第01章 Matlab基础教程
《Matlab入门》课件
学习如何生成和显示不同类型的信号，
傅里叶变换与频域分析
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如正弦波、方波等。
掌握傅里叶变换的原理和应用，进行
频域分析。
3
信号的滤波和降噪
学习如何使用滤波器对信号进行降噪
信号的分析与处理
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和去除干扰。
使用Matlab对信号进行分析和处理， 提取有用信息。
第四章：Matlab应用实例
Matlab在科学计算中的应用
《Matlab入门》PPT课件
在这份《Matlab入门》PPT课件中，我们将带您深入了解Matlab的基础知识、 图像处理、信号处理以及应用实例。掌握这些知识，将为您打开科学计算的 大门。
第一章：Matlab基础知识
Matlab简介
了解Matlab的背景和用途， 探索其在科学和工程领域 的应用。
Matlab的安装与配置
学习如何安装和配置 Matlab，以便开始编写代 码。
Matlab基础语法
掌握Matlab的基本语法， 包括变量、运算符和控制 流程。
Matlab变量与数据类型
了解Matlab中的数据类型，如数字、字符串、 矩阵等。
Matlab矩阵和数组
学习使用矩阵和数组进行向量运算和数据处 理。
第二章：Matlab图像处理
结语
通过本课件，我们希望您对Matlab有了更全面的了解，并能够灵活运用它进 行科学计算、图像处理和信号处理。
Matlab工具箱下载
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Matlab实用工具下载
探索各种实用的Matlab工具，简化您的工作 流程。
Matlab教程和案例下载
下载Matlab的教程和实例代码，加速学习过 程。
MATLAB入门指南
MATLAB入门指南MATLAB是一款功能强大的数值计算软件和编程环境，广泛应用于科学、工程和数据分析领域。
本文将为初学者提供一份MATLAB入门指南，以帮助他们快速掌握基本概念、使用技巧和常见功能。
第一部分：MATLAB基础1. MATLAB的介绍MATLAB是由MathWorks开发的高级编程语言和环境，其主要用于数值计算、数据可视化和算法开发。
它与其他编程语言相比，有着简单易学的语法和丰富的内置函数库。
2. MATLAB的安装与设置在使用MATLAB之前，您需要先下载和安装MATLAB软件。
安装过程通常是简单的，只需按照提示一步一步执行即可。
安装完成后，您可以根据需要进行一些个性化设置，如选择默认工作目录和字体大小。
3. MATLAB的基本命令和运算符MATLAB的基本命令和运算符与其他编程语言类似，包括数学运算符（加减乘除、幂运算等）、逻辑运算符（与或非等）和比较运算符（等于、大于、小于等）。
您可以使用MATLAB作为计算器来进行简单的数学计算，如计算平方根、三角函数等。
4. MATLAB的变量和数据类型在MATLAB中，您可以使用变量来存储和操作数据。
MATLAB支持多种数据类型，包括数值、字符、逻辑和结构等。
您可以使用赋值语句将数据存储在变量中，并使用变量进行计算和操作。
5. MATLAB的数组和矩阵操作MATLAB以矩阵为基础进行计算，因此对于初学者来说，了解如何创建、操作和计算矩阵是至关重要的。
您可以使用MATLAB提供的函数来创建矩阵，并使用索引和运算符对矩阵进行操作。
第二部分：MATLAB编程和算法1. MATLAB的脚本文件和函数MATLAB提供了编写脚本文件和函数的能力，以便在单个文件中组织代码。
您可以使用脚本文件来一次性执行一系列MATLAB命令，而函数则可以封装一段可重复使用的代码块。
2. MATLAB控制结构MATLAB提供了多种控制结构，如条件语句（if-else）、循环语句（for、while）和跳转语句（break、continue）。
2024版matlab教程(全)资料ppt课件
进行通信系统的建模、仿真和分析。
谢谢聆听
B
C
变量与赋值
在MATLAB中，变量不需要事先声明，可以 直接赋值。变量名以字母开头，可以包含字 母、数字和下划线。
常用函数
MATLAB提供了丰富的内置函数，如sin、 cos、tan等三角函数，以及abs、sqrt等数 学函数。用户可以通过help命令查看函数的
D
使用方法。
02 矩阵运算与数组操作
错误处理
阐述try-catch错误处理机制的语法、 执行流程及应用实例。
04
函数定义与调用
函数概述
阐述函数的概念、作用及分类，包括内置函数和 自定义函数。
函数调用
深入剖析函数的调用方法，包括直接调用、间接 调用及参数传递等技巧。
ABCD
函数定义
详细讲解自定义函数的定义方法，包括函数名、 输入参数、输出参数及函数体等要素。
拟合方法
利用已知数据点构造近似函数，如最小二乘法、多项 式拟合、非线性拟合等。
插值与拟合的比较
