【正文】 CH MATLAB語言基礎(chǔ) 第一節(jié) 使用 MATLAB的窗口環(huán)境 一、 MATLAB語言的顯著特點(diǎn) 具有強(qiáng)大的矩陣運(yùn)算能力： Matrix Laboratory（矩陣實(shí)驗(yàn)室），使得矩陣運(yùn)算非常簡單。 是一種演算式語言 ? MATLAB的基本數(shù)據(jù)單元是既不需要指定維數(shù)，也不需要說明數(shù)據(jù)類型的矩陣（向量和標(biāo)量為矩陣的特例），而且數(shù)學(xué)表達(dá)式和運(yùn)算規(guī)則與通常的習(xí)慣相同。 因此 MATLAB語言編程簡單，使用方便。 例 二、 MATLAB命令窗口 啟動 MATLAB命令窗口 ? 計(jì)算機(jī)安裝好 MATLAB之后，雙擊 MATLAB圖標(biāo)，就可以進(jìn)入命令窗口，此時(shí)意味著系統(tǒng)處于準(zhǔn)備接受命令的狀態(tài)，可以在命令窗口中直接輸入命令語句。 ? MATLAB語句形式 》 變量＝表達(dá)式； 通過等于符號將表達(dá)式的值賦予變量。當(dāng)鍵入回車鍵時(shí)，該語句被執(zhí)行。語句執(zhí)行之后，窗口自動顯示出語句執(zhí)行的結(jié)果。如果希望結(jié)果不被顯示，則只要在語句之后加上一個(gè)分號（；）即可。此時(shí)盡管結(jié)果沒有顯示，但它依然被賦值并在 MATLAB工作空間中分配了內(nèi)存。 命令行編輯器 （ 1）方向鍵和控制鍵可以編輯修改已輸入的命令 ：回調(diào)上一行命令 ：回調(diào)下一行命令 （ 2）命令窗口的分頁輸出 ? more off：不允許分頁 more on：允許分頁 ? more(n)： 指定每頁輸出的行數(shù) ? 回車前進(jìn)一行，空格鍵顯示下一頁， q結(jié)束當(dāng)前顯示。 （ 3）多行命令（ … ） ? 如果命令語句超過一行或者太長希望分行輸入，則可以使用多行命令繼續(xù)輸入。 ? S=112+13+4+… 9418。 三、變量和數(shù)值顯示格式 變量 （ 1）變量的命名：變量的名字必須以字母開頭（不能超過 19個(gè)字符），之后可以是任意字母、數(shù)字或下劃線；變量名稱區(qū)分字母的大小寫；變量中不能包含有標(biāo)點(diǎn)符號。 （ 2）一些特殊的變量 ans：用于結(jié)果的缺省變量名 i、 j：虛數(shù)單位 pi：圓周率 nargin：函數(shù)的輸入變量個(gè)數(shù) eps：計(jì)算機(jī)的最小數(shù) nargout：函數(shù)的輸出變量個(gè)數(shù) inf：無窮大 realmin：最小正實(shí)數(shù) realmax：最大正實(shí)數(shù) nan：不定量 flops：浮點(diǎn)運(yùn)算數(shù) （ 3）變量操作 ? 在命令窗口中，同時(shí)存儲著輸入的命令和創(chuàng)建的所有變量值，它們可以在任何需要的時(shí)候被調(diào)用。如要察看變量 a的值，只需要在命令窗口中輸入變量的名稱即可： 》 a 數(shù)值顯示格式 ? 任何 MATLAB的語句的執(zhí)行結(jié)果都可以在屏幕上顯示，同時(shí)賦值給指定的變量，沒有指定變量時(shí)，賦值給一個(gè)特殊的變量 ans，數(shù)據(jù)的顯示格式由format命令控制。 ? format只是影響結(jié)果的顯示，不影響其計(jì)算與存儲；MATLAB總是以雙字長浮點(diǎn)數(shù)（雙精度）來執(zhí)行所有的運(yùn)算。 ? 