第二章Matlab基础知识
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第二章 MATLAB基础
27
3 ）向量是一个数学量，一般高级语言中也未引入， 它可视为矩阵的特例。从MATLAB的工作区可以查 看到：一个 n 维的行向量是一个 1 × n 阶的矩阵，而 一个n维的列向量则当成n×1阶的矩阵。 如A＝[1 2 3 4]就是一个4维的行向量。也可看成是 一个一维数组，还要看成是一个1×4阶的矩阵。
3
数据类型转换函 数 uint8 uint16 uint32 uint64 int8 int16 int32 int64
说 明 无符号8位整数 无符号16位整数 无符号32位整数 无符号64位整数 有符号8位整数 有符号16位整数 有符号32位整数 有符号64位整数
字节数 1 2 4 8 1 2 4 8
22
【例 2.8】变量赋值 >> a=3.14 a= 3.1400 >> class(a) %函数class用来是判断变量数据类 型的 ans = double %变量a是双精度的浮点型数据
23
>> a='hello!' hello! >> class(a) ans = char
%变量a重新赋值
13
>> whos Name Size a 1x1 x 1x1 y 1x1 z 1x1
Bytes Class Attributes 16 double complex 4 int32 4 int32 8 int32 complex
14
2.2MATLAB的常量及变量
2.2.1常量 常量是程序语句中取不变值的那些量。如表达式 y=0.314*x，其中就包含一个0.314这样的数值常数，它 便是一个数值常量。而在另一表达式s='Hello'中，单引 号内的英文字符串“Hello”则是一个字符串常量。
3 ）向量是一个数学量，一般高级语言中也未引入， 它可视为矩阵的特例。从MATLAB的工作区可以查 看到：一个 n 维的行向量是一个 1 × n 阶的矩阵，而 一个n维的列向量则当成n×1阶的矩阵。 如A＝[1 2 3 4]就是一个4维的行向量。也可看成是 一个一维数组，还要看成是一个1×4阶的矩阵。
3
数据类型转换函 数 uint8 uint16 uint32 uint64 int8 int16 int32 int64
说 明 无符号8位整数 无符号16位整数 无符号32位整数 无符号64位整数 有符号8位整数 有符号16位整数 有符号32位整数 有符号64位整数
字节数 1 2 4 8 1 2 4 8
22
【例 2.8】变量赋值 >> a=3.14 a= 3.1400 >> class(a) %函数class用来是判断变量数据类 型的 ans = double %变量a是双精度的浮点型数据
23
>> a='hello!' hello! >> class(a) ans = char
%变量a重新赋值
13
>> whos Name Size a 1x1 x 1x1 y 1x1 z 1x1
Bytes Class Attributes 16 double complex 4 int32 4 int32 8 int32 complex
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2.2MATLAB的常量及变量
2.2.1常量 常量是程序语句中取不变值的那些量。如表达式 y=0.314*x，其中就包含一个0.314这样的数值常数，它 便是一个数值常量。而在另一表达式s='Hello'中，单引 号内的英文字符串“Hello”则是一个字符串常量。
matlab第2章
21
2. MATLAB变量的显示
任何MATLAB语句的执行结果都可以在屏幕上显示，同时赋值
给指定的变量。没有指定变量பைடு நூலகம்，赋值给默认变量名ans，数据
的显示格式由format命令控制。
Format只影响结果的显示，不影响计算与存储。
MATLAB以双字长浮点数（双精度）执行所有的运算。
22
2.4.1.2 字符串
a在前面未赋值时，非法命令。
