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2024版matlab教程(全)资料ppt课件

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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

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算法控制台
使用GUI来控制其他应用程序或软件的功能,例如打开文件、保存数据、调整参数等。
应用程序控制面板
07
matlab在信号处理中的应用
信号的定义与分类
信号是传递或携带信息的物理量,可以是离散的或连续的,单通道或多通道的。
信号处理的含义
信号处理是对信号进行变换、分析和解释的过程,以适应不同的应用需求。
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matlab简介matlab基础知识matlab矩阵运算matlab数据分析matlab科学计算matlab图形界面设计matlab在信号处理中的应用
contents
目录
01
matlab简介
MATLAB诞生于美国,作为方便易用的科学计算工具,它被引入到数值计算领域。
1980年代初期
02
matlab基础知识
01
在MATLAB中,用户可以通过命令行输入命令,进行计算、绘图等操作。
命令行交互
02
用户可以通过编写脚本文件,保存一组相关的命令,以供多次使用。
脚本文件
03
用户可以编写函数文件,实现特定功能的代码块,并在命令行或脚本文件中调用。
函数文件
单元数组
单元数组是一种灵活的数据类型,可以包用于设置组件的激活状态,例如使按钮可点击或不可点击。
通过编写回调函数,可以定义当用户与组件交互时要执行的操作。
uimenu
uiactive
uicontrol
1
2
3
使用GUI接收数据,通过图形呈现数据信息,例如绘制曲线图或散点图。
数据可视化
通过GUI接收用户输入的参数,调用算法进行处理,并将结果显示在GUI上。
03
matlab矩阵运算

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M文件的新建与打开:入口
Matlab 编程实例之一 函数调用
• 命令文件作为主函数 • 函数文件作为子函数,进行参数传递 • 例1 数据从1累加至n • 例2 度分秒和弧度的相互转换
Matlab 编程实例之一
• 例1 数据从1累加至n
函数调用
Matlab 编程实例之一 函数调用
例1具体代码:
例2 度分秒和弧度的相互转换code
%角度转弧度函数dms_rad.m function radi=dms_rad(dms)
dd=fix(dms);%取出度的整数部分 mm=fix((dms-dd)*100);%取出分的整数部分 ss=((dms-dd)*100-mm)*100;%取出秒值 radi=(dd+mm/60+ss/3600)*pi/180;%将度数转化为弧度值
函数调用:例2 度分秒和弧度的相互转换
例2 度分秒和弧度的相互转换code
%角度和弧度相互转换的函数ddmmss_rad.m % clc;clear; format long;%以long型格式输出 k=input('请选择:1-角度转弧度;2-弧度转角度 '); if k==1
dms=input('选择1,请输入角度dms='); rad=dms_rad(dms) %调用角度转弧度子函数 elseif k==2 rad=input('选择2,请输入弧度radiance='); dms=rad_dms(rad) %调用弧度转角度子函数 else input('输入有误!谢谢'); end
Hale Waihona Puke %读文件,计算,写入数据lin_rw.m
clc;clear; %数据文件 'lin.txt';%离散点样本数据 zl=dlmread();%将文件中数据写入矩阵zl A(:,1)=zl(:,1);A(:,2)=zl(:,2);A(:,3)=zl(:,3);%将矩阵zl的第1、2、3列赋给矢量A

2024版MATLAB课件

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23
数值计算基础概念
2024/1/30
数值计算的定义
研究并使用数值近似方法来解决数学问题的过程。
误差分析
理解并控制计算过程中产生的误差,包括舍入误差、截断误差等。
算法稳定性与复杂性
评估数值算法的稳定性、收敛性以及计算复杂度。
24
符号运算入门知识
符号运算的概念
处理数学符号的运算,如代数式、方程、积 分等。
03
特征值和特征向量在矩阵对角化、解微分方程、数据分析等领
域有广泛应用。
16
稀疏矩阵处理方法
稀疏矩阵的概念
稀疏矩阵是指矩阵中大部分元素为零的矩阵,对于 大规模稀疏矩阵,使用特殊的数据结构进行存储和 计算可以大大提高效率。
稀疏矩阵的运算
MATLAB支持对稀疏矩阵进行加法、减法、乘法和 转置等运算,同时提供了一些函数用于求解稀疏线 性方程组等问题。
可根据需求编写自定义函数,实现 特定数据可视化效果。
2024/1/30
自定义函数
可安装第三方工具箱,扩展 MATLAB的数据可视化功能,如 Seaborn、Plotly等。
第三方工具箱
支持交互式绘图,可通过鼠标、键 盘等操作与图形进行交互,实现数 据可视化的动态效果。
22
05
数值计算与符号运算
2024/1/30
6
界面组成及功能介绍
命令窗口(Command Win…
用于输入和执行MATLAB命令,显示命令执行结果。
工作空间(Workspace)
显示当前MATLAB工作空间中的变量及其值。
命令历史(Command His…
记录用户在命令窗口中输入的命令及其执行结果,方便用户 查看和回顾。 2024/1/30

