MATLAB简介

MATLAB程序设计

基础

安徽建筑工业学院电子与信息工MATLAB是什么？目前国际上被广泛接受和使用的科学与工程计算软件。

安徽建筑工业学院电子与信息工MATLAB ( Matrix Laboratory )最初是由Cleve Moler用Fortran语言设计的，有关矩阵的算法来自Linpack 和Eispack课题的研究成果；现在的MATLAB程序是MathWorks公司用 C语言开发的。

作为美国 MathWorks公司开发的一套高性能的数值分析和计算软件，用于概念设计，算法开发，建模仿真，实时实现的理想的集成环境。是目前最好的科学计算类软件之一。

安徽建筑工业学院电子与信息工?MATLAB将矩阵运算、数值分析、图形处理、编程技术结合在一起，为用户提供了一个强有力的科学及工程问题的分析计算和程序设计工具，它还提供了专业水平的符号计算、文字处理、可视化建模仿真和实时控制等功能，是具有全部语言功能和特征的新一代软件开发平台。

?在欧美等国家的高校，MATLAB已成为线性代数、自动控制理论、数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具。成为攻读学位的本科、硕士、博士生必须掌握的基本技能。在设计研究单位和工业开发部门，MATLAB被广泛的应用于研究和解决各种具体问题。

第一章

MATLAB语言概述

1.1 MATLAB发展简史

1.2 MATLAB的特点

1.3 MATLAB工作环境与实例

1.4 演示程序及帮助

安徽建筑工业学院电子与信息工

1.1 MATLAB发展简史

一、 MATLAB的开发单位：

美国Mathworks公司，Cleve Moler博士

二、几个不同的发展时期

1.70年代末，Cleve Moler为讲授矩阵理

论和数据分析编写了Linpack与Eispack

软件包。

2.1984年，成立公司Mathworks，推出第

二代MATLAB。内核用C编写。

安徽建筑工业学院电子与信息工3.1990年，推出系统仿真工具Simulink。

4.1993年，Matlab 4.0——Windows版。

5.1994年，Matlab 4.2——开始广受重视

和应用。

6.1999年，Matlab 5.3——32位运算。

7.2000年11月，Matlab 6.0。

8.2001年5月，Matlab 6.1。

9.2002年8月，matlab 6.5——加入JIT

加速器。

10.2004年7月，matlab 7.0

11.2005年9月，matlab 7.1

安徽建筑工业学院电子与信息工?发展到今天不再是仅仅解决矩阵和数值计算的软件。

?Matlab 已经成为线性代数、数值分析计算、数学建模、信号与系统分析、自动控制、数字信号处理、通信系统仿真等课程的基本教学工具。

安徽建筑工业学院电子与信息工1、一个矩阵（或数组）当作一个整体

进行运算。

2、语言简洁，编程效率高。

1.2 MATLAB的特点

?Matlab以矩阵作为基本单位，但无需预先指定维数（动态定维）

?按照IEEE的数值计算标准进行计算

?提供十分丰富的数值计算函数，方便计算，提高效率

? Matlab命令与数学中的符号、公式非常接近，可读性强，容易掌握

安徽建筑工业学院电子与信息工3、不用编译仅用解释方式即可对程

序加以执行。

4、数据可以通过MATLAB绘图功能

实现可视化。

?高阶但简单的程序环境：做为一种直译式的程序语

言，MATLAB让使用者在短时间内写完程序，所花的

时间约为用 FORTRAN 或 C 的几分之一，而且不需

要编译(compile)及联结 (link) 即能执行，同时包含了

更多及更容易使用的内建功能。

?先进的资料视觉化功能： MATLAB的物件导向图形

架构让使用者可执行视觉数据分析，并制作高品质的

安徽建筑工业学院电子与信息工5、大量繁杂的数学运算和分析可调用

MATLAB的函数直接求解。

6、不仅能进行数值运算，还能进行符号

运算及系统仿真。

?功能强的数值运算：在MATLAB环境中，有超过

500种数学、统计、科学及工程方面的函数可使用，

函数的标示自然，使得问题和解答像数学式子一般简

单明了，让使用者可全力发挥在解题方面，而非浪费

在电脑操作上。

?MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，还和著

名的符号计算语言Maple相结合，使得MATLAB具有

安徽建筑工业学院电子与信息工7、与其他语言程序或应用程序有方便的

接口。例如：C、Fortran等。

?开放及可延伸的架构： MATLAB容许使用者接触它大多数的数学原始码，监视运算法，更改现存函数，甚至加入自己的函数使 MATLAB成为使用者所须要的环境。

?开发工具

MATLAB Editor ——该工具提供了标准的编辑、调试M 语言算法的基本环境，例如可以在该工具中定义断点并且进行单步调试。

M-Lint Code Checker ——该工具用于分析 M 语言代码并且向开发人员提出改善代码性能和维护性的建议。

MATLAB Profiler ——该工具可以计算每行 M 语言代码执行消耗的时间；

Directory Reports ——该工具扫描当前目录下所有的M 语言，并且报告文件的代码效率、文件的相关性以及

安徽建筑工业学院电子与信息工8、有多达40多个工具箱(系统的强大功能由它们体现)

?丰富的程序工具箱：MATLAB的程序工具箱将套装前软件的优点，与一个灵活的开放但容易操作的环境融合。这些工具箱提供了使用者在特别应用领域所需之许多函数。

?现有工具箱有：

自动控制、信号处理、图像处理、

模糊逻辑、神经网络、小波分析、

通信模拟、数理统计、偏微分方程、

安徽建筑工业学院电子与信息工9、Simulink 动态仿真集成环境提供建立系统模型、选择仿真参数和数值算法、启动仿真程序对该系统进行仿真、设置不同的输出方式来观察仿真结果等功能。