19
1. 变量命名规则 （1）变量名区分字母的大小写，A与a表示不同的变量。 （2）变量名必须以英文字母开头，之后可以使用字母、数字、下画线， 但不能使用空格和标点符号。 （3）变量名长度不能超过31个字符，超过部分将被忽略
（4）某些常量也可以作为变量使用。
如 i 在MATLAB中表示虚数单位，但也可以作为变量使用。
5
3．Debug主菜单项 （1）Open M-Files when Debugging：调试时打开M文件 （2）Step：单步调试程序
（3）Step In：单步调试进入子程序
（4）Step Out：单步调试从子程序跳出 （5）Continue：程序执行到下一断点 （6）Clear Breakpoints in All Files：清除所有打开文件中的断点 （7）Stop if Errors/Warnings：在程序出错或报警处停止往下执行
8
5．Window主菜单项 （1）Close All documents：关闭所有文档 （2）0 Command Window：选定命令窗口为当前活动窗口 （3）1 Command History：选定历史命令窗口为当前活动窗口 （4）2 Current Directory：选定当前路径窗口为当前活动窗口
2. MATLAB变量的显示
任何MATLAB语句的执行结果都可以在屏幕上显示，同时赋值
给指定的变量。没有指定变量பைடு நூலகம்，赋值给默认变量名ans，数据
的显示格式由format命令控制。
Format只影响结果的显示，不影响计算与存储。
MATLAB以双字长浮点数（双精度）执行所有的运算。
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2.4.1.2 字符串
a在前面未赋值时，非法命令。
19
1. 变量命名规则 （1）变量名区分字母的大小写，A与a表示不同的变量。 （2）变量名必须以英文字母开头，之后可以使用字母、数字、下画线， 但不能使用空格和标点符号。 （3）变量名长度不能超过31个字符，超过部分将被忽略
（4）某些常量也可以作为变量使用。
如 i 在MATLAB中表示虚数单位，但也可以作为变量使用。
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3．Debug主菜单项 （1）Open M-Files when Debugging：调试时打开M文件 （2）Step：单步调试程序
（3）Step In：单步调试进入子程序
（4）Step Out：单步调试从子程序跳出 （5）Continue：程序执行到下一断点 （6）Clear Breakpoints in All Files：清除所有打开文件中的断点 （7）Stop if Errors/Warnings：在程序出错或报警处停止往下执行
8
5．Window主菜单项 （1）Close All documents：关闭所有文档 （2）0 Command Window：选定命令窗口为当前活动窗口 （3）1 Command History：选定历史命令窗口为当前活动窗口 （4）2 Current Directory：选定当前路径窗口为当前活动窗口
第2章 MATLAB的基础知识
a=[1 2 1;2 2 1;2 1 2]; b=[1;2;3]; a/b %矩阵右除
运行程序，得到结果：
??? Error using ==> mrdivide Matrix dimensions must agree.
重新输入语句
a\b
%矩阵左除 ans = 1.0000 -0.3333 0.6667
运行程序，得到结果：
c= 0 0 1 1 1 0
说明 对于复数运算，“= =”与“～ =”运算，既比较实部， 又比较虚部。而其他运算仅比较实部。关系运算同样也可用于 常量与矩阵的比较，在这种情况下，该常量与矩阵的每一个元 素进行比较，其结果是一个与矩阵同维数的0、1矩阵。
逻辑操作符
逻辑操作符 说 明 相对应函数
-0.1667 0 0
（3）矩阵特征值运算
矩阵条件数cond( ) 矩阵的秩rank() 矩阵特征值eig ( )
