Matlab基本操作及应用.pptVIP

MATLAB的基本操作及应用,适用专业：通信09级,主要内容,MATLAB概述 历史，应用，安装及操作界面介绍 MATLAB基本操作 向量/矩阵操作，图形处理 MATLAB简单编程 M文件，程序调试及运行,Matlab概述,在版本更新方面 v1.0(1984) v7.0(2004) 在平台扩展方面 DOS Windows, Linux等； 在主要功能方面,Cleve Moler 博士,Jack Little CEO / Founder,MATLAB概述,在诸多领域都有广泛的应用 简单的特征值求解，解线性方程 Statistics and Data Analysis Math and Optimization Computational Biology Image Processing ,MATLAB概述,简洁的编程语言 程序可移植性好 开放的源程序代码 与其他编程语言进行混合编程 丰富的MATLAB工具箱 包括两类工具箱： A功能性工具箱(包括数百个核心内部函数) B学科性工具箱(例如，Bioinformatics Toolbox),MATLAB概述,便捷的数值/符号计算功能 定义了丰富的运算符，提供了丰富的库函数。 和Maple相结合，其具有符号计算功能。 强大的图形处理功能 多维图形的绘制，图形用户界面的设计和动画的制作等。,MATLAB的应用,例1 求方程 x2+x -6=0的所有根。,p=1,1,-6; %建立多项式系数向量 x=roots(p) %求根,x = -3 2,MATLAB的应用,例2 绘制正弦曲线和余弦曲线。,t=0:0.1:10 y1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1,r,t,y2,b-); x=1.7*pi;1.6*pi; y=-0.3;0.8; s=sin(t);cos(t); text(x,y,s); title(正弦和余弦曲线); legend(正弦,余弦) xlabel(时间t),ylabel(正弦、余弦) grid axis square,图像处理,Chatziioannou A, et al., Gene ARMADA: an integrated multi-analysis platform for microarray data implemented in MATLAB. BMC Bioinformatics, 2009, 10: 354.,MATLAB安装和启动,Matlab安装文件的选择 - Matlab 6.5版本以上 获取Mathworks公司提供的合法个人使用许可 工具箱的选择 - Bioinformatics Toolbox MATLAB的启动,MATLAB用户界面概述,在当前目录窗口中可以： 显示或改变当前目录. 显示当前目录下的文件并提供搜索功能. 如何改变当前目录？ 输入命令：cd c:mydir 只有在当前目录或搜索路径下的文件、函数可以被直接运行或调用。,MATLAB的当前目录和搜索路径,MATLAB的搜索路径,搜索路径的设置是决定程序是否正确运行的关键之一。 当用户在命令窗口输入一条命令后，MATLAB按照一定次序寻找相关的文件。基本的搜索过程是： 是不是一个变量？ 是不是一个内部函数？ 是否为当前目录下的M文件？ 是否为搜索路径中其他目录下的M文件？,MATLAB的搜索路径,查询某一特定指令所在的搜寻路径，可用 which 指令 要将目录加入MATLAB 的搜寻路径，可用addpath 指令 检视MATLAB 已设定的搜寻路径，可用 path 指令,MATLAB主菜单,主菜单包括File、Edit、Debug、Desktop、Window和Help等 6个菜单项。 可以执行New、Open、Undo、Redo、Cut、copy和Step等操作。,MATLAB主菜单,File：实现有关文件的操作. Edit：用于命令窗口的编辑操作. Debug：用于调试MATLAB程序. Desktop：用于设置工作空间和工具栏的显示项. Window：用于设置Array Editor的显示项. Help：用于提供帮助信息 (help path).,MATLAB工具栏,包括内容： 新建文件、打开文件、剪切、复制和粘贴等常用图标。 显示MATLAB的当前路径，用户还可以通过工具栏来改变当前目录路径。,MATLAB命令窗口,可以通过Desktop |Desktop Layout |Command Window Only 操作调出命令窗口,“”为命令提示符，表示MATLAB正在处于准备状态。 