安徽建筑工业学院电子与信息工主要应用领域与功能

（1）、数值分析。

（2）、数值和符号计算。

（3）、工程与科学绘图。

（4）、控制系统的设计与方针。

（5）、数字图像处理。

（6）、数字信号处理。

（7）、通讯系统设计与仿真。

（8）、财务与金融工程。

安徽建筑工业学院电子与信息工

安徽建筑工业学院电子与信息工1.3 MATLAB安装和启动

安装MATLAB对计算机软硬件的大致要求是：?Windows 2000、XP的操作系统?PentiumIII、IV的CPU

?128MB上下的内存

?10GB左右的硬盘

?最好支持16位颜色，分辨率在800×600

以上的显示卡和显示器

?光驱

1.4 MATLAB工作环境与实例安

徽

建

筑

工

业

学

院

电

子

与

信

息

工

安徽建筑工业学院电子与信息工

MATLAB 的工具栏

新建打开

剪切复制粘贴撤销恢复

Simulink：打开 Simulink，

Simulink 是一个用来对动态系统

进行建模、仿真和分析的软件包，

它支持连续、离散及两者混合的线

性和非线性系统，也支持具有多种

Guide：快速启动 Guide，Guide 全

称为 Graphical User Interface

development environment，用于辅

助设计图形用户接口，使用该工具可

以简化 GUI 编程。

Profiler：快速启动 Profiler 工

具，Profiler 工具能够分析出程

序运行时间消耗情况，用于帮

助分析、改进 M 文件

Help：打开

MATLAB 帮助

Current

Directory：设

置当前目录

安徽建筑工业学院电子与信息工1.4 MATLAB 工作环境与实例

一、工作环境

1、MATLAB打开后缺省的工作窗口有4个：

Command Window （命令窗口）

Workspace （工作空间窗口）

Command History （历史命令记录）

Current Directory （当前目录窗口）

一个开始按钮start

MATLAB简介

MATLAB简介 MATLAB的名称源自Matrix Laboratory，它是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作，而且利用MATLAB产品的开放式结构，可以非常容易地对MATLAB的功能进行扩充，从而在不断深化对问题认识的同时，不断完善MATLAB产品以提高产品自身的竞争能力。 目前MATLAB产品族可以用来进行： ?数值分析 ?数值和符号计算 ?工程与科学绘图 ?控制系统的设计与仿真 ?数字图像处理 ?数字信号处理 ?通讯系统设计与仿真 ?财务与金融工程 MATLAB产品家族的构成见上图，下面对各个组成部分进行介绍： MATLAB是MATLAB产品家族的基础，它提供了基本的数学算法，例如矩阵运算、数值分析算法，MATLAB集成了2D和3D图形功能，以完成相应数值可视化的工作，并且提供了一种交互式的高级编程语言——M语言，利用M语言可以通过编写脚本或者函数文件实现用户自己的算法。

MATLAB Compiler是一种编译工具，它能够将那些利用MATLAB提供的编程语言——M语言编写的函数文件编译生成为函数库、可执行文件、COM 组件等等，这样就可以扩展MATLAB功能，使MATLAB能够同其他高级编程语言例如C/C++语言进行混合应用，取长补短，以提高程序的运行效率，丰富程序开发的手段。 利用M语言还开发了相应的MATLAB专业工具箱函数供用户直接使用。这些工具箱应用的算法是开放的可扩展的，用户不仅可以查看其中的算法，还可以针对一些算法进行修改，甚至允许开发自己的算法扩充工具箱的功能。目前MATLAB产品的工具箱有四十多个，分别涵盖了数据采集、科学计算、控制系统设计与分析、数字信号处理、数字图像处理、金融财务分析以及生物遗传工程等专业领域。 Simulink是基于MATLAB的框图设计环境，可以用来对各种动态系统进行建模、分析和仿真，它的建模围广泛，可以针对任何能够用数学来描述的系统进行建模，例如航空航天动力学系统、卫星控制制导系统、通讯系统、船舶及汽车动力学系统等等，其中包括连续、离散，条件执行，事件驱动，单速率、多速率和混杂系统等等。Simulink提供了利用鼠标拖放的方法建立系统框图模型的图形界面，而且Simulink还提供了丰富的功能块以及不同的专业模块集合，利用Simulink几乎可以做到不书写一行代码完成整个动态系统的建模工作。 Stateflow是一个交互式的设计工具，它基于有限状态机的理论，可以用来对复杂的事件驱动系统进行建模和仿真。Stateflow与Simulink和MATL AB紧密集成，可以将Stateflow创建的复杂控制逻辑有效地结合到Simulink的模型中。 在MATLAB产品族中，自动化的代码生成工具主要有Real-Time Wor kshop（RTW）和Stateflow Coder，这两种代码生成工具可以直接将Simulink 的模型框图和Stateflow的状态图转换成高效优化的程序代码。利用RTW生成的

Matlab简介

MATLAB简介 MATLAB是一个集数值计算、符号分析、图象显示、文字处理于一体的大型集成化软件.它最初由美国的Cleve Moler博士所研制.其目的是为线性代数等课程中的矩阵运算提供一种方便可行的实验手段.经过十几年的市场竞争和发展，MATLAB已发展成为在自动控制、生物医学工程、信号分析处理、语言处理、图像信号处理、雷达工程、统计分析、计算机技术、金融界和数学界等各行各业中都有极其广泛应用的数学软件. 归纳起来,MATLAB具有以下几个特点：易学、适用范围广、功能强、开放性强、网络资源丰富. 由于MATLAB的强大功能,它能使使用者从繁重的计算工作中解脱出来,把精力集中于研究、设计以及基本理论的理解上,所以,MATLAB已成为在校大学生、硕士生、博士生所热衷的基本数学软件.在此,我们把MATLAB作为学习数学的工具介绍给读者,希望能有利于读者今后的学习. 一MATLAB的运行 启动MATLAB点击MATLAB图标,进入到MATLAB命令窗（MATLAB Command Window）.在命令窗内,可以输入命令、编程、进行计算. 学会使用help命令在命令窗内输入help命令,再敲回车键.在屏幕上出现了在线帮助总览.（注意：MATLAB命令被输入后,必需敲回车键才能执行.为行文方便,以后不再每次