矩阵范数norm( ) 矩阵的迹trace ( ) 矩阵奇异值svd ( )
例2-7 分别计算矩阵a的有关特征参数。输入以下 MATLAB语句
a=[1 2 3;4 5 6;7 8 0] [cond(a),norm(a),rank(a)]
2.MATLAB工作环境
图形窗口“Figure”
M文件窗口
3．MATLAB的M文件
所谓M文件，就是用户把要实现的命令写在一个 以.m为扩展名的文件中
M文件有两种格式（统称为M文件） 函数式M文件 程序式M文件 程序式M文件用于把很多需要在命令窗口输入的命 令放在一起，就是命令的简单叠加 函数式M文件用于把重复的程序段封装成函数供用 户调用。
&
|
逻辑与
逻辑或
and(a,b)
第二章_MATLAB语言基础_第1节-赵亦欣
ans的值将在下一条表达式语句执行后被刷新。
第2章 MATLAB语言基础
【例2.8】 表达式语句。 >> sqrt(2)*exp(-1*3) ans = 0.0704 >> 8*3+6/4 ans = 25.5000
表达式语句 运算结果 执行下一条 表达式语句 后，结果将 被刷新
第2章 MATLAB语言基础
第2章 MATLAB语言基础
2.1 基础知识
2.1.3 变量和语句
变量名区分字母大小写；不超过31个字 符，31个以后的字符将被忽略，字符之间不 能有空格；必须以字母打头，之后可以是任意 字母、数字或下画线；不允许使用标点符号。
第2章 MATLAB语言基础
MATLAB的一条命令行就是一条语句，
格式与书写数学表达式相近。 在命令窗输入语句，该语句可被解释运 行并给出运行结果。
第2章 MATLAB语言基础
（1）永久变量不能用clear命令清除； （2）永久变量不响应Who, Whos命令； （3）永久变量可以等于表2-1中的值； （4）被赋值的永久变量，在clear命令清除内 存或命令窗关闭再打开后，将被设为默认值；
（5）允许被0除。
第2章 MATLAB语言基础
2.1 基础知识
第2章 MATLAB语言基础
【例2.11】复数矩阵的生成及运算。 >> A=[1 2; 3 4]+[5 6; 7 8]*I % 复数矩阵的输入。 分别由实部矩阵和虚部矩阵组合而成 A= 1.0000 + 5.0000i 2.0000 + 6.0000i 3.0000 + 7.0000i 4.0000 + 8.0000i >> B=[1+2i 3+4i; 5+6i 7+8i] % 复数矩阵的输入。 直接由复数构成矩阵 B= 1.0000 + 2.0000i 3.0000 + 4.0000i 5.0000 + 6.0000i 7.0000 + 8.0000i >> C=A*B % 复数矩阵相乘。 复数矩阵乘法， 1.0e+002表 示标量100，矩阵运算中，存在直 C= 角坐标和极坐标之间的转换 1.0e+002 * -0.3500 + 0.4900i -0.5100 + 0.7700i -0.3900 + 0.7700i -0.5500 + 1.2100i
第2章 MATLAB语言基础
【例2.8】 表达式语句。 >> sqrt(2)*exp(-1*3) ans = 0.0704 >> 8*3+6/4 ans = 25.5000
表达式语句 运算结果 执行下一条 表达式语句 后，结果将 被刷新
第2章 MATLAB语言基础
第2章 MATLAB语言基础
2.1 基础知识
2.1.3 变量和语句
变量名区分字母大小写；不超过31个字 符，31个以后的字符将被忽略，字符之间不 能有空格；必须以字母打头，之后可以是任意 字母、数字或下画线；不允许使用标点符号。
第2章 MATLAB语言基础
MATLAB的一条命令行就是一条语句，
格式与书写数学表达式相近。 在命令窗输入语句，该语句可被解释运 行并给出运行结果。
第2章 MATLAB语言基础
（1）永久变量不能用clear命令清除； （2）永久变量不响应Who, Whos命令； （3）永久变量可以等于表2-1中的值； （4）被赋值的永久变量，在clear命令清除内 存或命令窗关闭再打开后，将被设为默认值；
