【正文】 LE 循環(huán)） 七、 基本繪圖語句 MATLAB基礎(chǔ) 一、 MATLAB的工作方式 （ 1）窗口命令方式 （ 2）運(yùn)行以 .m 為擴(kuò)展名磁盤文件 %用 plot函數(shù)畫一個(gè)方波 t=[1 0 0 1 1 3]。 * Stop if All Errors。但是，由于 M文件是一種解釋型語言，語法錯(cuò)誤和運(yùn)行時(shí)的錯(cuò)誤都只有在運(yùn)行過程中才能發(fā)現(xiàn)，所以程序的調(diào)試往往是在程序無法得到正確結(jié)果時(shí)進(jìn)行程序修正的惟一手段。 M文件的調(diào)試不僅可以在文件編輯器中進(jìn)行 ， 而且還可以在命令行中結(jié)合具體的命令進(jìn)行 ， 但是過程相對麻煩一些 ， 所以重點(diǎn)講述在 M文件編輯器中進(jìn)行可視化調(diào)試的過程 。 ? 與在指令窗中直接運(yùn)行命令一樣，腳本文件運(yùn)行產(chǎn)生的變量都駐留在 MATLAB基本工作空間中。 ? 暫時(shí) （ 臨時(shí) ） 工作空間： ? 每當(dāng) MATLAB在調(diào)用執(zhí)行某一函數(shù)時(shí) ， 即進(jìn)入該函數(shù)的暫時(shí)工作空間 （ 可視為基本工作空間的下層空間 ） ， 函數(shù)在此空間進(jìn)行運(yùn)算 ， 而不影響到基本空間內(nèi)的變量 ， 當(dāng)函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后 ，MATLAB會同時(shí)刪除函數(shù)的暫時(shí)工作空間 ， 并回到基本空間 。它把其下的物理行看作該行的“邏輯”繼續(xù)，以構(gòu)成一個(gè)“較長”的完整指令 “At”號 放在函數(shù)名前，形成函數(shù)句柄；放在目錄名前，形成用戶對象類目錄 [說明 ]為保證指令正確執(zhí)行，以上符號一定要在英文狀態(tài)下輸入。 7 ? MATLAB已成為各種系統(tǒng)仿真、數(shù)字信號處理、科學(xué)可視化的標(biāo)準(zhǔn)語言。 4 ? 采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和變量對象 —— 矩陣 ，即數(shù)據(jù)是矩陣元素的數(shù)據(jù)，變量是矩陣變量； ? 在生成矩陣對象時(shí)，不要求做明確的維數(shù)說明，有豐富的矩陣處理功能； ? 功能強(qiáng)、易學(xué)易用，還可根據(jù)實(shí)際需要擴(kuò)充功能； ? 一條語句或一個(gè)函數(shù)相當(dāng)于 C語言中的一個(gè)子程序或一個(gè)處理功能； ? MATLAB還擁有各種實(shí)用的軟件，提供了許多通信系統(tǒng)模型，能對系統(tǒng)直接進(jìn)行仿真； 5 ? 用戶可以自己編寫函數(shù)，繪制系統(tǒng)響應(yīng)曲線； ? MATLAB還具有符號運(yùn)算功能，直接用符號算式進(jìn)行演算； ? MATLAB提供了 SIMULINK軟件包，該軟件包提供了通信和控制系統(tǒng)方塊圖的圖形編程形式，這樣利用通信系統(tǒng)方塊圖的圖形對系統(tǒng)直接進(jìn)行仿真，使得一個(gè)很復(fù)雜的系統(tǒng)仿真變得相當(dāng)容易。 ? MATLAB是 Matrix Laboratory（矩陣實(shí)驗(yàn)室）的縮寫。 1 ? 用于科學(xué)工程計(jì)算的高效率高級語言 ? 語言開發(fā)系統(tǒng) ? 適合多學(xué)科、多種工作平臺的功能強(qiáng)大的大型軟件 2 * 數(shù)值分析； * 數(shù)值和符號計(jì)算； * 工程與科學(xué)繪圖； * 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真； * 數(shù)字圖像處理； * 數(shù)字信號處理； * 通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真； ? 財(cái)務(wù)與金融工程； ? 汽車電子仿真。 6 ? MATLAB采用了面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，以矩陣作為基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和以矩陣運(yùn)算為基礎(chǔ)，集科學(xué)計(jì)算和圖形可視化為一體。 ? MATLAB已確認(rèn)為必須掌握的計(jì)算工具，是從理論通向?qū)嶋H的橋梁，是最可信賴的科技資源之一。 12 ? 為方便操作， MATLAB不但允許用戶在指令窗中對輸入指令進(jìn)行各種編輯和運(yùn)行，而且允許用戶對已經(jīng)輸入的指令進(jìn)行回調(diào)、編輯和重運(yùn)行。 14 ? 在指令窗中運(yùn)用 who, whos查閱 MATLAB內(nèi)存變量 。 ? 文件擴(kuò)展名是“ .m”。 17 ? 一般地來說，應(yīng)用程序的錯(cuò)誤有兩類， 一類是語法錯(cuò)誤 ， 另外一類是運(yùn)行時(shí)的錯(cuò)誤 。 18 為了能夠有效地處理各種情況 ， M語言的斷點(diǎn)類型除了類似C語言的用戶定義的斷點(diǎn)外 ， 還有幾種自動斷點(diǎn) ， 分別為 * Stop if Error。 這些自動斷點(diǎn)可以在程序中設(shè)置，當(dāng)程序運(yùn)行過程中發(fā)生了錯(cuò)誤或者警告，則程序運(yùn)行中斷，進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)。 