提醒“敲回车键”.）学会使用help命令,是学习MATLAB的有效方法.例如：要想知道MATLAB中的基本数学函数有哪些,可以在总览的第五行查到：MATLAB中的“基本数学函数”用elfun表示,于是,可进一步键入：“help elfun”,屏幕上将出现“基本数学函数”表.（注意：help elfun之间有空格,以后不再每次提醒.）如果想了解sin函数怎样使用,可进一步键入help sin.在工具栏中点击help按扭,或点击？号按扭,与上面获取帮助信息的方法是等效的. 学会使用demo命令在命令窗内输入demo命令,再敲回车,键屏幕上将出现演示窗口.（MATLAB Demo Window）一共有三个窗口,左边的窗口显示欲演示内容的大标题,选定其中一项,右下方的小窗口显示欲演示的具体内容,选中其中一栏,再点击run按扭,屏幕上将演示选定的演示程序.右上方的窗口显示关于大标题的一些说明.在命令窗内输入type (文件名),将显示演示程序的M文件,仔细研究演示程序的M文件,是学习MATLAB的又一有效方法. 进入演示窗还有另一方法：在工具栏中点击Help栏,下拉式菜单中点击examples and demos项,即可进入演示窗口. 退出在工具栏中点击File按钮,在下拉式菜单中单击Exit MATLAB项即可. 二变量、语句、矩阵与函数 1．变量

MATLAB模块介绍$

MATLAB 模块介绍 -------- 数学 & 金融 u Curve Fitting Toolbox Curve Fitting Toolbox 扩展MATLAB 环境，集成数据管理，拟合，显示，检验和输入分析过程等功能。所有能通过GUI 使用的功能都可以通过命令行来进行。

u Database Toolbox ——与关系数据库交换数据 Database Toolbox提供了同任何支持ODBC/JDBC标准的数据库进行数据交换的能力。利用在工具箱中集成的Visual Query Builder工具，无需学习任何SQL语句就可以实现在数据库中查寻数据的功能。这样MATLAB就能够对存储在数据库中的数据进行各种各样的复杂分析。在MATLAB环境中，也可以使用SQL命令来进行如下操作： 对数据库数据进行读、写操作；应用简单或复杂的条件查询数据库中的内容。 特点: ?与支持ODBC/JDBC 数据库建立连接，包括Oracle 、Sybase SQL Server ，Sybase SQL Anywhere ，Microsoft SQL Sever ，Microsoft Access ，Informix Ingres 等。?支持SQL 语句，可以在MATLAB 环境下直接执行SQL 查询命令 ?动态数据调入：可以根据需要使用SQL 在MATLAB 中获取数据，本工具箱对某一种类型的数据库进行大量或小量的查询 ?数据类型保持：在MATLAB 中对数据的调入或调出操作都能保持原有的数据类型 ?多个对话能力，采用本工具箱可在MATLAB 中从一个数据库中调入数据，对那些数据进行分析，然后输出到另一个数据库中 ?处理大量数据的能力：采用本工具箱你可以一次或分几次处理大量的数据，这样能让你根据任务高效地进行数据处理 ?连续状态的数据库联接：一旦和某个数据库的联接建立起来后，数据库一直是打开的，除非你在MATLAB 中执行关闭语句。这提高了数据库的读取速度，减少了不必要的命令来调入、输出数据。 ?无需了解SQL 也能够对数据库数据进行查询。 功能： Database Toolbox 可以与流行的数据库交互数据，其中包括Oracle ，Sybase ，Microsoft SQL Server 及Informix 等。工具箱还允许在单个MATLAB 进程中对多个数据库进行操作，同时支持对大量数据处理。工具箱中包含的Visual Query Builder ，即使不知道SQL ，也能可视化地与数据库打交道。 u Financial Derivatives Toolbox Financial Derivatives Toolbox 用于分析金融衍生工具和投资。 特点 ?提供各种利息率模型 ?提供七种金融工具一系列计算的函数

MATLAB小波变换指令及其功能介绍(超级有用).

MATLAB 小波变换指令及其功能介绍 1 一维小波变换的 Matlab 实现 (1 dwt函数 功能：一维离散小波变换 格式：[cA,cD]=dwt(X,'wname' [cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D别可以实现一维、二维和 N 维 DFT 说明：[cA,cD]=dwt(X,'wname' 使用指定的小波基函数 'wname' 对信号X 进行分解，cA 、cD 分别为近似分量和细节分量； [cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D 使用指定的滤波器组 Lo_D、Hi_D 对信号进行分解。 (2 idwt 函数 功能：一维离散小波反变换 格式：X=idwt(cA,cD,'wname' X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R X=idwt(cA,cD,'wname',L函数 fft、fft2 和 fftn 分 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L 说明：X=idwt(cA,cD,'wname' 由近似分量 cA 和细节分量 cD 经小波反变换重构原始信号 X 。 'wname' 为所选的小波函数 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R 用指定的重构滤波器 Lo_R 和 Hi_R 经小波反变换重构原始信号 X 。

