MATLAB实用教程
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
(完整word版)含答案《MATLAB实用教程》
第二章 MATLAB 语言及应用实验项目实验一 MATLAB 数值计算三、实验内容与步骤1.创建矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=987654321a（1（2）用（3）用（42.矩阵的运算（1）利用矩阵除法解线性方程组。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=-+-=+++=+-12224732258232432143214321421x x x x x x x x x x x x x x x 将方程表示为AX=B ，计算X=A\B 。
（2）利用矩阵的基本运算求解矩阵方程。
已知矩阵A 和B 满足关系式A -1BA=6A+BA ，计算矩阵B 。
其中⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=7/10004/10003/1A ，Ps: format rata=[1/3 0 0;0 1/4 0;0 0 1/7];b=inv(a)*inv(inv(a)-eye(3))*6*a（3）计算矩阵的特征值和特征向量。
已知矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=1104152021X ，计算其特征值和特征向量。
（4）Page:322利用数学函数进行矩阵运算。
已知传递函数G(s)=1/(2s+1),计算幅频特性Lw=-20lg(1)2(2w )和相频特性Fw=-arctan(2w),w 的范围为[0.01，10]，按对数均匀分布。
3.多项式的运算（1）多项式的运算。
已知表达式G(x)=(x-4)(x+5)(x 2-6x+9),展开多项式形式，并计算当x 在[0，20]内变化时G(x)的值，计算出G(x)=0的根。
Page 324（2）多项式的拟合与插值。
将多项式G(x)=x 4-5x 3-17x 2+129x-180，当x 在[0，20]多项式的值上下加上随机数的偏差构成y1，对y1进行拟合。
对G(x)和y1分别进行插值，计算在5.5处的值。
Page 325 四、思考练习题1.使用logspace 函数创建0～4π的行向量，有20个元素，查看其元素分布情况。
Ps: logspace(log10(0),log10(4*pi),20) (2) sort(c,2) %顺序排列 3.1多项式1）f(x)=2x 2+3x+5x+8用向量表示该多项式，并计算f(10)值. 2）根据多项式的根[-0.5 -3+4i -3-4i]创建多项式。
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矩阵的数学运算
总结词
详细描述
总结词
详细描述
掌握矩阵的数学运算，如求逆 、求行列式、求特征值等。
在MATLAB中，可以使用inv() 函数来求矩阵的逆，使用det() 函数来求矩阵的行列式，使用 eig()函数来求矩阵的特征值。 例如，A的逆可以表示为 inv(A)，A的行列式可以表示 为det(A)，A的特征值可以表 示为eig(A)。
• 总结词：了解特征值和特征向量的概念及其在矩阵分析中的作用。 • 详细描述：特征值和特征向量是矩阵分析中的重要概念。特征值是满足Ax=λx的标量λ和向量x，特征向量是与特征值对
应的非零向量。特征值和特征向量在许多实际问题中都有应用，如振动分析、控制系统等。
04
MATLAB图像处理
图像的读取与显示
变量定义
使用赋值语句定义变量，例如 `x = 5`。
矩阵操作
学习如何创建、访问和操作矩 阵，例如使用方括号 `[]`。
函数编写
学习如何创建自定义函数来执 行特定任务。
02
MATLAB编程
变量与数据类型
01
02
03
变量命名规则
MATLAB中的变量名以字 母开头，可以包含字母、 数字和下划线，但不应与 MATLAB保留字冲突。
了解矩阵的数学运算在实际问 题中的应用。
矩阵的数学运算在许多实际问 题中都有应用，如线性方程组 的求解、矩阵的分解、信号处 理等。通过掌握这些运算，可 以更好地理解和解决这些问题 。
矩阵的分解与特征值
• 总结词：了解矩阵的分解方法，如LU分解、QR分解等。
• 详细描述：在MATLAB中，可以使用lu()函数进行LU分解，使用qr()函数进行QR分解。这些分解方法可以将一个复杂的 矩阵分解为几个简单的部分，便于计算和分析。
MATLAB实用教程GUI
MATLAB实用教程GUIMATLAB是一种功能强大的数学软件，广泛用于科学和工程领域的数据分析、可视化、建模和仿真。
在MATLAB中，GUI（Graphical User Interface，图形用户界面）是一种用于创建交互式应用程序的工具，可以使用户通过图形化界面来操作和控制程序。