插值函数经过所有数据点，而拟合函数则追求整体上 的近似。
数值积分与微分
01
数值积分方法
利用数值技术计算定积分的近似 值，如矩形法、梯形法、辛普森 法等。
02
数值微分方法
通过数值技术求解函数的导数或 微分，如差分法、中心差分法、 五点差分法等。
02
01
矩阵运算
加法与减法
对应元素相加或相减，要求矩阵 大小相同
乘法
使用`*`或`mtimes`函数进行矩阵 乘法，要求内维数相同
点乘与点除
使用`.*`、`./`进行对应元素相乘或 相除，要求矩阵大小相同
特征值与特征向量
第1章 MATLAB操作基础PPT教学课件
2020/12/10
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• 1.3.2 主窗口
1．菜单栏 在MATLAB 6.5主窗口的菜单栏，共包含、View、 Web、Window和Help 6个菜单项。
• 2．工具栏 MATLAB 6.5主窗口的工具栏共提供了10个命令 按钮。这些命令按钮均有对应的菜单命令，但比 菜单命令使用起来更快捷、方便。
1994年，MATLAB 4.2版
1997年，MATLAB 5.0版
1999年，MATLAB 5.3版
2000年，MATLAB 6.0版
2001年，MATLAB 6.1版
2002年，MATLAB 6.5版
2004年，MATLAB 7.0版
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1.1.2 MATLAB的主要功能
• 1．数值计算和符号计算功能
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• 1.3.4 工作空间窗口
工作空间是MATLAB用于存储各种变量和 结果的内存空间。在该窗口中显示工作空 间中所有变量的名称、大小、字节数和变 量类型说明，可对变量进行观察、编辑、 保存和删除。
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• 1.3.5 当前目录窗口和搜索路径
1．当前目录窗口 当前目录是指MATLAB运行文件时的工作 目录，只有在当前目录或搜索路径下的文 件、函数可以被运行或调用。
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• 1.3.3 命令窗口
命令窗口是MATLAB的主要交互窗口，用
于输入命令并显示除图形以外的所有执行 结果。
MATLAB命令窗口中的“>>”为命令提示 符，表示MATLAB正在处于准备状态。在
命令提示符后键入命令并按下回车键后， MATLAB就会解释执行所输入的命令，并 在命令后面给出计算结果。
Matlab-Hands-On-01
Hands-On第一章 Matlab 语言与现代科学运算概述准备工作：将指定目录中的文件全部下载到c:\Matlab6p1\work进入Matlab （可双击桌面图标或从“开始菜单”的程序栏中找到） 调整窗口大小，使工作方便。
今后要尽量将工作目录设在D:盘，因为系统装有保护卡，在重新起机之后，C:盘自动恢复成原有状态，新内容全部遗失。
1. 魔术矩阵及其检验（在命令窗键入teach1并回车）teach12. 二元函数的三维表面图形（在命令窗键入teach2并回车） teach23. 旅行路线优化（不需要进入Demos ，直接在命令窗键入travel 并回车） travel4. 符号运算（在命令窗键入teach3并回车）teach35. 波形验证（在命令窗键入teach4并回车）teach46. Demos （在命令窗键入Demos 。
在界面双击 +MATLAB 可展开子目录）7. 解常微分方程 Lorenz 模型状态方程⎪⎩⎪⎨⎧-+-=+-=+-=)()( )()()()( )( )()()()( )(322133223211t x t x t x t x t x t x t x t xt x t x t x t x ρσσβ看： demos → Matlab\Graphics\Lorenz attractor animation8. 用对分法求解0sin ln =-=x x y (可将以下程序复制到命令窗再回车) x1=1; x2=pi;%设置初值，判定解在1和 π 之间。
for I=1:32%设定对分法循环32次 y1=log(x1)-sin(x1);%求左端点的函数值 y2=log(x2)-sin(x2);%求右端点的函数值 x=0.5*(x1+x2);%求中间点的自变量值 y=log(x)-sin(x);%求中间点的函数值 if y*y1>0, x1=x; end %如果中间点的函数值与左端点函数值同号，%则将中间点作为下一次循环的左端点。
(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。
MATLAB基础知识与操作