X=idwt(cA,cD,'wname',L 和 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L 指定返回信号 X 中心附近的 L 个点。 2 二维小波变换的 Matlab 实现 二维小波变换的函数别可以实现一维、二维和 N 维 DFT 函数名函数功能 --------------------------------------------------- dwt2 二维离散小波变换 wavedec2 二维信号的多层小波分解 idwt2 二维离散小波反变换 waverec2 二维信号的多层小波重构 wrcoef2 由多层小波分解重构某一层的分解信号 upcoef2 由多层小波分解重构近似分量或细节分量 detcoef2 提取二维信号小波分解的细节分量 appcoef2 提取二维信号小波分解的近似分量 upwlev2 二维小波分解的单层重构 dwtpet2 二维周期小波变换 idwtper2 二维周期小波反变换 ----------------------------------------------------------- (1 wcodemat 函数 功能：对数据矩阵进行伪彩色编码函数 fft、fft2 和 fftn 分格式： Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL Y=wcodemat(X,NB,OPT Y=wcodemat(X,NB

MATLAB小波变换指令及其功能介绍(超级有用)

MATLAB小波变换指令及其功能介绍 1 一维小波变换的 Matlab 实现 (1) dwt函数 功能：一维离散小波变换 格式：[cA,cD]=dwt(X,'wname') [cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D)别可以实现一维、二维和 N 维DFT 说明：[cA,cD]=dwt(X,'wname') 使用指定的小波基函数 'wname' 对信号X 进行分解，cA、cD 分别为近似分量和细节分量； [cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D) 使用指定的滤波器组 Lo_D、Hi_D 对信 号进行分解。 (2) idwt 函数 功能：一维离散小波反变换 格式：X=idwt(cA,cD,'wname') X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R) X=idwt(cA,cD,'wname',L)函数 fft、fft2 和 fftn 分 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L) 说明：X=idwt(cA,cD,'wname') 由近似分量 cA 和细节分量 cD 经 小波反变换重构原始信号 X 。 'wname' 为所选的小波函数 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R) 用指定的重构滤波器 Lo_R 和 Hi_R 经小波反变换重构原始信号 X 。 X=idwt(cA,cD,'wname',L) 和 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L) 指定返回信号 X 中心附近的 L 个点。 2 二维小波变换的 Matlab 实现 二维小波变换的函数别可以实现一维、二维和 N 维 DFT 函数名函数功能

--------------------------------------------------- dwt2 二维离散小波变换 wavedec2 二维信号的多层小波分解 idwt2 二维离散小波反变换 waverec2 二维信号的多层小波重构 wrcoef2 由多层小波分解重构某一层的分解信号 upcoef2 由多层小波分解重构近似分量或细节分量 detcoef2 提取二维信号小波分解的细节分量 appcoef2 提取二维信号小波分解的近似分量 upwlev2 二维小波分解的单层重构 dwtpet2 二维周期小波变换 idwtper2 二维周期小波反变换 ----------------------------------------------------------- (1) wcodemat 函数 功能：对数据矩阵进行伪彩色编码函数 fft、fft2 和 fftn 分 格式：Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL) Y=wcodemat(X,NB,OPT) Y=wcodemat(X,NB) Y=wcodemat(X) 说明：Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL) 返回数据矩阵 X 的编码矩阵 Y ；NB 伪编码的最大值，即编码范围为 0～NB，缺省值 NB＝16； OPT 指定了编码的方式（缺省值为 'mat'），即：别可以实现 一维、二维和 N 维 DFT OPT＝'row' ，按行编码 OPT＝'col' ，按列编码

Matlab各工具箱功能简介(部分)

Ｔoolbox工具箱 序号工具箱备注 一、数学、统计与优化 1 Symbolic Math Toolbox 符号数学工具箱 Symbolic Math Toolbox?提供用于求解和推演符号运算表达式以及执行可变精度算术的函数。您可以通过分析执行微分、积分、化简、转换以及方程求解。另外，还可以利用符号运算表达式为MATLAB?、Simulink?和Simscape?生成代码。 Symbolic Math Toolbox 包含MuPAD?语言，并已针对符号运算表达式的处理和执行进行优化。该工具箱备有MuPAD 函数库，其中包括普通数学领域的微积分和线性代数，以及专业领域的数论和组合论。此外，还可以使用MuPAD 语言编写自定义的符号函数和符号库。MuPAD 记事本支持使用嵌入式文本、图形和数学排版格式来记录符号运算推导。您可以采用HTML 或PDF 的格式分享带注释的推导。 2 Partial Differential Euqation Toolbox 偏微分方程工具箱 偏微分方程工具箱?提供了用于在2D，3D求解偏微分方程（PDE）以及一次使用有限元分析。它可以让你指定和网格二维和三维几何形状和制定边界条件和公式。你能解决静态，时域，频域和特征值问题在几何领域。功能进行后处理和绘图效果使您能够直观地探索解决方案。 你可以用偏微分方程工具箱，以解决从标准问题，如扩散，传热学，结构力学，静电，静磁学，和AC电源电磁学，以及自定义，偏微分方程的耦合系统偏微分方程。 3 Statistics Toolbox 统计学工具箱

4 Curve Fitting Toolbox 曲线拟合工具箱 Curve Fitting Toolbox?提供了用于拟合曲线和曲面数据的应用程序和函数。使用该工具箱可以执行探索性数据分析，预处理和后处理数据，比较候选模型，删除偏值。您可以使用随带的线性和非线性模型库进行回归分析，也可以指定您自行定义的方程式。该库提供了优化的解算参数和起始条件，以提高拟合质量。该工具箱还提供非参数建模方法，比如样条、插值和平滑。 在创建一个拟合之后，您可以运用多种后处理方法进行绘图、插值和外推，估计置信区间，计算积分和导数。 5 Optimization Toolbox 优化工具箱 Optimization Toolbox?提供了寻找最小化或最大化目标并同时满足限制条件的函数。工具箱中包括了线性规划、混合整型线性规划、二次规划、非线性优化、非线性最小二乘的求解器。您可以使用这些求解器寻找连续与离散优化问题的解决方案、执行折衷分析、以及将优化的方法结合到其算法和应用程序中。 6 Global Optimization Toolbox 全局优化工具箱 Global Optimization Toolbox 所提供的方法可为包含多个极大值或极小值的问题搜索全局解。它包含全局搜索、多初始点、模式搜索、遗传算法和模拟退火求解器。对于目标