本教程将介绍如何使用MATLAB创建GUI应用程序，包括创建各种控件（按钮、文本框、下拉菜单等）、设计布局、添加回调函数等。
通过学习本教程，您将了解如何利用MATLAB的强大功能和易用的GUI设计工具来创建自己的交互式应用程序。
1.创建GUI应用程序要创建一个GUI应用程序，首先需要打开MATLAB并选择新建GUI应用程序。
在弹出的界面中，可以选择创建一个新的Figure或Panel，然后可以在面板上添加各种控件。
可以通过拖动和放置控件来设计界面布局，然后可以对控件进行自定义设置，比如修改文本内容、颜色、大小等。
2.添加控件MATLAB提供了各种控件，用于实现不同的功能。
常见的控件包括按钮、文本框、下拉菜单、滑块等。
可以通过在界面上拖动和放置这些控件来创建自己的GUI应用程序。
在添加控件时，可以设置控件的属性，比如位置、大小、颜色、文本内容等。
3.设计布局设计布局是创建GUI应用程序的重要部分。
可以通过调整控件的位置、大小和对齐方式来设计一个美观的界面布局。
MATLAB提供了多种布局管理器，比如Grid布局、Box布局、GridBag布局等，可以根据需要选择合适的布局方式来设计界面。
4.编写回调函数回调函数是GUI应用程序的关键部分，用于响应用户的操作。
可以为每个控件添加回调函数，当用户操作控件时，回调函数将被触发。
可以在回调函数中实现各种功能，比如计算结果、数据处理、图形绘制等。
通过编写回调函数，可以实现程序的交互性和实用性。
5.运行应用程序创建GUI应用程序后，可以点击“运行”按钮来运行应用程序。
在运行过程中，可以与界面上的控件进行交互，触发回调函数并实现相应功能。
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可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。
秩
可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
MATLAB提供了控制系统设计和分析 工具箱，可以方便地进行控制系统的 建模、分析和优化。
03
信号处理
MATLAB提供了丰富的信号处理工具 箱，可以进行信号的时域和频域分析 、滤波器设计等操作。
05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱，可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
matlab程序调试技巧分享
01
调试模式
MATLAB提供了调试模式，可以 逐行执行代码，查看变量值，设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数，可以在程 序运行过程中输出日志信息，帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
matlab程序优化方法探讨
显示结果
命令执行后，结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量，其中`varname`是变量名， `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ，`a = 10`将值10赋给变量a。
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控制流语句
使用条件语句（如if-else）和 循环语句（如for）来控制程序 流程。
变量定义
使用赋值语句定义变量，例如 `a = 5`。
矩阵运算
使用矩阵进行数学运算，如加 法、减法、乘法和除法等。
函数编写
创建自定义函数来执行特定任 务。
02
MATLAB编程语言基础
变量与数据类型
变量命名规则
数据类型转换
编辑器是一个文本编辑器 ，用于编写和编辑 MATLAB脚本和函数。
工具箱窗口提供了一系列 用于特定任务的工具和功 能，如数据可视化、信号 处理等。
工作空间窗口显示当前工 作区中的变量，可以查看 和修改变量的值。
MATLAB基本操作
数据类型
MATLAB支持多种数据类型， 如数值型、字符型和逻辑型等 。
04
MATLAB数值计算
数值计算基础
01
02
03
数值类型
介绍MATLAB中的数值类 型，包括双精度、单精度 、复数等。
变量赋值
讲解如何给变量赋值，包 括标量、向量和矩阵。
运算符
介绍基本的算术运算符、 关系运算符和逻辑运算符 及其优先级。
数值计算函数
数学函数
列举常用的数学函数，如 三角函数、指数函数、对 数函数等。
矩阵的函数运算
总结词：MATLAB提供了许多内置函 数，可以对矩阵进行各种复杂的运算
。
详细描述
矩阵求逆：使用 `inv` 函数求矩阵的 逆。
特征值和特征向量：使用 `eig` 函数 计算矩阵的特征值和特征向量。
行列式值：使用 `det` 函数计算矩阵 的行列式值。