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02
它提供了大量的内置函数和工具箱,用于支持各种 领域的科学研究、工程设计和数据分析。
03
Matlab具有简单易学的语法和强大的计算能力,使 得非专业的编程人员也能够轻松地使用。
Matlab的发展历程
01 Matlab最初是由MathWorks公司于1980年代开 发的,作为一款商业数学软件。
02 经过多年的发展,Matlab的功能不断扩大和完善 ,逐渐成为一款成熟的科学计算软件。
1 2
矩阵运算
Matlab提供了丰富的矩阵运算功能,如矩阵乘 法、转置、逆等。
特征值与特征向量
Matlab可以方便地计算矩阵的特征值和特征向 量。
3
线性方程组求解
Matlab提供了多种求解线性方程组的方法,如 高斯消元法、LU分解等。
概率统计
随机数生成
01
Matlab可以生成各种散布的随机数,如正态散布、均匀散布、
最优化问题求解
最优化问题求解
Matlab提供了优化工具箱,可以对最优化问题进行求解,如线性 计划、非线性计划、束缚优化等。
最优化算法
Matlab支持多种最优化算法,如梯度降落法、牛顿法、遗传算法 等,可以根据问题类型选择合适的算法进行求解。
最优化应用
在生产调度、资源分配、金融优化等领域,Matlab广泛应用于最 优化问题的求解和分析。
数据分析
Matlab提供了各种数据分析工 具和机器学习算法,支持数据 发掘和猜测分析。
金融分析
Matlab在金融领域也得到了广 泛应用,支持风险评估和投资 组合优化等。
02
Matlab基础操作
变量与数据类型
01
变量命名规则
数据类型
02
03

MATLAB经典教程(全)PPT课件

MATLAB经典教程(全)PPT课件
由Cleve Moler和John Little于1980 年代初期开发,用于解决线性代数课 程的数值计算问题。
MATLAB的优势
易于学习、使用灵活、高效的数值计 算和可视化功能、强大的工具箱支持。
发展历程
从最初的数值计算工具,逐渐发展成 为一款功能强大的科学计算软件,广 泛应用于工程、科学、经济等领域。
MATLAB工作环境与界面
MATLAB工作环境
包括命令窗口、工作空间、命令历史窗口、当 前文件夹窗口等。
界面介绍
详细讲解MATLAB界面的各个组成部分,如菜 单栏、工具栏、编辑器窗口等。
基本操作
介绍如何在MATLAB环境中创建、保存、运行脚本和函数,以及如何进行基本 的文件操作。
基本数据类型与运算
矩阵大小
使用`size`函数获取矩阵的行数 和列数。
矩阵元素访问
通过下标访问矩阵元素,如 `A(i,j)`表示访问矩阵A的第i行第j 列元素。
矩阵基本操作
包括矩阵的加、减、数乘、转置 等操作。
矩阵运算及性质
矩阵乘法 满足乘法交换律和结合律,但不满足 乘法交换律。
矩阵的逆
对于方阵,若存在一矩阵B,使得 AB=BA=I(I为单位矩阵),则称B 为A的逆矩阵。
Hale Waihona Puke 03 数据分析与可视化数据导入、导出及预处理
数据导入
介绍如何使用MATLAB导入各种格式的数据文件, 如.csv、.txt、.xlsx等。
数据导出
讲解如何将MATLAB中的数据导出为常见的数据文件格式,以 便于数据共享和交换。
数据预处理
阐述数据清洗、数据变换、数据规约等预处理技术,为后续的数 据分析和可视化奠定基础。
01
02