MATLAB简介

仿真软件MATLAB简介 MATLAB—Matrix Laboratory 一．MATLAB的安装 二．MATLAB的了解与使用 双击MATLAB的图标，进入命令窗口。直接在命令窗口输入几行程序冰运行的方式称为命令行方式。对于比较复杂的问题，可编写一段程序，存为*.m的文件，然后运行，这是程序方式。在MA TLAB命令窗口中点击工具栏中的按钮，即进入编辑/调试窗口。 例如：（新建文件）输入 x = [1,2,3,4,5,6]; stem(x) 点保存按钮。该程序保存之后，在程序编辑/调试窗口，点击工具栏中的运行按钮，就可执行该程序，并出现输出图形窗口。 在命令窗口输入：help，屏幕将显示系统已装入的函数库和工具箱（即子目录）；help elfun，屏幕将显示elfun库中的全部函数名；help tan2 屏幕将显示函数tan2的意义及用法。 在命令窗口输入：demo 屏幕将出现MATLAB的演示窗。从中选择一个系统提供的实例，点击右下方含有Run的按键后，通常画面的上半部是图形，下半部则是相应的程序语句，如下图所示。利用这些演示实例也是一个很好的学习途径。

三．MATLAB语言简介 1．变量 在MA TLAB语言中，给出变量名就可以直接使用，给它赋什么类型的数值就是什么类型。变量名必须以字母开头，由字母、下划线和数字组成，长度小于32个字符且区分大小写。例如： 在命令窗口下输入复变量：a = 1+2j 返回：a = 1.0+2.0000i 创建一个时间向量： 在命令窗口下输入t = 0:1:10 屏幕上显示： t = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 查看向量t (1) ans = 0 注意MATLAB中的向量第一个元素的下标是1。 t = 0:1:10产生了从0道10，步长为1的11个数。 创建一个3 3矩阵： a = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9] a = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 调用矩阵元素： a (3,2) ans = 8 行向量是只有一行的矩阵，列向量是只有一列的矩阵，标量为一行一列的矩阵。 MATLAB中利用“[ ]”表示空矩阵。 2. 数字显示的格式 在MA TLAB 6.0 以后的版本中，主菜单中的备选(Options)项功能中的子菜单含有数字格式项(Numeric Format)，共有8中数字格式。在命令窗输入help format，可了解具体的格式。

Matlab各工具箱功能简介(部分)

Ｔoolbox工具箱序号工具箱备注一、数学、统计与优化 1 Symbolic Math Toolbox 符号数学工具箱Symbolic Math Toolbox?提供用于求解和推演符号运算表达式以及执行可变精度算术的函数。您可以通过分析执行微分、积分、化简、转换以及方程求解。另外，还可以利用符号运算表达式为 MATLAB、Simulink 和Simscape?生成代码。 Symbolic Math Toolbox 包含 MuPAD 语言，并已针对符号运算表达式的处理和执行进行优化。该工具箱备有 MuPAD 函数库，其中包括普通数学领域的微积分和线性代数，以及专业领域的数论和组合论。此外，还可以使用 MuPAD 语言编写自定义的符号函数和符号库。MuPAD 记事本支持使用嵌入式文本、图形和数学排版格式来记录符号运算推导。您可以采用 HTML 或 PDF 的格式分享带注释的推导。 2 Partial Differential Euqation Toolbox 偏微分方程工具箱偏微分方程工具箱?提供了用于在2D，3D求解偏微分方程（PDE）以及一次使用有限元分析。它可以让你指定和网格二维和三维几何形状和制定边界条件和公式。你能解决静态，时

域，频域和特征值问题在几何领域。功能进行后处理和绘图效果使您能够直观地探索解决方案。你可以用偏微分方程工具箱，以解决从标准问题，如扩散，传热学，结构力学，静电，静磁学，和AC电源电磁学，以及自定义，偏微分方程的耦合系统偏微分方程。 3 Statistics Toolbox 统计学工具箱Statistics and Machine Learning Toolbox 提供运用统计与机器学习来描述、分析数据和对数据建模的函数和应用程序。您可以使用用于探查数据分析的描述性统计和绘图，使用概率分布拟合数据，生成用于 Monte Carlo 仿真的随机数，以及执行假设检验。回归和分类算法用于依据数据执行推理并构建预测模型。 对于分析多维数据，Statistics and Machine Learning Toolbox 可让您通过序列特征选择、逐步回归、主成份分析、规则化和其他降维方法确定影响您的模型的主要变量或特征。该工具箱提供了受监督和不受监督机器学习算法，包括支持向量机(SVM)、促进式 (boosted) 和袋装 (bagged) 决策树、k-最近邻、k-均值、k-中心点、分层聚类、高斯混合模型和隐马尔可夫模型。 4 Curve Fitting Toolbox 曲线拟合工具箱Curve Fitting Toolbox?提供了用于拟合曲线和

