matlab实例讲解及基础知识必备
MATLAB使用详解及典型例题解答
第1章MATLAB概论1.1与其他计算机语言相比较，MATLAB语言突出的特点是什么？MATLAB具有功能强大、使用方便、输入简捷、库函数丰富、开放性强等特点。
1.2MATLAB系统由那些部分组成？MATLAB系统主要由开发环境、MATLAB数学函数库、MATLAB语言、图形功能和应用程序接口五个部分组成。
1.3安装MATLAB时，在选择组件窗口中哪些部分必须勾选，没有勾选的部分以后如何补安装？在安装MATLAB时，安装内容由选择组件窗口中个复选框是否被勾选来决定，可以根据自己的需要选择安装内容，但基本平台（即MATLAB选项）必须安装。
第一次安装没有选择的内容在补安装时只需按照安装的过程进行，只是在选择组件时只勾选要补装的组件或工具箱即可。
1.4MATLAB操作桌面有几个窗口？如何使某个窗口脱离桌面成为独立窗口？又如何将脱离出去的窗口重新放置到桌面上？在MATLAB操作桌面上有五个窗口，在每个窗口的右上角有两个小按钮，一个是关闭窗口的Close按钮，一个是可以使窗口成为独立窗口的Undock按钮，点击Undock按钮就可以使该窗口脱离桌面成为独立窗口，在独立窗口的view菜单中选择Dock……菜单项就可以将独立的窗口重新防止的桌面上。
1.5如何启动M文件编辑/调试器？在操作桌面上选择“建立新文件”或“打开文件”操作时，M文件编辑/调试器将被启动。
在命令窗口中键入edit命令时也可以启动M文件编辑/调试器。
1.6存储在工作空间中的数组能编辑吗？如何操作？存储在工作空间的数组可以通过数组编辑器进行编辑：在工作空间浏览器中双击要编辑的数组名打开数组编辑器，再选中要修改的数据单元，输入修改内容即可。
1.7命令历史窗口除了可以观察前面键入的命令外，还有什么用途？命令历史窗口除了用于查询以前键入的命令外，还可以直接执行命令历史窗口中选定的内容、将选定的内容拷贝到剪贴板中、将选定内容直接拷贝到M文件中。
1.8如何设置当前目录和搜索路径，在当前目录上的文件和在搜索路径上的文件有什么区别？当前目录可以在当前目录浏览器窗口左上方的输入栏中设置，搜索路径可以通过选择操作桌面的file菜单中的Set Path菜单项来完成。
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
matlab_简明实例教程
matlab_简明实例教程MATLAB是一种强大的科学计算工具，广泛应用于科学研究、数据分析和工程计算等领域。
它具有简单易用的语法和丰富的函数库，可以快速实现复杂的计算任务。
本教程将为你提供一些简单实例，帮助你入门MATLAB。
1.计算圆的面积和周长```matlabradius = input('请输入圆的半径：');area = pi * radius^2;circumference = 2 * pi * radius;disp(['圆的面积为：', num2str(area)]);disp(['圆的周长为：', num2str(circumference)]);```2.计算两个向量的点积```matlabv1 = input('请输入向量1（用逗号分隔元素）：');v2 = input('请输入向量2（用逗号分隔元素）：');dot_product = dot(v1, v2);disp(['两个向量的点积为：', num2str(dot_product)]);```3.绘制正弦曲线```matlabx = 0:0.1:2*pi;y = sin(x);plot(x, y);xlabel('x');ylabel('sin(x)');title('正弦曲线');```4.求解方程```matlabsyms x;eqn = x^2 - 4 == 0;sol = solve(eqn, x);disp(['方程的解为：', char(sol)]); ```5.读取和写入文件```matlabfilename = 'data.txt';data = importdata(filename);disp('文件中的数据：');disp(data);output = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];dlmwrite('result.txt', output, 'delimiter', '\t', 'precision', 4);disp('结果已保存到result.txt文件中。
MATLAB教程及实训
MATLAB教程及实训MATLAB是一种强大的计算机软件，主要用于数值计算、数据分析和可视化，广泛应用于科学、工程和金融领域。
以下是一个针对初学者的MATLAB教程及实训，旨在帮助读者快速入门并掌握基本的MATLAB使用技巧。
第一部分：MATLAB基础1.MATLAB的安装与启动2.MATLAB命令行介绍MATLAB的命令行界面，包括如何输入和执行MATLAB命令以及查看命令的输出结果。