矩阵分解：使用 `factor` 和 `expm` 等函数对矩阵进行分解和计算指数。
matlab菜鸟教程
matlab菜鸟教程Matlab是一种强大的数值计算和科学数据可视化软件。
它被广泛应用于工程、科学和金融等领域。
本教程将介绍Matlab的基本语法、常用函数和数据处理技巧，帮助初学者快速上手使用Matlab进行编程和数据分析。
1. Matlab环境搭建安装Matlab：在MathWorks官网下载并安装Matlab软件，按照向导进行安装。
打开Matlab：双击桌面上的Matlab图标或在开始菜单中找到Matlab并点击打开。
2. Matlab基本语法变量和常量：使用等号（=）将数值或表达式赋给变量。
例如：x = 5, y = sin(x)。
数据类型：Matlab支持多种数据类型，包括数值型、字符型和逻辑型等。
常用的数值类型有整数型、浮点型和复数型。
矩阵和数组：Matlab中的基本数据结构是矩阵和数组。
可以使用方括号（[]）定义矩阵和数组，并进行矩阵运算。
函数调用：Matlab提供了丰富的内置函数，可以直接调用进行数值计算、数据处理和图形绘制等操作。
条件语句：使用if语句进行条件判断，根据不同的条件执行不同的操作。
循环语句：使用for循环和while循环重复执行一段代码，根据循环条件来控制循环的执行次数。
3. Matlab常用函数数值计算：Matlab提供了多种数值计算函数，如sin、cos、exp、log等，用于计算三角函数、指数函数和对数函数等。
数据处理：Matlab提供了丰富的数据处理函数，如mean、sum、max、min等，用于计算数组的均值、总和、最大值和最小值等。
图形绘制：Matlab可以绘制各种类型的图形，如线图、散点图、柱状图和饼图等。
可以使用plot、scatter、bar、pie等函数进行图形绘制。
数据导入和导出：Matlab可以方便地导入和导出各种数据格式，如文本文件、Excel文件和图像文件等。
可以使用readtable、writetable、imread、imwrite等函数进行数据的读写操作。
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汇报人：可编辑
2023-12-24
目录
• MATLAB基础 • MATLAB编程 • MATLAB矩阵运算 • MATLAB数值计算 • MATLAB可视化 • MATLAB应用实例
01
CATALOGUE
MATLAB基础
MATLAB简介
MATLAB定义
MATLAB应用领域
菜单栏
包括文件、编辑、查看、主页 、应用程序等菜单项。
命令窗口
用于输入MATLAB命令并显示 结果。
MATLAB主界面
包括命令窗口、当前目录窗口 、工作空间窗口、历史命令窗 口等。
工具栏
包括常用工具栏和自定义工具 栏。
工作空间窗口
显示当前工作区中的变量。
MATLAB基本操作
变量定义
使用变量名和赋值符号（=）定义变 量。
详细描述
直接输入：在 MATLAB中，可以直 接通过输入矩阵的元 素来创建矩阵。例如 ，`A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]`。
使用函数创建： MATLAB提供了多种 函数来创建特殊类型 的矩阵，如`eye(n)`创 建n阶单位矩阵， `diag(v)`创建由向量v 的元素构成的对角矩 阵。
使用bar函数绘制柱状图 ，可以自定义柱子的宽
度、颜色和标签。
使用pie函数绘制饼图， 可以自定义饼块的比例
和颜色。
三维绘图
01
02
03
04
三维线图
使用plot3函数绘制三维线图 ，可以展示三维空间中的数据
点。
三维曲面图
使用surf函数绘制三维曲面图 ，可以展示三维空间中的曲面
。
三维等高线图
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第2章 数据类型
常数和变量 数组和矩阵 字符串 多维数组 结构 单元数组 函数句柄
MATLAB实用教程
常数
下表列出了MATLAB提供的一些内部函数。
常数 ans
eps realmax realmin pi i, j inf NaN
computer version
返回值
默认变量名，保存最近的结果。如果不给表达式指定一个输出 变量，MATLAB会自动将结果保存到ans变量中 浮点相对精度。是MATLAB用于计算的容限 计算机可以表示的最大浮点数
本例通过在垂向上聚合矩阵A和B来构造新矩 阵C：
A = ones(2, 5) * 6; % 2×5的矩阵，元素为6
B = rand(3, 5);
% 3×5的矩阵，元素为随机数
C = [A; B]
% 垂向聚合A和B
注意：在每一条程序后面，有分号“；”，则该语句求出的内容不 显 示在屏幕上；若没有分号，则所求内容会显示出来
变量
变量名
MATLAB变量名的第1个字符必须是字母，后面可 以跟字母、数字和下划线的任何组合。
注意：MATLAB中变量名有大小写区分，所以A和a 是不同的变量。
创建变量