Matlab简介

Matlab简介 1980年，美国CleveMoier博士在新墨西哥大学讲课时，认为高级语言的运用十分不便，于是创立了Matlab（MatrixLaboratory的缩写)，即矩阵实验室，早期的Matlab 软件是为了帮助老师和学生更好地学习，是作为一个辅助工具而之后逐渐演变成了一种实用性很强的工具。1984，MathWorks软件公司推出了一种高级语言。它不但能编程还能用于数值计算以及图形显示，并用与控制系统以及工程设计。90年，MathWorks 软件公司为Matlab开发了一种新的用于图形控制及仿真模型建立的软件Simulink。它是Matlab的一个扩展软件模块，这个模块为用户提供了一个用于建模仿真各种数学物理模型的软件，并且提供各种动态的结构模型，是用户可以快速方便的建模并且仿真，而不必写任何程序。基于此优点，该工具很快被业界认可，并用于各种控制系统。 Matlab编程工具不像C语言那样难以掌握，所以在这种仿真环境下用户只需要简单的列出计算式，结果便会以数值或图形的方式显示出来。从Matlab被发明以来，它的快速性集成性、以及应用的方便性在高校中得到了好评。它可以很方便的进行图形输出输入，同时还具有工具箱函数库，也能针对各个学科领域实现各种计算功能。另外，Matlab和其他高级语言也具有良好的接口，可以方便地与其他语言实现混合编程，这都进一步拓宽了它的应用范围和使用领域。 Matlab由主程序、Simulink动态仿真系统、和Matlab工具箱三部分组成。其中主程序包括Matlab语言、工作环境以及应用程序；Simulink动态仿真系统是一个相互交互的系统，用户制作一个模拟系统，并动态控制它；而工具箱就是Matlab基本语句的各种子程序和函数库。它有可以分为功能性和学科性工具箱。功能性的工具箱主要用于扩展Matlab的符号计算功能、图形建模功能、文字处理功能和与硬件的实时交互过程，如符号计算工具箱等；学科性的工具箱则有较强的专业性，用于解决特定的问题，如信号处理工具箱和通信工具箱。 如今，Matlab软件正在成为对数值、线性代数以及其他一些高等应用数学课程进行辅助教学的有力工具；在工程技术界，Matlab软件也被用来构建与分析一些实际课题的数学模型，其典型的应用包括数值计算、算法预设计与验证，以及一些特殊矩阵的计算应用，如统计、图像处理、自动控制理论、数字信号处理、系统识别和神经网络等。它包括了被称作工具箱(Toolbox)的各类应用问题的求解工具。工具箱实际上是对Matlab软件进行扩展应用的一系列Matlab函数(称为M函数文件)，它可用来求解许多学科门类的数据处理与分析问题。 Matlab的主要特点有： 1. Matlab的单位为矩阵，它的表达式与数学工程计算类似，并且可以随时修改，而且行和列无需定义。

matlab软件功能简要介绍及版本描述

MATLAB功能简介 MATLAB是“Matrix&Laboratory”两个词的组合，意为“矩阵实验室”。MATLAB 的主要功能有数值分析、数值与符号计算、数字图像和信号处理、工程与科学绘图、控制系统和通讯系统的设计和仿真等。 MATLAB版本描述 MATLAB的版本从1984年发布的MATLAB1.0发展到如今的MATLAB8.5。我们小组所用的版本是MATLAB7.0，故在此主要介绍MATLAB7.0版本。 MATLAB7.0在2004年发布，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 MATLAB推荐理由 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件，基于其数值分析、数值与符号计算、数字图像与信号处理等各方面的强大功能，MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。 MATLAB作为强大的数学软件有其独特的优势特点。MATLAB是高级的矩阵语言，MATLAB的语言是基于最流行的C++语言基础上的，而且更加简单，更符合对数学表达式的书写格式，这种语言可移植性好，课拓性极强，也因此，MATLAB 比较适合我们学习、掌握并使用。再者，MATLAB高效的数值计算、符号计算功能，完备的图形处理功能，使我们从繁杂的数学运算中解脱出来，实现计算结果和编程的可视化。 MATLAB的功能强大而丰富，值得每一位同学去学习该软件的应用，并应用于解决实际生活中的问题。然而因为能力有限，故在此我们小组着重向同学们介绍MATLAB在曲线拟合方面的应用。 众所周知，对于我们大学生（特别是理工科的大学生）而言，我们需要在实验室中完成各种不同的实验，得到一组组的、众多的看似关系不明显的实验数据，而同学们对于这些数据的处理往往是最头疼的。那一个个看似无规律的数字的处理实在是让不少同学大伤脑筋，而往往实验最关键的部分就是对实验数据的处理，因此，一旦实验数据处理方法不理想，很有可能，由此得到的实验结论也会有较大的偏差。由此可见，对于实验数据的处理，对于我们大学生来说是一项多么重要的能力。所以，我们小组向各位强烈推荐MATLAB这款软件，MATLAB在曲线拟合方面的强大应用，极大地方便了我们对于实验数据的有效处理，并有助于我们

MATLAB使用简介

MATLAB 软件使用简介 MATLAB 是一个功能强大的常用数学软件, 它不但可以解决数学中的数值计算问题, 还可以解决符号演算问题, 并且能够方便地绘出各种函数图形。MATLAB自1984年由美国的MathWorks公司推向市场以来，历经十几年的发展和竞争，现已成为国际最优秀的科技应用软件之一。这里主要以适用于Windows操作系统的MATLAB5.3版本向读者介绍MATLAB的使用命令和内容。 一、MATLAB 的进入/退出 MATLAB 的安装成功后, 系统会在Windows【开始】菜单的【程序】子菜单中加入启动MATLAB命令的图标, 用鼠标单击它就可以启动MATLAB系统,见图2.1。 图2.1 启动MATLAB 启动MATLAB后, 屏幕上出现MATLAB命令窗口:

图2.2 MATLAB命令窗口 图2.2的空白区域是MATLAB 的工作区（命令输入区）, 在此可输入和执行命令。 退出MATLAB系统像关闭Word文件一样, 只要用鼠标点击MATLAB系统集成界面右上角的关闭按钮即可。 二、 MATLAB 操作的注意事项 ●在MATLAB工作区输入MATLAB命令后, 还须按下Enter键, MATLAB才能执行你输入的MATLAB命 令, 否则MATLAB不执行你的命令。 ●MATLAB 是区分字母大小写的。 ●一般，每输入一个命令并按下Enter键, 计算机就会显示此次输入的执行结果。(以下用↙表示 回车)。如果用户不想计算机显示此次输入的结果，只要在所输入命令的后面再加上一个分号“；” 即可以达到目的。如： x= 2 + 3↙ x=5 x = 2 + 3 ; ↙不显示结果5 ●在MATLAB工作区如果一个表达式一行写不下，可以用在此行结尾处键入三个英文句号的方法达 到换行的目的。如： q=5^6+sin(pi)+exp(3)+(1+2+3+4+5)/sin(x)… -5x+1/2-567/(x+y) ●MATLAB 可以输入字母、汉字，但是标点符号必须在英文状态下书写。 ●MATLAB 中不需要专门定义变量的类型，系统可以自动根据表达式的值或输入的值来确定变量的 数据类型。 ●命令行与M文件中的百分号“%”标明注释。在语句行中百分号后面的语句被忽略而不被执行， 在M文件中百分号后面的语句可以用Help命令打印出来。 三、MATLAB的变量与表达式 ●MATLAB的变量名 MATLAB的变量名是用一个字母打头，后面最多跟19个字母或数字来定义的。如x,y,ae3,d3er45都是合法的变量名。应该注意不要用MATLAB中的内部函数或命令名作为变量名。MATLAB中的变量名是区分大小写字母的。如在MATLAB中，ab与 Ab表示两个不同的变量。列出当前工作空间中的变量命令为Who 将内存中的当前变量以简单形式列出； Whos 列出当前内存变量的名称、大小、类型等信息； Clear 清除内存中的所有变量与函数。 ●MATLAB的运算符 数学运算符：+（加号），-（减号），*（乘号）, \（左除）, / (右除), ^ (乘幂) 关系运算符：< (小于), > (大于), <= (小于等于), >= (大于等于),

第1章 Matlab简介

第1章Matlab简介 Matlab是目前在国际上被广泛接受和使用的科学与工程计算软件。最初由Cleve Moler 开发编写，目的是为了更简单、快捷地解决矩阵运算。Matlab现已发展成一种集数值运算、符号运算、数据可视化、图形界面设计、程序设计、仿真等多种功能与一体的集成软件。 1.1 Matlab的发展沿革 1.2 Matlab的特点及应用领域 特点： 1，语言简洁，编程效率高 2，交互性好，使用方便 3，强大的绘图能力，便于数据可视化 4，学科众多、领域广泛的工具箱 5，开放性好，易于扩充 6，与C语言和Fortran语言有良好的接口 应用领域： 1，数据分析 2，数值与符号计算 3，工程与科学绘图 4，控制系统设计 5，航天工业 6，汽车工业 7，生物医学工程 8，语音处理 9，图像与数字信号处理 10，财务、金融分析 11，建模、仿真及样机开发 12，新算法研究开发 13，图形用户界面设计 1.3 Matlab系统及工具箱 Matlab系统由两部分组成：一是Matlab基本部分；二是各种功能性和学科性的工具箱。 基本部分包括：数组、矩阵运算，代数和超越方程的求解，数据处理和傅里叶变换，数值积分等。 工具箱： 工具箱实际是用Matlab语句编成的、可供调用的函数文件集，用于解决某一方面的专门问题或实现某一类新算法。Matlab工具箱中的函数文件可以修改、增加或删除，用户也可根据自己研究领域的需要自行开发工具箱并外挂到Matlab中。Internet上有大量的由用户开发的工具箱资源。 到目前为止，Matlab本身提供的工具箱有40多个，其中主要有： 1，通信工具箱 2，信号处理工具箱

MATLAB的简介

MATLAB的简介 MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATL AB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多，并且mathwork也吸收了像Maple 等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++ ，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以

后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。 发展历程 20世纪70年代，美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler为了减轻学生编程的负担，用FORTRAN编写了最早的MATLAB。1984年由Littl e、Moler、Steve Bangert合作成立了的MathWork s公司正式把MATLAB推向市场。到20世纪90年代，MATLAB已成为国际控制界的标准计算软件。 版本更新

matlab软件介绍

MATLAB软件 MATLAB简介 Matlab是MathWorks公司于1982年推出的一套高性能的数值计算和可视化软件。它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，构成了一个方便、界面良好的用户环境。它还包括了Toolbox(工具箱)的各类问题的求解工具，可用来求解特定学科的问题。其特点是：[16，17，18] (1) 可扩展性：Matlab最重要的特点是易于扩展，它允许用户自行建立指定功能的M文件。对于一个从事特定领域的工程师来说，不仅可利用Matlab 所提供的函数及基本工具箱函数，还可方便地构造出专用的函数。从而大大扩展了其应用范围。当前支持Matlab的商用Toolbox(工具箱)有数百种之多。而由个人开发的Toolbox则不可计数。 (2) 易学易用性：Matlab不需要用户有高深的数学知识和程序设计能力，不需要用户深刻了解算法及编程技巧。 (3) 高效性：Matlab语句功能十分强大，一条语句可完成十分复杂的任务。如fft语句可完成对指定数据的快速傅里叶变换，这相当于上百条C语言语句的功能。它大大加快了工程技术人员从事软件开发的效率。据MathWorks公司声称，Matlab软件中所包含的Matlab源代码相当于70万行C代码。 MATLAB的广泛应用 由于Matlab具有如此之多的特点，在欧美高等院校，Matlab已成为应用于线性代数、自动控制理论、数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具：在研究单位、工业部门，Matlab也被广泛用于研究和解决各种工程问题。当前在全世界有超过40万工程师和科学家使用它来分析和解决问题[14]。 Matlab作为科学计算软件，主要适用于矩阵运算和信息处理领域的分析设计，它使用方便、输入简捷，运算高效、内容丰富，并且有大量的函数库可提供使用，与Basic，C和Fortran相比，用Matlab编写程序，其问题的提出和解决只需要以数学方式表达和描述，不需要大量繁琐的编程过程。利用Matlab软件并通过计算机仿真光学空间滤波实验过程的新方法,其特点是：既可以随意改变所设计滤波器的参量，又可以对输入图像进行振幅、相位或复合滤波，并且可实现傅里叶变换频谱中相位信息的提取、存储和利用，因而能够完成一般光学实验中往往难以实现的某些操作.并分别给出了网格滤波、低通、高通及相位滤波等仿真实验结果。这种仿真实验给光学滤波器的设计和图象处理带来很大方便，同时也为相关器件的设计提供了一条新的途径[19]。