3.MATLAB的基本数据类型介绍MATLAB中常用的数据类型，包括标量、向量、矩阵和字符串等，并讲解如何创建和操作这些数据类型。
4.数学运算介绍如何在MATLAB中进行基本的数学运算，包括加减乘除、指数运算和三角函数等，并讲解MATLAB提供的数学函数。
5.逻辑运算和控制流程介绍如何在MATLAB中进行逻辑运算和比较运算，以及如何使用条件语句、循环语句和逻辑判断语句来控制程序的流程。
第二部分：MATLAB数据处理与分析1.数据导入和导出介绍如何使用MATLAB读取和写入各种格式的数据文件，包括文本文件、Excel文件和MAT文件等，并讲解如何处理和转换数据。
2.数据可视化介绍如何使用MATLAB绘制各种类型的图表，包括折线图、散点图、柱状图和饼图等，并讲解如何设置图表的样式和属性。
3.数据统计和分析介绍如何使用MATLAB进行常见的数据统计和分析，包括均值、方差、相关系数和回归分析等，并讲解如何使用MATLAB的统计工具箱进行高级数据分析。
第三部分：MATLAB编程与应用实例1.MATLAB编程基础介绍如何使用MATLAB编写脚本和函数，包括变量的定义和赋值、条件语句和循环语句的使用，并讲解MATLAB的函数库和程序调试技巧。
2.MATLAB的应用实例介绍几个典型的MATLAB应用实例，包括信号处理、图像处理和机器学习等领域，通过实际案例演示如何使用MATLAB解决实际问题。
3.MATLAB与其他工具的集成介绍如何将MATLAB与其他科学计算和数据处理工具集成，包括Python、R和Excel等，并讲解如何使用MATLAB的接口进行数据交互和共享。
MATLAB常用函数的使用(解释加实例)
MATLAB常用函数的使用（解释加实例）1.常用数学函数：- `sqrt(x)`：求一个数的平方根。
例如，`sqrt(9)`的结果是3- `sin(x)`：计算角度x的正弦值。
例如，`sin(pi/2)`的结果是1- `cos(x)`：计算角度x的余弦值。
例如，`cos(pi/2)`的结果是0。
- `exp(x)`：计算e的x次方。
例如，`exp(1)`的结果是2.71832.数组操作函数：- `length(array)`：返回数组的长度。
例如，`length([1, 2, 3])`的结果是3- `sum(array)`：计算数组元素的和。
例如，`sum([1, 2, 3])`的结果是6- `max(array)`：找出数组中的最大值。
例如，`max([1, 2, 3])`的结果是3- `sort(array)`：对数组进行排序。
例如，`sort([3, 2, 1])`的结果是[1, 2, 3]。
3.矩阵操作函数：- `eye(n)`：生成一个n阶单位矩阵。
例如，`eye(3)`的结果是一个3x3的单位矩阵。
- `zeros(m, n)`：生成一个m行n列的全零矩阵。
例如，`zeros(2, 3)`的结果是一个2x3的全零矩阵。
- `ones(m, n)`：生成一个m行n列的全1矩阵。
例如，`ones(2, 3)`的结果是一个2x3的全1矩阵。
- `rand(m, n)`：生成一个m行n列的随机矩阵。
例如，`rand(2,3)`的结果是一个2x3的随机矩阵。
4.文件操作函数：- `load(filename)`：从文件中加载数据。
例如，`load('data.mat')`将从名为"data.mat"的文件中加载数据。
- `save(filename, data)`：将数据保存到文件中。
例如，`save('data.mat', x)`将变量x保存到名为"data.mat"的文件中。
matlab教程ppt(完整版)
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。
MATLAB基础知识
一、1、数学建模基础知识及常用命令一、界面窗口介绍：1 命令窗口（command window），窗口中输入命令，回车实现计算或绘图功能。
2 工作空间窗口（work space）运行matlab命令时所产生的变量都被加入到工作空间，该窗口可以显示命令窗口中已输入的变量的名称，数值等。
3 命令历史窗口（command history）显示所有执行过的命令，选定某个命令时可以双击或按F9执行。
4 当前目录窗口（Current folder）显示当下目录下的文件信息。
二、常用运算1、算术运算符加+ 减- 乘* 左除/ 右除\ 乘方^注意：在普通的数值运算中，左除为我们常用的除法形式，左除右除结果比较像逆运算，如1/2 和1\2结果互为倒数，但在矩阵的运算中，结果完全不一样，类似于左乘和右乘结果一般会不一样。
运算的优先级：从左到右，幂运算最高优先级，乘除法具有相同次优先级，加减法具有相同的低优先级，括号可以用来改变优先次序。