运行结果: ans = (x^3-1)*(x-1) >> symdiv(s1,s2) 运行结果: ans = (x^3-1)/(x-1) >> sympow(s1,s2) 运行结果: ans = (x^3-1)^(x-1)
1.7.3符号表达式的化简函数
符号数学工具箱提供了符号表达式的因式分解、展开、合并、化简、通分等数 例1.9对表达式 进行因式分解。 >> syms x %在命令窗口创建符号变量x >> f=factor(x^3-1) 运行结果: f= (x-1)*(x^2+x+1)
第一章 Matlab基础知识与基本操作 1.4 Matlab语言基础 1.4.1数值计数 1.4.2变量
Matlab的数值采用的是常用的十进制数表示法，可以带小数点或者负号。以下 计数都是合法的。 2 -33 0.03 3.43158 2.6-e2.1e46 Matlab的具体命名规则和特殊规则见教材表1.2和表1.3所示。 1．数学运算符：+（加）、-（减）、*（乘）， \（左除）、/（右除）、^（乘幂 ） 2．关系运算符：《（小于）、》（大于）、《=（小于等于）、》=（大于等于 ）、==（等于），~=（不等于） 3．逻辑运算符：&（逻辑与运算）、|（逻辑或运算）、~（逻辑非运算）
第一章第一章matlab基础知识与基本操作基础知识与基本操作132菜单和工具栏表11matlab部分菜单和工具栏菜单工具使用说明filenewmfile新建m文件fileimportdata导入数据文件filesaveworkspaceas将工作间的所有变量和数据保存为数据文件filesetpath设置matlab文件搜索路径filepreference设置matlab选项如数据显示格式字体等desktopdockundock在组合窗口分离窗口之间切换desktopdesktoplayout窗口布局选择一般都是用默认defaultcurrentdirectory设置matlab当前工作目录第一章第一章matlab基础知识与基本操作基础知识与基本操作14matlab语言基础141数值计数matlab的数值采用的是常用的十进制数表示法的数值采用的是常用的十进制数表示法计数都是合法的计数都是合法的
matlab教程电子书01
用surf和shading interp绘图
用mesh绘图
用mesh和隐藏线绘图
用contour绘图
图1-2 四种方法绘制双变量的一个函数的图形
下载
(c) MATLAB也能绘制一条参数曲线，例如：
x-y平面图如图 1-3所示。
3 第1章 MATLAB是什么
图1-3 一个参数曲线图 ■
■ 例1.2 函数分析 MATLAB命令fzero和fmin可以用于寻找一个函数的零点和最小值。 函数 xex2 − ex2 − sin x3 可以用名叫 func的用户自定义函数 (见2.9节)表示，并存入一个名叫
% p 1 = A向量等于一次多项式的系数。 % linc=A向量等于x点上多项式 p1的值。 % 绘制多项式和由‘ x’标记的数据。
结果见图1-5(左图)。 能以最小二乘法对一组点拟合高次多项式。对上面的命令行进行一点小改动就可以得到 7 次多项式：
p7=polyfit(x, y, 7); xx=1:0.25:8; polc=polyval(p7, xx); p l o t = ( x x , p o l c , x , ’y ,x’)
■ 例1.1 二维和三维函数
MATLAB能用于计算，并以二维和三维图形显示各种函数。在 MATLAB函数中包括了所
有主要的数学函数和大量的高级函数。
(a) 用简短的 MATLAB命令计算并绘制在 0≤x≤6范围内的 sin(2x)、sinx2和sin2x。
x=linspace(0,6); y1=sin(2*x); y2=sin(x.^2); y3=(sin(x)).^2;
% 创建一个向量 x。 % 向量y1等于x坐标上某一 x的sin(2x)值。 % 向量y2等于sin(x.^2)，同上。 % 向量y3等于(sin(x)).^2，同上。
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向量操作函数
min(x): 向量x的元素的最小值 向量x max(x): 向量x的元素的最大值 向量x mean(x): 向量x的元素的平均值 向量x median(x): 向量x的元素的中位数 向量x std(x): 向量x的元素的标准差 向量x diff(x): 向量x的相邻元素的差 向量x sort(x): 对向量x的元素进行排序（Sorting） 对向量x的元素进行排序（Sorting） length(x): 向量x的元素个数 向量x norm(x): 向量x的欧氏（Euclidean）长度 向量x的欧氏（Euclidean）长度 sum(x): 向量x的元素总和 向量x prod(x): 向量x的元素总乘积 向量x cumsum(x): 向量x的累计元素总和 向量x cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 向量x dot(x, y): 向量x和y的内 积 向量x cross(x, y): 向量x和y的外积 向量x