《matlab函数库》课件

《matlab函数库》课件

数值计算
支持矩阵和数组运算,统计分 析,数值优化等。
图形可视化
绘制二维和三维图形,支持多 种图形格式和交互操作。
工具箱扩展
提供多种专业领域的工具箱, 如信号处理、控制系统、图像 处理等。
Matlab的应用领域
科学研究
物理、化学、生物、材料科学等领域的研究 工作。
工程设计
机械、电子、航空航天、汽车等领域的建模 、仿真和分析。
04
信号处理函数
01
信号处理函数用于分析和处理各 种信号。
03
使用信号处理函数,您可以对音 频、图像、视频和其他类型的数
据进行信号处理和分析。
02
这些函数包括用于信号滤波、频 谱分析、特征提取和信号生成等
的函数。
201 4
04
这些函数可以帮助您提取信号中 的有用信息,如频率、幅度和相
位等。
图像处理函数
应用示例
数值优化函数在许多领域都有广泛应用,如机器 学习、数据挖掘、控制系统等。例如,在机器学 习中,可以使用数值优化函数来训练神经网络, 以最小化预测误差。
详细描述
数值优化函数包括fminunc、fmincon等,它们 采用不同的算法和约束条件,适用于不同的最优 化问题。这些函数通过不断迭代和调整变量的值 ,逐渐逼近最优解。
03
CATALOGUE
Matlab函数库进阶
控制系统函数
01
控制系统函数用于分析和设计控 制系统。
02
这些函数包括用于系统建模、分 析和控制的函数。
控制系统函数可以帮助您模拟和 控制各种类型的系统,如线性时 不变系统、非线性系统等。
03
使用这些函数,您可以进行系统 稳定性分析、控制设计、信号处

MATLAB教学课件.ppt

MATLAB教学课件.ppt
直接输入法:将矩阵的元素用方括号括起来,按矩阵行的顺 序输入各元素,同一行的各元素之间用空格或逗号分隔,不同 行的元素之间用分号分隔。(也可以用回车键代替分号)
例如,键入命令: A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] 输出结果是: A = 1 2 3
456
789
四. 矩阵运算
1.建立矩阵
3.图形功能
MATLAB提供了两个层次的图形命令:一种是对图形句柄进 行的低级图形命令,另一种是建立在低级图形命令之上的高 级图形命令。利用MATLAB的高级图形命令可以轻而易举地 绘制二维、三维乃至四维图形,并可进行图形和坐标的标识、 视角和光照设计、色彩精细控制等等。
4.应用工具箱
基本部分和各种可选的工MATLAB最基本的数据对象,MATLAB的大部分运算 或命令都是在矩阵运算的意义下执行的。在MATLAB中,不需 对矩阵的维数和类型进行说明,MATLAB会根据用户所输入的 内容自动进行配置。
1.建立矩阵
建立矩阵可以用:直接输入法、利用函数建立矩阵和利 用M文件建立矩阵。
一. MATLAB特点:
一. MATLAB特点:
1. 数值计算和符号计算功能
MATLAB的数值计算功能包括:矩阵运算、多项式和有 理分式运算、数据统计分析、数值积分、优化处理等。符 号计算将得到问题的解析解。
2.MATLAB语言
MATLAB除了命令行的交互式操作以外,还可以程序方式 工作。使用MATLAB可以很容易地实现C或FORTRAN语言的 几乎全部功能,包括Windows图形用户界面的设计。
基本部分中有数百个内部函数。
其工具箱分为两大类: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、可视建模仿真 功能及文字处理功能等。学科性工具箱专业性比较强,如控 制系统工具箱、信号处理工具箱、神经网络工具箱、最优化 工具箱、金融工具箱等,用户可以直接利用这些工具箱进行 相关领域的科学研究。
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  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。


Disadvantages of MATLAB
Can be slow Expensive

6
MATLAB Environment

MATLAB array MATLAB Desktop



Command Window Figure Windows Edit/Debug Window Command History Window Launch Pad Workspace Browser and Array Editor Help Browser Current Directory Browser
21
The MATLAB Search Path