如果結(jié)果為整數(shù)，則顯示沒有小數(shù)；如果結(jié)果不是整數(shù)，則輸出形式有： format (short)：短格式（ 5位定點(diǎn)數(shù)） format long：長格式（ 15位定點(diǎn)數(shù) format short e：短格式 e方式 +001 format long e：長格式 e方式 +001 format bank： 2位十進(jìn)制 format hex：十六進(jìn)制格式 四、簡單的數(shù)學(xué)運(yùn)算 （例 ） 常用的數(shù)學(xué)運(yùn)算符 ? ＋， — ， *（乘）， /（左除）， \（右除）， ^（冪） ? 在運(yùn)算式中， MATLAB通常不需要考慮空格；多條命令可以放在一行中，它們之間需要用分號隔開；逗號告訴MATLAB顯示結(jié)果，而分號則禁止結(jié)果顯示。 常用數(shù)學(xué)函數(shù)abs,sin,cos,tan,asin,acos,atan,sqrt,exp,imag,real,sign, log,log10,conj（共扼復(fù)數(shù)）等 五、 MATLAB的工作空間 MATLAB的工作空間包含了一組可以在命令窗口中調(diào)整（調(diào)用）的參數(shù) ? who：顯示當(dāng)前工作空間中所有變量的一個(gè)簡單列表 ? whos：則列出變量的大小、數(shù)據(jù)格式等詳細(xì)信息 ? clear ：清除工作空間中所有的變量 ? clear 變量名：清除指定的變量 保存和載入 workspace （ 1） save filename variables ? 將變量列表 variables所列出的變量保存到磁盤文件filename中 ? Variables所表示的變量列表中，不能用逗號，各個(gè)不同的變量之間只能用空格來分隔。 ? 未列出 variables時(shí)，表示將當(dāng)前工作空間中所有變量都保持到磁盤文件中。 ? 缺省的磁盤文件擴(kuò)展名為“ .mat”，可以使用“ ”定義不同的存儲格式（ ASCII、 V4等） （ 2） load filename variables ? 將以前用 save命令保存的變量 variables從磁盤文件中調(diào)入 MATLAB工作空間。 ? 用 load 命令調(diào)入的變量，其名稱為用 save命令保存時(shí)的名稱，取值也一樣。 ? Variables所表示的變量列表中，不能用逗號，各個(gè)不同的變量之間只能用空格來分隔。 ? 未列出 variables時(shí)，表示將磁盤文件中的所有變量都調(diào)入工作空間。 退出工作空間 ? quit 或 exit 六、文件管理 ? 文件管理的命令，包括列文件名、顯示或刪除文件、顯示或改變當(dāng)前目錄等。（ what、 dir、 type、delete、 cd、 which） ? what：顯示當(dāng)前目錄下所有與 matlab相關(guān)的文件及它們的路徑。 ? dir：顯示當(dāng)前目錄下所有的文件 ? which：顯示某個(gè)文件的路徑 ? cd path：由當(dāng)前目錄進(jìn)入 path目錄 ? cd ..：返回上一級目錄 ? cd：顯示當(dāng)前目錄 ? type filename：在命令窗口中顯示文件 filename ? delete filename：刪除文件 filename 七、使用幫助 help命令，在命令窗口中顯示 ? MATLBA的所有函數(shù)都是以邏輯群組方式進(jìn)行組織的，而 MATLAB的目錄結(jié)構(gòu)就是以這些群組方式來編排的。 ? help matfun ：矩陣函數(shù)－數(shù)值 線性代數(shù) ? help general：通用命令 ? help graphics：通用圖形函數(shù) ? help elfun：基本的數(shù)學(xué)函數(shù) ? help elmat：基本矩陣和矩陣操作 ? help datafun：數(shù)據(jù)分析和傅立葉變換函數(shù) ? help ops： 操作符和特殊字符 ? help polyfun：多項(xiàng)式和內(nèi)插函數(shù) ? help lang：語言結(jié)構(gòu)和調(diào)試 ? help strfun：字符串函數(shù) ? help control：控制系統(tǒng)工具箱函數(shù) helpwin：幫助窗口 helpdesk：幫助桌面，瀏覽器模式 lookfor命令：返回包含指定關(guān)鍵詞的那些項(xiàng) demo：打開示例窗口 ? 