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Matlab的历史 Matlab的历史
70年代后期, 美国New Mexico大学的Cleve Moler利用 70年代后期, 美国New Mexico大学的Cleve Moler利用 业余时间为学生编写EISPACK和LINPACK的接口程序 业余时间为学生编写EISPACK和LINPACK的接口程序 MATLAB； MATLAB； 1983年 1983年Cleve Moler, John Little ，Steve Bangert一 Bangert一 起用C语言开发了第二代MATLAB，具备了数值计算和数 起用C语言开发了第二代MATLAB，具备了数值计算和数 据图示化的功能. 据图示化的功能. 1984年 1984年,Cleve Moler和John Little成立了Math Works Moler和 Little成立了Math 公司 ； 1993年，Mathworks公司推出了基于个人计算机的 1993年，Mathworks公司推出了基于个人计算机的 MATLAB 4.0版本 。 4.0版本
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Matlab基本窗口 Matlab基本窗口
Command Window Command History WorkSpace Current Directory Edit/Debug Window Figure Window
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向量、矩阵操作
向量、矩阵生成
• 直接输入 • 函数产生 • Load/save
运算符 基本运算
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LowLow-Level File I/O
Fclose Close one or more open files Feof Test for end-of-file end-ofFerror Query MATLAB about errors in file input or output Fgetl Return next line of file as string without line terminator(s) Fgets Return next line of file as string with line terminator(s) Fopen Open file or obtain information about open files Fprintf Write formatted data to file Fread Read binary data from file Frewind Rewind open file Fscanf Read formatted data from file Fseek Set file position indicator Ftell Get file position indicator Fwrite Write binary data to file
• 本组作业的完成过程 • 本组提供的作业答案 • 作业完成过程中遇到的问题及解决方案 • 目前仍然存在的问题
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MATLAB常用的基本数学函数 MATLAB常用的基本数学函数
abs(x)：纯量的绝对值或向量的长度 abs(x)：纯量的绝对值或向量的长度 angle(z)：复 angle(z)：复 数z的相角(Phase angle) 的相角(Phase sqrt(x)：开平方 sqrt(x)：开平方 real(z)：复数z real(z)：复数z的实部 imag(z)：复数z imag(z)：复数z的虚 部 conj(z)：复数z conj(z)：复数z的共轭复数 round(x)：四舍五入至最近整数 round(x)：四舍五入至最近整数 fix(x)：无论正负，舍去小数至最近整数 fix(x)：无论正负，舍去小数至最近整数 floor(x)：地板函数，即舍去正小数至最近整数 floor(x)：地板函数，即舍去正小数至最近整数 ceil(x)：天花板函数，即加入正小数至最近整数 ceil(x)：天花板函数，即加入正小数至最近整数 rat(x)：将实数x rat(x)：将实数x化为分数表示 rats(x)：将实数x rats(x)：将实数x化为多项分数展开 sign(x)：符号函数 sign(x)：符号函数 (Signum function)。 function)。