Programming Pitfalls

Never use a variable with the same name as a MATLAB function or command Never create an M-file with the same name as a MATLAB function or command “File/Set Path”, editpath, pathtool path command
23
Homework

Quiz 1.1 Exercises

1.1, 1.4
24
MATLAB Basics
MATLAB Basics

A program can be input
command by command using the command line (lines starting with ―» ‖ on the MATLAB desktop) as a series of commands using a file (a special file called M-file)


MATLAB is case sensitive: “name”, “Name” and “NAME” are considered different variables Never use a variable with the same name as a MATLAB command Naming convention: use lowercase letters
Command_line oriented way to get help

Type help or help fun1 in the command window

Searches for an exact function name match Searches the quick summary information in each function for a match

zeros()
x = zeros(2) x = 0 0 0 0 z = zeros(2,3) z = 0 0 0 0


y = zeros(1,4) y = 0 0 0
0

0 0

ones(), size(), length()
t = zeros( size(z) ) t = 0 0 0 0 0 0
Use meaningful names for variables MATLAB variable names


must begin with a letter can contain any combination of letters, numbers and underscore (_) must be unique in the first 31 characters


If a command is followed by a semicolon (;), result of the computation is not shown on the command window
26
MATLAB Basics: Variables

Variable is a name given to a reserved location in memory
4
Introduction to MATLAB
MATrix LABoratory
Advantages of MATLAB

Ease of use Platform independence Predefined functions Plotting
matrix = [ 1 2 3; 4 5 6 ] matrix = 1 2 3 4 5 6 matrix = [ 1 2 3; 4 5 ] ??? Error a = [ 5 (2+4) ] a = 5 6

31
MATLAB Basics: Initializing Variables

10
The Command History Window
11
The Launch Pad
12
The Edit/Debug Window

Create new M-files


“File/New/M-file” Clicking the Toolbar icon “File/Open ” Clicking the
MATLAB Programming for Engineers

Texts
S. J. Chapman, MATLAB Programming for Engineers(2nd edition)

Reference
张志涌等,MATLAB教程-基于6.X版本,北
航出版社 许波等,MATLAB工程数学应用,清华大学出 版社
2

Grading
Lab work: 20% HW: 10% Midterm: 10% Final: 60%

Tests
An in-class open-book final
3
Contents
1 Introduction (1.1-1.5) 2 MATLAB Basics (2.1-2.10,2.13,2.14) 3 Top-down Program Design (3.1-3.2) 4 Relational and Logical Operators(3.3,4.3) 5 Branches and Loops (3.4, 4.1,4.2,4.4) 6 Plotting(2.11, 3.5, 6.4, 6.5) 7 User-defined Functions (5.1-5.9) 8 Complex Data and Character Data(6.1-6.3) 9 Input/Output Functions(8.1-8.11) 10 Sparse Arrays, Cell Arrays, and Structures (7.1-7.5)

transpose operator '
u = [ 1:3 ]' u = 1 2 3 v = [ u u ] v = 1 1 2 2 3 3


v = [ u'; u' ] v = 1 2 1 2
3 3
33
MATLAB Basics: Initializing Variables

Initialization using built-in functions
Initialization using shortcut statements

colon operator first:increment:last
x = 1:2:10 x = 1 3 y = 0:0.1:0.5 y = 0 0.1

5
7
9
0.2
0.3
0.4
0.5
32
MATLAB Basics: Initializing Variables

Open an existing one

Toolbar icon
13
The Edit/Debug Window
14
Figure Windows
15
The MATLAB Workspace



>> whos >>var1 >>clear
Deletes all variables
>>clearpe lookfor command

19
A Few Important Commands



Type demo or select “demos” in the Launch Pad clc clf Clear ^c(control-c), abort ! Invoke operating system command diary (diary fileneme,diary off ,diary on)
34
MATLAB Basics: Initializing Variables

Initialization using keyboard input

input()
value = input( 'Enter an input value: ' ) Enter an input value: 1.25 value = 1.2500 name = input( 'What is your name: ', 's' ) What is your name: Selim name = Selim
class_code = 111; number_of_students = 65; name = 'Sichuan Normal University'; radius = 5; area = pi * radius^2;
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