矩陣生成不但可以使用純數(shù)字（含復(fù)數(shù)），也可以使用變量（或者說采用一個(gè)表達(dá)式）。矩陣的元素直接排列在方括號內(nèi)，行與行之間用分號隔開，每行內(nèi)的元素使用空格或逗號隔開。大的矩陣可以用分行輸入，回車鍵代表分號。 》 y=[2,4, 5 3 6 8] y= 2 4 5 3 6 8 一、矩陣的輸入 第二節(jié) MATLAB矩陣運(yùn)算及多項(xiàng)式處理 》 a=1。 b=2。 c=3。 》 x=[5 b c。 a*b a+c c/b] x= 在命令窗口中輸入 （ 1）用線性等間距生成向量矩陣（ start:step:end） 》 a=[1:2:10] a= 1 3 5 7 9 其中 start為起始值， step為步長， end為終止值。當(dāng)步長為 1時(shí)可省略 step參數(shù)；另外 step也可以取負(fù)數(shù)。 語句生成 （ 2） a=linspace(n1,n2,n) ?在線性空間上，行矢量的值從 n1到 n2，數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為 n，缺省 n為 100。 》 a=linspace(1,10,10) a= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 （ 4）一些常用的特殊矩陣 單位矩陣： eye(m,n)。 eye(m) 零矩陣： zeros(m,n)。 zeros(m) 一矩陣： ones(m,n)。 ones(m) 對角矩陣：對角元素向量 V=[a1,a2,…,an] A=diag(V) 隨機(jī)矩陣： rand(m,n)產(chǎn)生一個(gè) m n的均勻分別的隨機(jī)矩陣 （ 3） a=logspace(n1,n2,n) ?在對數(shù)空間上，行矢量的值從 10n1到 10n2，數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為 n，缺省 n為 50。這個(gè)指令為建立對數(shù)頻域軸坐標(biāo)提供了方便。 》 a=logspace(1,3,3) a= 10 100 1000 》 eye(2,3) ans= 1 0 0 0 1 0 》 zeros(2,3) ans= 0 0 0 0 0 0 》 ones(2,3) ans= 1 1 1 1 1 1 》 V=[5 7 2]。 A=diag(V) A= 5 0 0 0 7 0 0 0 2 》 eye(2) ans= 1 0 0 1 》 zeros(2) ans= 0 0 0 0 》 ones(2) ans= 1 1 1 1 如果已知 A為方陣，則 V=diag(A)可以提取 A的對角元素構(gòu)成向量 V。 轉(zhuǎn)置：對于實(shí)矩陣用（’）符號或（ .’）求轉(zhuǎn)置結(jié)果是一樣的；然而對于含復(fù)數(shù)的矩陣，則（’）將同時(shí)對復(fù)數(shù)進(jìn)行共軛處理，而 （ .’）則只是將其排列形式進(jìn)行轉(zhuǎn)置。 》 a=[1 2 3。4 5 6]39。 a = 1 4 2 5 3 6 》 a=[1 2 3。4 5 6].39。 a = 1 4 2 5 3 6 》 b=[1+2i 27i]39。 b = + 》 b=[1+2i 27i].39。 b = + 二、矩陣的運(yùn)算 + ； ； * ； \和 / ； ^； .* ； .\ ； ./； .^ 如： a=[1 2。3 4]； b=[ 3 5。 5 9] 》 c=a+b d=ab