x=[0 0 1 1 0 0]。)。 axis([1 3 0 2])。 預(yù)定義變量 含義 預(yù)定義變量 含義 ans 計(jì)算結(jié)果的缺省變量名 NaN或nan 不是一個(gè)數(shù) (Not a Number),如 0/0， ∞/∞ eps 機(jī)器零閥值 nargin 函數(shù)輸入宗量數(shù)目 Inf或 inf 無窮大，如 1/0 nargout 函數(shù)輸出宗量數(shù)目 i或 j 虛單元 i=j realmax 最大正實(shí)數(shù) pi 圓周率 ∏ realmin 最小正實(shí)數(shù) ? 每當(dāng) MATLAB啟動時(shí)，預(yù)定義變量（ Predefined variable）就被產(chǎn)生。 32 ? 運(yùn)算符號 （ 3）關(guān)系運(yùn)算符 ? A B 小于 ? A B 大于 ? A = B 小于等于 ? A = B 大于等于 ? A == B 等于 ? A ~= B 不等于 33 ? 運(yùn)算符號 （ 4） 冒號運(yùn)算符 ? 表達(dá)式 1:10 表示產(chǎn)生一個(gè)行向量，它的值為 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ? 表達(dá)式 10:2:1 表示產(chǎn)生一個(gè)遞減的行向量，它的值為 10 8 6 4 2 34 1. 數(shù)組的構(gòu)造 用冒號 :產(chǎn)生數(shù)組 例 x=2:5 產(chǎn)生一個(gè)數(shù)組，它的值為 x(1)=2, x(2)=3, x(3)=4, x(4)=5 例 x=linspace(0,2,11)將區(qū)間 [0， 2]均勻抽樣 11點(diǎn)作為數(shù)組 x。 用 linspace產(chǎn)生數(shù)組 35 1. 數(shù)組的構(gòu)造 MATLAB 提供了一些產(chǎn)生基本矩陣的函數(shù) zeros 產(chǎn)生矩陣元素全為 0的矩陣 ones 產(chǎn)生矩陣元素全為 1的矩陣 rand 產(chǎn)生 (0,1)均勻分布隨機(jī)數(shù)矩陣 randn 產(chǎn)生正態(tài)分布隨機(jī)數(shù)矩陣 36 2. 數(shù)組的運(yùn)算 ? 數(shù)組和一個(gè)標(biāo)量相加或相乘 例 y=x1 z=3*x ? 2個(gè)數(shù)組的對應(yīng)元素相乘除 .* ./ 例 z=x.*y ? 確定數(shù)組大小的函數(shù) size(A) 返回值數(shù)組 A的行數(shù)和列數(shù)（二維）。 38 [例 1] 編一個(gè)繪制圖示波形的函數(shù)。 tx ( t )0 11 1解： 39 [例 2] 編寫計(jì)算 s=1+2+3+…+100 的 MATLAB程序。 n=1。 end ????? 222 312111s[例 3] 計(jì)算 的值，且誤差小于 106。 plot(t,sin(t),t,cos(t),39。my figure39。)。cos(t)39。 title(39。 ? 指數(shù)序列 ak 冪運(yùn)算 a.^k實(shí)現(xiàn) ? 正弦型信號 內(nèi)部函數(shù) cos( ) 和 sin( ) ? 抽樣函數(shù) Sa(t) sinc(t) ? 矩形脈沖信號 y = rectpuls(t,width) ? 三角波脈沖信號 y = tripuls(t, width,skew) 48 %decaying exponential t=0:001:10。 plot(t,ft) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 91t=0::10。 stem(t,ft) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 9149 % rectpuls t=0::4。 ft=tripuls(t,4,)。 stem(k,delta) function [f,k]=impseq(k0,k1,k2) %產(chǎn)生 f[k]=delta(kk0)； k1=k=k2 k=[k1:k2]。k2=50。 stem(k,uk) function [f,k]=stepseq(k0,k1,k2) %產(chǎn)生 f[k]=u(kk0)。k1=50。 ft1=tripuls(2*t,4,)。) 1. 信號的尺度變換、翻轉(zhuǎn)、時(shí)移（平移） 54 3210 1 2 300 . 20 . 40 . 60 . 81x ( 2 t)3210 1 2 300 . 20 . 40 . 60 . 81x ( 2 2 t )3 2 1 0 1 2 300 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 91解： 55 2. 信號的相加與相乘 ?相加 用算術(shù)運(yùn)算符“ +”實(shí)現(xiàn) ?相乘 用數(shù)組運(yùn)算符“ .*”實(shí)現(xiàn) [例 2]畫信號 Aeatcos(w0t+f)的波形 。 w0=2*pi。 ? 求和 y=sum(f(k1:k2))。 57 3. 離散序列的差分與求和 連續(xù)信號的微分與積分 [例 3]已知三角波 x(t)，畫出其微分與積分的波形。 plot(t(1:length(t)1),y1) %integration t= 3::3。 end plot(t,y2) 58 3 2 1 0 1 2 300