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MATLAB应用第1章MATLAB系统环境1．1 MATLAB概貌一、MATLAB的由来MATLAB这个名字是由MATrix(矩阵)和LABoratory(实验室)这两个单词的前3个字母组合而成的。
它是一种数学计算软件。
它的核心是由C语言编写的。
是由美国The Math Works公司开发的。
二、MATLAB的功能1．语言简洁MATLAB是用C语言编写的，它提供了和C语言几乎一样多的运算符，库函数极其丰富，还提供广泛的矩阵和向量运算符。
利用其丰富的库函数可以避开繁杂的子程序编程任务，压缩了一切不必要的编程工作。
因此MATLAB程序设计语言集成度高，语句简洁。
用C/C++等程序设计语言编写的数百条语句，常常用一条MATLAB语句就能解决问题。
提高了解决问题的效率。
2．具有结构化的控制语句如for循环、while循环、break语句、if语句和switch语句。
3．科学计算功能MATLAB以矩阵为基本单元，因此可直接用于矩阵计算。
此外，用MATLAB还能直接求解数值微积分问题、微分方程数值解问题、最优化问题和数据处理问题。
它还具有符号计算功能。
这样除了数值计算外，它还可以使一些问题得到解析解。
4．绘图功能如果用FORTRAN或C语言去编写程序，当涉及矩阵运算和画图时，编程会很麻烦。
而MATLAB可以用比较直观的语句将计算结果或数据用图形的方式表示出来。
而且还可以将难以显示的隐函数直接用曲线绘制出来。
它可以绘制2维和3维图形，还可以对图形进行修饰。
z=sinycosx5．庞大的工具箱所谓的工具箱就是一些已经编好的、可直接运行的程序集。
使用这些工具箱可以使用户省去复杂而又重复的劳动。
MATLAB工具箱可分为两类：功能性工具箱和学科性工具箱。
功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能、图示建模仿真功能、文字处理功能以及与硬件实时交互的功能。
学科性工具箱专业性比较强。
目前，MATLAB在应用数学和控制领域几乎所有方向都有相应的工具箱。
第一章MATLAB入门学习目标：1、了解MATLAB的发展历史，熟悉MATLAB操作环境。
2、掌握MATLAB变量、数值、数学函数输入输出的操作。
第一节 MATLAB操作环境一、 MATLAB的发展历史：MATLAB是矩阵（Matrix）和实验室（Laboratory）两个英文单词的前三个字母组合而成，由美国新墨西哥大学计算机系主任Cleve Moler博士首创，由美国Mathworks公司于1982年推出的一套高性能的集数值计算、符号运算和图形处理于一体的科学计算软件。
20世纪70年代Cleve Moler博士在讲授线性代数课时，发现用其它高级语言编程极不方便，为减轻学生负担，便构思用FORTRAN语言开发了MATLAB的第一代版本。
1983年Cleve Moler博士与工程师John Litlle、Steve Banger一起合作开发了MATLAB第二代版本，该版本全部用C语言编写，使MATLAB不仅具有数值计算功能，而且具有数据可视化功能。
1984年Cleve Moler博士和一批数学家、软件专家成立了Mathworks公司，专门从事MATLAB的开发，并把MATLAB推向市场。
从20世纪70年代最初的版本，分别推出基于Dos平台的第一代商业版本、基于平台的版本、基于Windows95、Windows98操作系统的版本、基于Windows98/2000/XP平台的版本、版本。
MATLAB历经几十年的不断完善和扩展，它不仅是线性代数、概率论及数理统计、自动控制理论、数字信号处理、动态系统仿真、数学建模、时间序列分析等课程的基本教学工具，而且走出学校，在工业生产、科学研究领域成为国际公认的具有高可靠性的高级计算机编程语言。
二、 MATLAB的主要特点：目前较为流行的数学软件有四种：MATLAB、Mathematica、Maple、MathCAD。
MATLAB自问世以来，一直以数值计算称雄，Mathematica和Maple在符号运算方面功能突出，MathCAD 因其可同时提供计算平台和写作平台而拥有很多用户。
实验结果及分析实验1：程序如下x=1:10y=2*x;plot(x,y)仿真结果：实验结果分析：仿真结果是条很规则的直线，X轴和Y轴一一对应，清楚明了，而序又特别简单。
所以用Maltab 软件很方便地画出规则的直线，方便研究。
实验结果及分析1、A=0.52、A=1A=1.5实验结果及分析实验三Matlab在信号与系统中的应用实验名称实的1、掌握信号与系统课程中基本知识的Matlab编程、仿真方法验目实验原理实验1程序：b=[1];a=[1 1];p=0.5;t=0:p:5;x=exp(-3*t); subplot(1,2,1); impulse(b,a,0:p:5); title('冲激响应'); subplot(1,2,2); step(b,a,0:p:5); title('阶跃响应');实验内容<设计性实验>1、用MATLAB在时域中编程求解y′(t)+y(t)=f(t), f(t)= exp(-3t)ε(t)的冲激响应、阶跃响应。
在simulink仿真环境下，设计系统框图，分析系统的冲激响应、阶跃响应。
<设计性实验>（选做）2、用MATLAB在时域中编程求解y′(t)+y(t)=f(t), f(t)=(1+exp(-3t))ε(t)的冲激响应、阶跃响应，要求用conv编程实现系统响应。
在simulink仿真环境下，设计系统框图，分析系统的冲激响应、阶跃响应。
实验结果及分析实验1仿真结果：simulink仿真环境下冲激响应阶跃响应实验原理实验1程序：t1=0:1/6000:0.004;x1=1+cos(2*pi*5000*t1); subplot(4,1,1);plot(t1,x1);title('采样频率为6千赫兹'); xlabel('时间');t2=0:1/12000:0.004;x2=1+cos(2*pi*5000*t2); subplot(4,1,2);plot(t2,x2);title('采样频率为12千赫兹'); xlabel('时间');F1=fft(x1,1024);n=0:1023;f=6000*n/1024;subplot(4,1,3);plot(f,abs(F1));title('6000Hz频谱'); F2=fft(x2,1024);n=0:1023;f=12000*n/1024; subplot(4,1,4);plot(f,abs(F2));title('12000Hz频谱');实验结果及分析实验1仿真结果:6khz12kHZmatlab 基本语句1.循环语句for for i=s1:s3：s2 循环语句组end解释：首先给i赋值s1；然后，判断i是否介于s1与s2之间；如果是，则执行循环语句组,i=i+s3（否则，退出循环.）；执行完毕后，继续下一次循环。