大家可以进行几个普通计算（练习10分钟）1、325+47⨯÷2、4 59+986-2.7+55-1033.5+20⨯（）29（）2、数据显示格式默认情况下，matlab显示小数点后4位小数，可以利用format命令改变显示格式（一般写在要改变的数值的命令前）：format short 小数点后4位format long 小数点后15位format bank 小数点后2位（以上为三个常用的）format rat 最接近的有理数如以 为例：>> pi= 3.1416>> format long>> pi>> format rat>> pians =355/113>> format bank>> pians =3.14>> format short>> pians =3.1416三、matlab变量1、变量赋值形式变量=表达式（数值）或表达式（数值）其中，“=”为赋值符号，将右边表达式的值赋给左边变量（上面左的含义），当不指定输出变量时，matlab将表达式的值赋给临时变量ans（右的含义）。
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生物医学信号的文本文件bio_signal.txt，在命令窗口输入：
importdata('C:\Program Files\MATLAB\R2006a\work\temp\bio_signal.t xt');
其他方法
fopen, fread, textscan, fscan, fclose
11
数据存储
六、矩阵元素之间的逻辑运算
一、矩阵的构造
1、向量的构造
向量是1×N（ N×1 ）的特殊矩阵，称为N维向量。
是一种特殊的矩阵 （1）逐个输入法：x=[ ] 行向量：数据元素之间均用空格（或逗号）隔开； 例:x1=[2 3 sqrt(3) 5] 列向量：数据元素之间均用分号隔开 例:x2=[2;3;sqrt(3);5] 注：行向量和列向量之间的转换“ ’ ”
sin(x) cos(x) tan(x) abs(x) min(x) sqrt(x) log(x) sign(x)
asin(x) acos(x) atan(x) max(x) sum(x) exp(x) log10 ( x) fix(x)
max, min, sum, length, … 2、向量函数：
2.逗号和分号
在赋值语句中，逗号（空格）用在同一行中各元素之间，分
号用在行与行之间。多条语句放在一行，用逗号分开表示要求显
示结果，由分号分开表示不要求显示结果。
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3.续行标志（…）
当一条语句或矩阵太长，一行不能显示时，可用续行标志 … ， 另起一行继续完成该条语句的书写。
4.中断键
在命令的执行过程中，可以随时按下CTRL＋C键中断MATLAB的 运行。
（b）函数法：
a=linspase （ first，last ，n）， 创建均匀间隔的 行向量a，n为元素总数。
>> a=linspace(-2,2,5)
a=
-2 -1 0 1 2
2、矩阵的构造
（1）逐个输入法：
例：表示矩阵
7+3i,8+2j,1i] >> B=[1+9i 2+8i 3+7j;4+6j 5+5i 6+4i;7+3i 8+2j 1i] B= 1.0000 + 9.0000i 2.0000 + 8.0000i 3.0000 + 7.0000i 4.0000 + 6.0000i 5.0000 + 5.0000i 6.0000 + 4.0000i 7.0000 + 3.0000i 8.0000 + 2.0000i 0 + 1.0000i B=[1+9i,2+8i,3+7j 4+6j,5+5i,6+4i
+ 加法
- 减法 * 乘法
一个数在matlab中被看成1×1矩阵
对标量而言，这二者的作用没 ^ 乘方（幂运算） 有区别；但对矩阵来说，“左 除”和“右除”将产生不同的 / 右除 结果。 \ 左除
在运算式中，MATLAB通常不需要考虑空格。 3+4 3+ 4
与复数相关的一些函数
z a bi rei
第八章 MATLAB 的数值 计算功能
1
第一节 变量命名与保存
第二节 简单的数学运算
第三节 MATLAB数值计算基础
第四节 MATLAB数值分析与多项式计算
1.1 变量及其赋值
1.1.1变量
变量由变量名表示，变量的命名应遵循如下规则： 1．变量名必须以字母开头；由字母、数字和下划线混合组成；不允 许使用空格、标点符号； 2．变量名的字符长度不应超过31个（对于6.x版本）； 3. MATLAB严格区分大小写字母，因此，A和a是不同的变量。
注释符： “%”，其后面的内容为注释，对 Matlab 的计 算不产生任何影响 ：冒号 ：在数组中应用较多。 （） ：指定运算优先级。
[ ] ：用于构成单元数组
三、常用操作命令和键盘技巧
ctrl+P：调用上一行 ctrl+n：调用下一行 ctrl+b：光标左移一个字符 ctrl+f：光标右移一个字符 ctrl+ ：光标左移一个单词 ctrl+ ：光标右移一个单词 ctrl+a：home 光标置于当前行开头 ctrl+e：end 光标置于当前行结尾 ctrl+u：Esc 清除当前输入行 BackSpace退格键：删除光标前字符 ctrl+k：删除到行尾 ctrl+c：中断正在执行的命令