（5）允许被0除。
第2章 MATLAB语言基础
2.1 基础知识
第2章 MATLAB语言基础
【例2.11】复数矩阵的生成及运算。 >> A=[1 2; 3 4]+[5 6; 7 8]*I % 复数矩阵的输入。 分别由实部矩阵和虚部矩阵组合而成 A= 1.0000 + 5.0000i 2.0000 + 6.0000i 3.0000 + 7.0000i 4.0000 + 8.0000i >> B=[1+2i 3+4i; 5+6i 7+8i] % 复数矩阵的输入。 直接由复数构成矩阵 B= 1.0000 + 2.0000i 3.0000 + 4.0000i 5.0000 + 6.0000i 7.0000 + 8.0000i >> C=A*B % 复数矩阵相乘。 复数矩阵乘法， 1.0e+002表 示标量100，矩阵运算中，存在直 C= 角坐标和极坐标之间的转换 1.0e+002 * -0.3500 + 0.4900i -0.5100 + 0.7700i -0.3900 + 0.7700i -0.5500 + 1.2100i
MATLAB基础知识及常用功能介绍
MATLAB基础知识及常用功能介绍第一章：MATLAB简介及安装MATLAB是一种强大且广泛应用的数值计算软件，它提供了许多用于科学计算和工程设计的功能。
MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的缩写，其主要特点是在操作矩阵和各种数学函数上非常高效。
要安装MATLAB，只需下载安装程序然后按照提示进行安装即可。
第二章：MATLAB基本操作在MATLAB中，可以使用各种命令来进行基本的数学运算，例如加减乘除、幂运算等。
此外，还可以定义变量、矩阵和向量，并进行复杂的数学运算。
提示：使用分号可以取消输出结果。
第三章：MATLAB脚本和函数脚本是一系列MATLAB命令的集合，可以保存并重复执行。
函数是一段具有输入和输出的可执行代码块，可以通过函数名和输入参数来调用。
编写脚本和函数有助于提高代码的可读性和可重复性。
第四章：MATLAB图形化界面MATLAB提供了图形化界面（GUI）工具箱，用于创建交互式应用程序和图形用户界面。
利用GUI工具箱，可以通过拖拽和放置的方式创建界面，并通过设置属性和回调函数实现交互功能。
第五章：MATLAB数据可视化MATLAB拥有丰富的数据可视化功能，可以将数据以各种图表形式呈现出来，如散点图、柱状图、曲线图等。
此外，还可以对图表进行自定义设置，如添加图例、调整轴范围、添加标题等。
第六章：MATLAB图像处理MATLAB提供了强大的图像处理工具箱，可以用于图像的滤波、锐化、模糊、边缘检测等操作。
此外，还可以进行图像的变换和特征提取，用于图像识别和分析。
第七章：MATLAB信号处理MATLAB信号处理工具箱提供了一系列用于处理、分析和合成信号的函数和工具。
可以进行信号滤波、频谱分析、时域分析等操作。
此外，还可以进行数字滤波器设计和滤波器实现。
第八章：MATLAB数学建模MATLAB是数学建模的重要工具，可以用于建立各种数学模型并进行仿真和优化。
可以利用MATLAB解方程、求解微分方程、进行符号计算等，用于解决各种实际问题。
第二章 matlab基础知识
命令名 zero（m） zeros（m，n） eye（m） eyes（m，n） one（m） ones（m，n） 说明 生成m阶全0矩阵 生成m行n列全0矩阵 生成m阶单位矩阵 生成m行n列单位矩阵 生成m阶全1矩阵 生成m行n列全1矩阵
rand（m）
rand（m，n）
生成m阶[0，1]区间均匀分布的随机阵
生成m行n列[0，1]区间均匀分布的随机阵
一、MATLAB的数据类型
矩阵元素的引用
格式 X（m，：） X（：，n） X（m，n1：n2）
说明 表示矩阵中第m行的元素 表示矩阵中第n列的元素 表示矩阵中第m行中第n1至n2个元素
一、MATLAB的数据类型
矩阵元素的修改
