的方法，如计算均值、中位数、标准差等统计量，以及绘制直方图、箱线图等统计图表。
数据相关性分析学习如何在MATLAB中进行数据相关性分析，如计算相关系数、绘制散点图等。
MATLAB接⼝简介 MATLAB实现了与众多外部程序和设备的借⼝： 通过MEX⽂件的建⽴，MATLAB能够调⽤C、C++、FORTRAN等程序设计语⾔的⼦程序；通过使⽤MATLAB引擎，可在C、C++、FORTRAN程序代码中直接调⽤MATLAB中的函数与命令；通过MATLAB C/C++数学函数库直接实现C/C++与MATLAB的混合编程，并建⽴可独⽴运⾏程序；通过MATLAB提供的串⼝借⼝，可以实现从外围设备（如MODEM）直接输⼊数据到MATLAB⼯作空间，再利⽤MATLAB 进⾏处理。
1. MEX⽂件 MEX⽂件是MATLAB⼀类外部程序调⽤接⼝，可以在MATLAB中像调⽤MATLAB内建函数⼀样调⽤C、C++、FORTRAN等语⾔编写的⼦程序，⽽⽆需将它们重新编写为MATLAB的M⽂件，从⽽使资源得到充分利⽤。
MEX⽂件有以下⼀些⽤处：对于已存在的C、C++、FORTRAN程序，只需编写接⼝，就可在MATLAB中调⽤，⽽不必重写M⽂件。
对于那些在MATLAB中执⾏效率不⾼的语句（如循环体），可以把它们放在 C、C++、FORTRAN中编写并编译，从⽽提⾼执⾏效率。
2. MATLAB引擎 如果说mex⽂件是为了在MATLAB中调⽤c/c++和fortran编写的⼦程序，那么MATLAB引擎既是为了在c/c++和fortran程序中能够调⽤MATLAB。
MATLAB计算引擎是⼀组允许在别的应⽤程序中与MATLAB交互的函数库和程序库。
在调⽤的过程中，MATLAB引擎函数库在后台⼯作，MATLAB通过它与别的应⽤程序进⾏通信。
通过MATLAB计算引擎可以完成以下功能：调⽤⼀个数学函数或⼦程序来处理数据，如在⽤户程序中求阵列转置或计算⼀个快速傅⾥叶变换等，MATLAB就是⼀个强有⼒、编程灵活的数学⼦函数库。
建⽴⼀个具有特殊⽤途的完整系统，如雷达图像分析或进⾏⽓象⾊谱分析等，可以使⽤c等⾼级语⾔来编写⽤户界⾯，⽽后台采⽤MATLAB作为计算引擎，从⽽达到缩短开发周期，减少开发困难的⽬的。