magic(n) 魔方矩阵，其特点是元素由1到n2的自然数组成，每行、每列及 两对角线上的元素之和均等于(n3+n)/2
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3、从外部数据文件调入矩阵：
load
从磁盘读入.mat文件，或读入排列成矩阵的.txt文件 例如：目录C:\Program Files\MATLAB\R2007b\work\matlab_training 下有生物医学信号的文本文件bio_signal.txt，在命令窗口输入：
save
save filename 把全部内存变量保存为filename.mat文 件。 save filename a b c 把a、b、c三个变量保存在文件 名为 filename.mat的文件中。 save filename a b c –append 把a、b、c三个变量添加 到文件名为myfile.mat的文件中。
real z imag z abs z angle z conj z 给出复数z的实部a r cos 给出复数z的虚部b r sin 给出复数z的模r a 2 b 2 b 给出复数z的相角 arctg a 给出复数z的共轭复数z
上机练习
作用于矩阵的每一列向量(或行向量)
zeros, ones, eye,
rand, diag, triu, tril, …
构造矩阵
3、矩阵函数
矩阵计算
size, det, rank, inv, eig,
trace, norm, …
第二节
一、矩阵的构造 二、对矩阵的操作
MATLAB数值计算基础
三、矩阵的四则运算 四、矩阵的特征参数运算和分解运算 五、矩阵元素之间的关系运算
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示例
clear; %删除工作空间内的所有变量 N=1000; x=rand(1,N); %产生一个随机向量 y=5; % save rand_data x y; % 把x y存入文件rand_data.mat中 save rand_data_txt.txt x -ascii clear %删除工作空间内的所有变量
Sin是变量名，而sin是正弦函数名
4．关键字（如 if，while 等）不能作为变量名。
3
永久变量
• eps — 容差变量，定义为1.0到最近浮点数的距离,在 pc机上= 2-52
• pi — 圆周率的近似值3.1415926
• inf或Inf — 表示正无穷大,定义为1/0
• NaN — 非数，它产生于0× ，0/0，/ 等运算
五、函数
1、标量函数：
三角、指数、对数、取整（fix）等基本函数 作用于标量或矩阵(数组)的每一元素 要想得到基本初等函数的列表，命令窗口输入： help elfun elementary function
常用标量函数
函 数 名 称 函 数 名 称 正弦函数 余弦函数 正切函数 绝对值 最小值 开平方 自然对数 符号函数 反正弦函数 反余弦函数 反正切函数 最大值 元素的总和 以 e 为底的指数 以 10 为底的对数 取整
1 2 3 4 5 6 7 8 9
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2、由函数创建矩阵：
几种特殊矩阵的产生
zeros(m,n) 元素全为零的mn阶矩阵
ones(m,n) 元素全为 1 的mn矩阵 rand(m,n) 元素为在[0，1]上均匀分布的mn随机矩阵 randn(m,n) 元素为正态分布的mn随机矩阵 eye(n) 单位矩阵, nn阶的方阵
（2）等差元素向量的生成
（a）冒号生成法：x=first:increment:last，表示包含由首元素 开始，步长为increment，到末元素结束的组成的行向量。
例: >> v1=0:pi/4:pi
v1 = 0 0.7854 1.5708 2.3562 3.1416 >> v2=0:-0.1:pi %步距为负，不能生成向量，得出空矩阵 v2 = Empty matrix: 1-by-0 >> v3=0:pi v3 = 0 1 2 3 >> v4=pi:-1:0 ％逆序排列构成新向量 v4 = 3.1416 2.1416 1.1416 0.1416
MATLAB变量的命名规则：
（1）变量名必须以字母打头，之后可以是任意字母、 数字或下划线，变量名中不允许使用标点符号和空格。 （2）变量名区分大小写； （3）变量名长度不超过31位；64 （4）不能含中文（包括文件名） ； 例： 6x、y’r、o p为非法变量。 ui_y、y9oi都是合法变量。
• i，j — 虚数单位
• ans — 对于未赋值运算结果，自动赋给ans 如果用户给永久变量赋值，原始默认值丢失，直至清除变量 或重启Matlab
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1.1.2、 MATLAB 的语句