格式 D=[A；B C] A（：，n）=[ ] A（m，：）=[ ] A（m，n）=a A（m，：）=[a b …] A（：，n）=[a b …] 说明 A为原矩阵，B、C中包含要扩充的元素，D为扩充后的矩阵 删除A的n列 删除A的m行 分别表示对A的第m行第n列的元素赋值 对A的第m行赋值 对A的第n列赋值
冒号法：x=s1：n：s2，表示创建一个从s1开始到s2结束，数据
元素的增量为n的向量，n=1时可以简写为x=s1：s2 （例2.10）
一、MATLAB的数据类型
3、向量
向量的生成
利用MATLAB函数生成
linspace（s1，s2，n），表示创建一个从s1开始到s2结束， 包含n 个数据元素的向量（例2.11） linspace（s1，s2），表示创建一个从s1开始到s2结束， 包含100个 数据元素的向量 logspace （s1，s2，n）表示创建一个从10s1开始到10s2结束， 包 含n个数据元素的向量（例2.12） logspace （s1，s2）表示创建一个从10s1开始到10s2结束， 包含50 个数据元素的向量
rand（m）
rand（m，n）
生成m阶[0，1]区间均匀分布的随机阵
生成m行n列[0，1]区间均匀分布的随机阵
一、MATLAB的数据类型
矩阵元素的引用
格式 X（m，：） X（：，n） X（m，n1：n2）
说明 表示矩阵中第m行的元素 表示矩阵中第n列的元素 表示矩阵中第m行中第n1至n2个元素
一、MATLAB的数据类型
矩阵元素的修改
格式 D=[A；B C] A（：，n）=[ ] A（m，：）=[ ] A（m，n）=a A（m，：）=[a b …] A（：，n）=[a b …] 说明 A为原矩阵，B、C中包含要扩充的元素，D为扩充后的矩阵 删除A的n列 删除A的m行 分别表示对A的第m行第n列的元素赋值 对A的第m行赋值 对A的第n列赋值
冒号法：x=s1：n：s2，表示创建一个从s1开始到s2结束，数据
元素的增量为n的向量，n=1时可以简写为x=s1：s2 （例2.10）
一、MATLAB的数据类型
3、向量
向量的生成
利用MATLAB函数生成
linspace（s1，s2，n），表示创建一个从s1开始到s2结束， 包含n 个数据元素的向量（例2.11） linspace（s1，s2），表示创建一个从s1开始到s2结束， 包含100个 数据元素的向量 logspace （s1，s2，n）表示创建一个从10s1开始到10s2结束， 包 含n个数据元素的向量（例2.12） logspace （s1，s2）表示创建一个从10s1开始到10s2结束， 包含50 个数据元素的向量
MATLAB基础知识及使用方法
MATLAB基础知识及使用方法第一章：MATLAB简介与环境介绍1.1 MATLAB概述MATLAB是一种高级编程语言和数值计算环境，广泛应用于科学计算、工程设计、数据分析和算法开发等领域。
它提供了强大的数值计算工具和图形绘制功能，并有丰富的库函数和工具箱可供使用。
1.2 MATLAB环境介绍MATLAB的主要界面包括命令窗口、编辑器、工作区和命令历史等。
命令窗口用于交互式执行命令和脚本，编辑器用于编写和编辑脚本文件，工作区用于显示和管理变量，命令历史用于查看和管理执行过的命令。
第二章：MATLAB基本语法2.1 变量和数据类型在MATLAB中，变量可以通过简单的赋值来创建，并且不需要事先声明变量类型。
常见的数据类型包括数值类型（整数、浮点数）、字符类型和逻辑类型（布尔型）等。
MATLAB还提供了复数类型和矩阵类型，具有丰富的数值计算功能。
2.2 运算符和表达式MATLAB支持常见的数学运算符，如加减乘除、取余和乘方等。
此外，还提供了矩阵运算符和逻辑运算符，方便处理矩阵和逻辑表达式。
表达式可以由变量、常数和运算符组合而成，并且支持函数调用。
2.3 控制流程MATLAB提供了条件语句（if-else）、循环语句（for、while）和函数等控制流程结构，以实现不同的程序逻辑。
条件语句根据条件的真假执行不同的代码块，循环语句重复执行一段代码块，函数封装了一段可重复使用的代码。
第三章：MATLAB图形绘制3.1 二维图形绘制MATLAB提供了丰富的函数和工具箱，以绘制各种二维图形，如线图、散点图、柱状图和饼图等。