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作业一(1) 作业一(1)
利用Gauss消去法求解线性方程组Ax=b 利用Gauss消去法求解线性方程组Ax=b 具体要求：
• • • • a)函数调用格式 x=Gauss(filename) a)函数调用格式 b) 不得调用matlab现成的线性方程组求解代码； 不得调用matlab现成的线性方程组求解代码； c）每个小组准备3-5个不同的考题及其数据文件。 ）每个小组准备3 d)数据文件(ASCII)格式 d)数据文件(ASCII)格式
读空间桁架有限元程序 具体要求：
• 读懂空间桁架有限元静力分析程序 SpaceTruss • 每个小组设计一个考题，并利用SpaceTruss 每个小组设计一个考题，并利用SpaceTruss 进行分析计算 • 查找程序中存在的bug 查找程序中存在的bug
交通与车辆工程学院 刚宪约 ga法求解线性方程组Ax=b 方程维数n 方程维数n 3 系数矩阵A 系数矩阵A 1 2 3 1 4 9 1 8 27 右端向量b 右端向量b 4 5 6
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作业一(2) 作业一(2)
• • • 当x<0时，sign(x)=-1； x<0时，sign(x)=当x=0时，sign(x)=0; x=0时，sign(x)=0; 当x>0时，sign(x)=1。 x>0时，sign(x)=1。
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MATLAB常用的三角函数 MATLAB常用的三角函数
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Set Operations
Intersect Ismember Setdiff vectors Issorted sorted order Setxor Union Unique Set intersection of two vectors Detect members of set Return set difference of two Determine if set elements are in Set exclusive or of two vectors Set union of two vectors Unique elements of vector
sin(x)：正弦函数 sin(x)：正弦函数 cos(x)：馀弦函数 cos(x)：馀弦函数 tan(x)：正切函数 tan(x)：正切函数 asin(x)：反正弦函数 asin(x)：反正弦函数 acos(x)：反馀弦函数 acos(x)：反馀弦函数 atan(x)：反正切函数 atan(x)：反正切函数 atan2(x,y)：四象限的反正切函数 atan2(x,y)：四象限的反正切函数 sinh(x)：超越正弦函数 sinh(x)：超越正弦函数 cosh(x)：超越馀弦函数 cosh(x)：超越馀弦函数 tanh(x)：超越正切函数 tanh(x)：超越正切函数 asinh(x)：反超越正弦函数 asinh(x)：反超越正弦函数 acosh(x)：反超越馀弦函数 acosh(x)：反超越馀弦函数 atanh(x)：反超越正切函数 atanh(x)：反超越正切函数
Matlab基本操作 Matlab基本操作
数据类型 向量、矩阵操作 图形处理 文件处理 集合操作 程序设计
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Matlab数据类型 Matlab数据类型
常量 变量 字符串 矩阵 结构数组(structure 结构数组(structure array)
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程序设计
命令式M文件与函数式M 命令式M文件与函数式M文件 选择结构
• If…elseif…else…end If…elseif…else… • Switch…case…end Switch…case…
循环结构
• For…end For… • While…end While… • Break 与 continue
Matlab基础教程 Matlab基础教程
交通与车辆工程学院 刚宪约 2012年 2012年3月3日
MATLAB的概况 MATLAB的概况
MATLAB （Matrix Laboratory）是由 Laboratory）是由 美国MathWorks 美国MathWorks 公司开发的； MATLAB具有数值计算、符号计算和图形 MATLAB具有数值计算、符号计算和图形 可视化三大功能； MATLAB的基本数据单位是矩阵； MATLAB的基本数据单位是矩阵； 具有丰富的工具箱 源程序的开放性 程序解释执行