在MATLAB中创建变量很简单，不必声明变量的数据 类型。例如在命令窗口键入下面的命令行就可以创建 一个A变量。
A=9 A=
9
MATLAB实用教程
电子教案 1.0
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本书的主要内容和结构
MATLAB实用教程
第1章 MATLAB简介
MATLAB的主要特点 MATLAB的桌面环境 MATLAB的帮助系统
MATLAB实用教程
MATLAB的主要特点
简单易学 代码短小高效 计算功能强大 绘图功能强大 可扩展性能
构造特殊矩阵
MATLAB提供了多个创建不同矩阵的函数，如下表所示。
函数
功
能
ones
创建一个所有元素都为1的矩阵
zeros
创建一个所有元素都为0的矩阵
eye
创建对角线元素为1，其他元素为0的矩阵
accumarray 将输入矩阵的元素分配到输出矩阵中的指定位置
diag
根据矢量创建对角矩阵
magic
创建一个方形矩阵，其中行、列和对角线上元素的和 相等
MATLAB实用教程
用增量法构造数组
利用MATLAB提供的冒号运算符 (first:step:last)可以生成数组。数组中的 元素按顺序从first一直到last，增量为step。 (2:3:14)
如果不指定增量step，则按升序生成数 组，后面的数比它前面第一个数大1。 (2:13)
如果要求生成降序排列的数组，指定一 个负的增量。
rand randn randperm
创建一个矩阵或数组，其中的元素为服从均匀分布的 随机数
创建一个矩阵或数组，其中的元素为服从正态分布的 随机数
创建一个矢量(1×n的矩阵)
MATLAB实用教程
聚合矩阵
矩阵聚合是通过连接一个或多个矩阵来形成 新的矩阵。符号[ ]不仅是矩阵构造符，它还是 MATLAB聚合运算符。表达式C=[A B]在水平 方向上聚合矩阵A和B，表达式C=[A;B]在垂向 上聚合它们。
A = [row1; row2; ...; rown]
下面创建一个3行5列的数值矩阵。
A = [12 62 93 -8 22; 16 2 87 43 91; -4 17 -72 95 6] A=
12 62 93 -8 22 16 2 87 43 91 -4 17 -72 95 6
MATLAB实用教程
计算机可以表值。类似n/0的表达式生成的结果为inf，其中n为非0实数 表示不合法的数值值，非数值。类似0/0和inf/inf的表达式生成的 结果，与NaN有关的算术运算结果，以及n/0，n为复数时的计算 结果都是NaN 计算机类型
MATLAB版本字符串
MATLAB实用教程
增量可以是整数MA，TLA也B实用可教程以是小数。
用linspace函数构造数组
用linspace函数构造数组，需要指定首 尾值和元素总个数。基本形式是： x=linspace(first,last,num) 其中，first,last和num分别为x数组的首尾 元素和元素个数。如 x=linspace(0,10,5) x=
MATLAB实用教程
组合不同类型的数据
构造矩阵时，如果矩阵的数据类型不同，则 MATLAB会自动对某些元素进行类型转换，然 后生成的矩阵具有相同的类型。
用一个高精度的矩阵和一个低精度的矩阵构 造新矩阵时，新矩阵是低精度型的。例如，聚 合double型和single型的矩阵时，总是生成 single型的矩阵。MATLAB会先将double型元素 转换为single型。
MATLAB实用教程
MATLAB的桌面环境
启动按钮 命令窗口 命令历史窗口 工作空间窗口 当前目录浏览器
MATLAB实用教程
主界面
当前目录浏览工具 工作空间窗口
命令窗口
启动按钮
命令历史窗口
MATLAB实用教程
MATLAB的帮助系统
帮助浏览工具 help函数和doc函数
MATLAB实用教程
0 2.5000 5.0000 7.5000 10.0000
MATLAB实用教程
矩阵
构造矩阵的方法： 简单的创建方法 构造特殊矩阵 聚合矩阵 组合不同类型的数据
MATLAB实用教程
用简单方法构造矩阵
MATLAB中创建矩阵最简单的方法是使用符号 []。在方括号内输入多个元素可以创建矩阵的 一个行。用逗号或空格把每个元素间隔开。如 果想开始一个新行，用分号终止当前行：
MATLAB实用教程
变量的数据类型
数组
逻辑型 字符型 数值型 单元数组 结构数组
函数句柄
int8, uint8 int16, uint16 int32, uint32
Single
定制类 Double
Java类
MATLAB实用教程
数组和矩阵
MATLAB中，所有数据都用数组 或矩阵形式进行保存。 数组 矩阵
MATLAB实用教程
数组
构造数组的方法： 直接构造法 增量法 linspace函数法
MATLAB实用教程
直接构造数组
在MATLAB中构造数组，只需要用空格 或逗号间隔数组元素，然后用方括号括 起来就行了。如
x=[0 2 3 6 7 8] 或
x=[0,2,3,6,7,8] 就构造了一个有6个元素的数组x。