用户可以自定义图形样式、坐标轴刻度、图例和注释等，以满足不同的数据可视化需求。
3.2 三维图形绘制除了二维图形外，MATLAB还支持绘制三维图形，如曲面图和体积图等。
通过调整视角、设置颜色映射和光照效果，用户可以更直观地表达三维数据的特征和分布情况。
3.3 动态图形绘制MATLAB中的图形绘制功能不仅限于静态图形，还可用于生成动态图形。
MATLAB基础教程第2章
第二章 数组、矩阵及其运算
2.1 数组的创建和寻访
例2-2 一维数组的生成与访问
命令：X=rand(1,5) 命令：X(3) 命令：X([1 2 5]) 命令：X(1:3) 命令：X(3:end) 命令：X(3:-1:1) 命令：X(find(X>0.5)) 命令：X([1 2 3 4 4 3 2 1])
第二章 数组、矩阵及其运算
2.2 矩阵的运算
例2-6 矩阵的乘法（接着上面的例子） A*B 3*A
注意：矩阵相乘时要求A的列数等于B的行数
第二章 数组、矩阵及其运算
2.2 矩阵的运算
A/B（矩阵右除）表示的是方程X*B=A的解 A\B（矩阵左除）表示的是方程A*X=B的解
例2-7 矩阵的除法（ 见教材P.23）
第二章 数组、矩阵及其运算
2.3 数组的运算
1、数组的基本运算
例2-8 （ 见教材P.25）
第二章 数组、矩阵及其运算
2.3 数组的运算
数组运算和矩阵运算指令对照表
数组运算 指令 A.’ A=s A+s,A-s s.*A s./A,A.\s A.^n A+B,A-B A.*B A./B B.\A 含义 非共轭转置，相当于conj(A’) 把标量s赋给A中每个元素 标量s分别于A的元素之和（差） 标量s分别于A的元素之积 S分别被A的元素除 A的每个元素自乘n次 对应元素相加（减） 对应元素相加（乘） A的元素被B的对应元素相除 （与上相同） A^n A+B,A-B A*B A /B B\A 方阵A自乘n次 矩阵和（差） 同内维矩阵相乘 A右除B A左除B S*A 标量s分别于A的元素之积 A’ 指令 共轭转置 矩阵运算 含义
第二章 数组、矩阵及其运算
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第2章 MATLAB编程基础
：进入 SIMULINK 仿真环境界面，作用相当于在 MATLAB 的命令窗口中输入 simulink 命令并按回车键。 ：进入 MATLAB 的联机帮助环境界面，允许用户进 行帮助文档阅读、根据关键词的帮助查询、查看演示范例。 ：可进行 MATLAB 当前工 作目录的设置，点击 进入当前工作目录选择界面。
第2章 MATLAB编程基础
【例2.3】通过调用size( )函数求取矩阵维数。
解：
图2-7 例2.3输入语句及返回结果
第2章 MATLAB编程基础
2.2.3 矩阵及其元素的表示
如前所述，MATLAB的起源即“矩阵实验室”，矩阵 是MATLAB进行数据处理的基本变量单元。因此，掌握矩 阵的表示方法是进行MATLAB编程和应用的基础。 1. 矩阵的表示 在输入过程中必须遵循以下规则： (1) 必须使用方括号[ ]包括矩阵的所有元素； (2) 矩阵不同的行之间必须用分号或回车符隔开； (3) 矩阵同一行的各元素之间必须用逗号或空格隔开。
第2章 MATLAB编程基础
图2-5 命令历史浏览器窗口
第2章 MATLAB编程基础
2.1.2 文本编辑窗口
MATLAB编程有两种工作方式：一种称为行命令方式， 就是在工作窗口中一行一行地输入程序，计算机每次对一行 命令做出反应，因此也称为交互式的指令行操作方式；另一 种工作方式为M文件编程工作方式。编写和修改M文件就要 用到文本编辑窗口。 表2-2列出了这两种工作方式的简单比较。
第2章 MATLAB编程基础
3. 命令窗口
命令窗口位于图2-1所示MATLAB程序主界面的最右边， 是用户与MATLAB人机交互的主要环境。在提示符“>>”后 键入MATLAB命令并回车确认，该命令窗口中将立即显示 执行结果。 表2-1所示为命令窗口中的常用指令，对用户的操作非 常有用。
第2章 MATLAB编程基础