matlab介绍

matlab介绍 MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人，控制系统等领域。 MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂(矩阵实验室)，软件主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。 重要功能：

MATLAB?: MATLAB 语言的单元测试框架 ·Trading Toolbox?: 一款用于访问价格并将订单发送到交易系统的新产品 ·Financial Instruments Toolbox?: 赫尔-怀特、线性高斯和LIBOR 市场模型的校准和Monte Carlo 仿真 ·Image Processing Toolbox?: 使用有效轮廓进行图像分割、对10 个函数实现C 代码生成，对11 个函数使用GPU 加速·Image Acquisition Toolbox?: 提供了用于采集图像、深度图和框架数据的Kinect? for Windows?传感器支持 ·Statistics Toolbox?: 用于二进制分类的支持向量机(SVM)、用于缺失数据的PCA 算法和Anderson-Darling 拟合优度检验·Data Acquisition Toolbox?: 为Digilent Analog Discovery Design Kit 提供了支持包 ·Vehicle Network Toolbox?: 为访问CAN 总线上的ECU 提供XCP 常用工具箱： MATLAB包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包。工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包。功能工具包用来扩充MATLAB的符号计算，可视化建模仿真，文字处理及实时控制等功能。学科工具包是专业性比较强的工具包，控制工具包，信号处理工具包，通信工具包等都属于此类。

MATLAB简介

. MATLAB简介 MATLAB的名称源自Matrix Laboratory，它是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作，而且利用MATLAB产品的开放式结构，可以非常容易地对MATLAB的功能进行扩充，从而在不断深化对问题认识的同时，不断完善MATLAB产品以提高产品自身的竞争能力。 目前MATLAB产品族可以用来进行： 数值分析?数值和符号计算?工程与科学绘图?控制系统的设计与仿真?数字图像处理?数字信号处理?通讯系统设计与仿真?财务与金融工程? MATLAB产品家族的构成见上图，下面对各个组成部分进行介绍： MATLAB是MATLAB产品家族的基础，它提供了基本的数学算法，例如矩阵运算、数值分析算法，MATLAB集成了2D和3D图形功能，以完成相应数值可视化的工作，并且提供了一种交互式的高级编程语言——M语言，利用M 语言可以通过编写脚本或者函数文件实现用户自己的算法。 ;. . MATLAB Compiler是一种编译工具，它能够将那些利用MATLAB提供

的编程语言——M语言编写的函数文件编译生成为函数库、可执行文件、COM 组件等等，这样就可以扩展MATLAB功能，使MATLAB能够同其他高级编程语言例如C/C++语言进行混合应用，取长补短，以提高程序的运行效率，丰富程序开发的手段。 利用M语言还开发了相应的MATLAB专业工具箱函数供用户直接使用。这些工具箱应用的算法是开放的可扩展的，用户不仅可以查看其中的算法，还可以针对一些算法进行修改，甚至允许开发自己的算法扩充工具箱的功能。目前MATLAB产品的工具箱有四十多个，分别涵盖了数据采集、科学计算、控制系 统设计与分析、数字信号处理、数字图像处理、金融财务分析以及生物遗传工程等专业领域。 Simulink是基于MATLAB的框图设计环境，可以用来对各种动态系统进行建模、分析和仿真，它的建模范围广泛，可以针对任何能够用数学来描述的系统进行建模，例如航空航天动力学系统、卫星控制制导系统、通讯系统、船舶及汽车动力学系统等等，其中包括连续、离散，条件执行，事件驱动，单速率、多速率和混杂系统等等。Simulink提供了利用鼠标拖放的方法建立系统框图模型的图形界面，而且Simulink还提供了丰富的功能块以及不同的专业模块集合，利用Simulink几乎可以做到不书写一行代码完成整个动态系统的建模工作。 Stateflow可以用来它基于有限状态机的理论，是一个交互式的设计工具，;. . 对复杂的事件驱动系统进行建模和仿真。Stateflow与Simulink和MATLAB 紧密集成，可以将Stateflow创建的复杂控制逻辑有效地结合到Simulink的模型中。 在MATLAB产品族中，自动化的代码生成工具主要有Real-Time Workshop（RTW）和Stateflow Coder，这两种代码生成工具可以直接将Simulink的模型框图和Stateflow的状态图转换成高效优化的程序代码。利用RTW生成的代码简洁、可靠、易读。目前RTW支持生成标准的C语言代码，并且具备了生成其他语言代码的能力。整个代码的生成、编译以及相应的目标下载过程都可以自动完成，用户需要做的仅仅使用鼠标点击几个按钮即可。MathWorks公司针对不同的实时或非实时操作系统平台，开发了相应的目标选项，配合不同的软硬件系统，可以完成快速控制原型（Rapid Control Prototype）开发、硬件在回路的实时仿真（Hardware-in-Loop）、产品代码生成等工作。