第2章 MATLAB编程基础 表2-3 MATLAB的系统保留变量
变量名 i和j pi ans inf eps NaN lasterr lastwarn 虚数单位( 1 的解) 圆周率( π ) 存放最近一次无赋值变量语句的预算结果 无穷大( ，即 0 为除数时的结果) 机器的浮点运算误差限 (若某变量的绝对值小于 eps，则为 0) 不定式(0/0 或 inf/inf 的结果) 存放最后一次的错误信息 存放最新的警告信息 默 认 值
第2章 MATLAB编程基础
MATLAB提供的主要内置基本矩阵函数如表2-4所示。
表2-4 MATLAB内置基本矩阵函数
函 数 功 产生 n 行 m 列的全 1 矩阵 产生 n 行 m 列的全 0 矩阵 产生 n 行 m 列的在[0，1]区间均匀分布的随机矩阵 产生 n 行 m 列的正态分布的随机矩阵 产生 n × n 维的单位矩阵 能
第2章 MATLAB编程基础
2. 矩阵元素的表示和赋值 矩阵的元素是通过“( )”中的数字(行、列的标号) 来标识的，其行号和列号称为该元素的下标。矩阵元素 可以通过其下标来引用，A(i, j)即表示矩阵 A 第 i 行第 j 列的元素。二维矩阵用两个下标数并以逗号隔开，一维 矩阵(即向量或数组)用一个下标数表示。
③ 命令窗口；
④ 当前路径浏 览器；
⑤ 工作空间浏
览器； ⑥ 命令历史浏 览器。
图2-1 MATLAB 7.0的程序主界面
第2章 MATLAB编程基础
1. 菜单
菜单功能与其它通用软件开发环境基本一致，可进行文 件、编辑、调试、窗口和帮助等各主体功能菜单操作。这里 仅介绍与MATLAB学习密切相关的文件类型的相关内容。 (1) [File>New>M-File]：进入文本编辑窗界面，建立一 个文本文件，实现MATLAB命令文件的输入、编辑、调试、 保存等处理功能，保存时文件后缀名为 .m。 (2) [File>New>Figure]：进入图形窗界面，建立一个图 形文件，实现MATLAB图形文件的显示、编辑、保存等处 理功能，保存时文件名后缀为 .fig。
第2章 MATLAB编程基础
2.2.1 变量
变量是保存数据信息的一种最基本的数据类型。变量的 命名应遵循如下规则： (1) 变量名必须以字母开头； (2) 变量名可以由字母、数字和下划线混合组成； (3) 变量名区分字母大小写； (4) MATLAB保留了一些具有特定意义的默认变量(见 表2-3)，用户编程时可以直接使用，并尽量避免另外自定义。
第2章 MATLAB编程基础
2.2 MATLAB语言的基本元素
MATLAB语言提供了丰富的数据类型，如实数、复数、 向量、矩阵、字符串、多维数组、结构体、类和对象等，还 提供了丰富的内置功能函数。这些功能使得MATLAB的编 程功能非常强大。
本节介绍变量和矩阵这两种最基本且常用的数据类型以
及赋值语句的基本形式。
第2章 MATLAB编程基础
2. 矩阵的运算函数
表2-7 常用的矩阵运算函数
函 数 功 能 d = size(A) [m,n] = size(A) A' inv(A) length(A) sum(A) 将矩阵 A 的行数和列数赋值给变向量 d 将矩阵 A 的行数和列数分别赋值给变量 m 和 n 计算矩阵 A 的转置矩阵 计算矩阵 A 的逆矩阵 计算矩阵 A 的长度(列数) 若 A 为向量，则计算 A 所有元素之和；若 A 为矩阵，则产生一行向量， 其元素分别为矩阵 A 各列元素之和 若 A 为向量，则求出 A 所有元素的最大值；若 A 为矩阵，则产生一行向 量，其元素分别为矩TLAB的工作环境
2.1.1 MATLAB程序主界面 安装完MATLAB 7.0软件并重新启动计算机后，在 Windows桌面上将出现MATLAB的软件图标 。鼠标双 击该图标，就可进入MATLAB的工作环境，显示默认的程
序主界面，如图2-1所示。
第2章 MATLAB编程基础
① 菜单； ② 工具栏；
ones(n,m) zeros(n,m) rand(n,m) randn(n,m) eye(n)
第2章 MATLAB编程基础
MATLAB还提供了一个便利且高效的表达式来给等步
长(均匀等分)的行向量赋值，即冒号表达式。冒号表达式的 基本调用格式为 V = m : p : n 其中，m、n为标量，分别代表向量的起始值和终止值，p 代 表向量元素之间步长值。 在MATLAB命令窗口中输入语句V = 0 : 0.2 : 1并回车 确认。
第2章 MATLAB编程基础
表2-2 MATLAB编程两种工作方式比较
比较项 工作 过程 优点 缺点 适用 情况 交互式的指令行操作方式 用户在工作窗口中按 MATLAB 语法规 则输入命令行后回车确认，系统将执行 该命令并给出运算结果 简便易行，交互性强 当要解决的问题变得复杂后，输入、 编辑和调试困难 非常适合于对简单问题的数学演算、 结果分析及测试 M 文件编程工作方式 当用户在工作窗口中输入 M 文件名并回车确认后， 系统将自动搜索该文件。若该文件存在，则系统将按 M 文件中语句所规定的计算任务以解释方式逐一执 行语句并返回运算结果 输入、编辑和调试、保存简便 需要在文本编辑器下编辑并保存文件， 过程较复杂 非常适合于大型或复杂问题的解决
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图2-3 当前路径浏览器窗口
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5. 工作空间浏览器
当MATLAB启动后，系统自动在内存中开辟一块存储 区用于存储用户在MATLAB命令窗口中定义的变量、运算 结果和有关数据，此内存空间称为MATLAB的工作空间 (workspace)。工作空间在MATLAB刚启动时为空，用户退 出MATLAB后，工作空间的内容将不再保留。 点击图2-1所示MATLAB程序主界面左上窗口中的 “Workspace”属性页，激活工作空间浏览器，如图2-4所示。 在此窗口中可以对工作空间进行管理。
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第2章 MATLAB编程基础
2.1 MATLAB的工作环境 2.2 MATLAB语言的基本元素
2.3 矩阵的MATLAB运算
2.4 MATLAB的程序流程控制 2.5 M文件的编写
2.6 MATLAB的图形绘制
2.7 MATLAB编程仿真与应用 习题
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应用最广泛。根据不同的应用目的，矩阵的代数运算又包含
两种重要的运算形式：按矩阵整体进行运算的矩阵运算、按 矩阵单个元素进行运算的元素群运算。
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2.3.1 矩阵的代数运算
1. 矩阵的算术运算 表2-5 MATLAB矩阵的算术运算符及其说明
运算符 + － * \ / ^ 名称 加 减 矩阵乘 矩阵左除 矩阵右除 矩阵乘方 指令示例 A+B A-B A*B A\B A/B A^B 说 明 若 A、B 为同维矩阵，则表示 A 与 B 对应元素相加；若其中一个 矩阵为标量，则表示另一矩阵的所有元素加上该标量 若 A、B 为同维矩阵，则表示 A 与 B 对应元素相减；若其中一个 矩阵为标量，则表示另一矩阵的所有元素减去该标量 矩阵 A 与 B 相乘， A 和 B 均可为向量或标量， 但 A 和 B 的维数必 须符合矩阵乘法的定义 方程 A*X = B 的解 X 方程 X*A = B 的解 X 当 A、B 均为标量时，表示 A 的 B 次方幂；当 A 为方阵，B 为正 整数时，表示矩阵 A 的 B 次乘积；当 A、B 均为矩阵时，无定义
表2-1 命令窗口中的常用指令
命令或键名 clear clear a b c home clc pack ↑ ↓ 功 清除当前工作空间中的全部变量 清除当前工作空间中的指定变量 a、b、c 清除命令窗口中所有内容并将光标移动到左上角 擦除工作窗口中所显示的所有内容 整理内存碎片以扩大内存空间 前寻式调出已输入过的命令行 后寻式调出已输入过的命令行 能