在“”后键入命令并按下回车键后，MATLAB就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。,MATLAB的工作空间窗口,用于存储各种变量和结果的内存空间。 显示工作空间中所有变量的名称、大小、字节数和变量类型说明。 可对变量进行添加、编辑、保存和删除。,MATLAB的命令历史窗口,纪录所有输入命令，标明使用时间，方便用户的查询。 若双击命令历史窗口中某条命令，则再次执行该命令。,MATLAB帮助系统,进入帮助窗口可以通过以下3种方法： 单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按钮。 在命令窗口中输入helpwin、helpdesk或doc。 选择Help菜单中的“MATLAB Help”选项。 注：查看源代码的命令为：open *,MATLAB帮助系统,帮助命令包括help等lookfor本地帮助信息以及远程帮助信息。 help命令 在命令窗口中直接输入help命令将会显示当前帮助系统中所包含的所有项目，即搜索路径中所有的目录名称。 可以通过help加函数名来显示该函数的帮助说明。,MATLAB基本操作 向量/矩阵操作，图形处理,MATLAB中的变量,变量是MATLAB 的基本元素之一. 不要求对所使用的变量进行事先说明； 不需要指定变量的类型. 变量名长度不超过31位，超过31位的字符系统将忽略不计. 变量名区分大小写. 变量名必须以字母开头，变量名中可以包含字母、数字或下划线，但不允许出现标点符号.,MATLAB中的基本代数运算符,运算 符号 举例 加法，a+b + 5+3 减法，a-b - 5-3 乘法，ab * 5*3 除法，ab / or 48/4=448=12 乘幂，ab 52=25,MATLAB中向量、矩阵基本运算符,运算 符号 举例 加法，a+b + 1 2+3 4 1,2+3 减法，a-b - 1 2-3 4 1,2-3 乘法，a*b * 1,2*3 1,2*3,4 a.*b .* 1,2.*3,4=3,8 逆乘，左乘 ax=b x=ab=inv(a)*b 右乘 / xa=b x=b/a=b*inv(a) 乘幂，方阵的幂 a2=a*a 元素的幂 . a.2 x.3,向量的创建,MATLAB的变量可以用来存储向量或矩阵,X=1 2 3 X=1,2,3 X=1;2;3 X=1:3 X=1:1:3,mn矩阵的创建,A= 4 10 1 6 2; 8 2 9 4 7; 7 5 7 1 5; 0 3 4 5 4; 23 13 13 0 3; 规则 矩阵元素必须用 括住； 矩阵元素必须用逗号或空格分隔； 在内矩阵的行与行之间必须用分号分隔.,矩阵的其他运算,det %行列式的值 eig %矩阵的特征值 diag %对角矩阵 , %矩阵转置 sqrt %矩阵开方 max %矩阵的最大值,MATLAB程序流程控制,MATLAB 提供重复循环（Loops）及条件判断（Conditions）等程序流程控制（Flow Control）的指令,例: 对n=1,2,10,求xn= 的值,for n=1:10 x(n)=sin(n*pi/10); end x,MATLAB基本作图,例： t=0:pi/100:2*pi; y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5); plot(t,y,t,y1,t,y2),例：t=0:0.1:10 y1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1,r,t,y2,b-); x=1.7*pi;1.6*pi; y=-0.3;0.8; s=sin(t);cos(t); text(x,y,s); title(正弦和余弦曲线); legend(正弦,余弦) xlabel(时间t),ylabel(正弦、余弦) grid axis square,MATLAB基本作图,其他绘图函数,plot3 mesh surf hist bar ,MATLAB简单编程,M 文件,若要一次执行大量的MATLAB 指令，可将这些指令存放于一个扩展名为m 的档案，并在 指令提示号下键入此档案的主档名即可。,脚本式M文件举例,绘制-2pi，2pi区间的正弦曲线图 x=-2*pi:0.05:2*pi; y=sin(x); plot(x,y,c+) legend(正弦曲线图),函数式M文件举例,两个实数求和 解：调出M-edit窗口，在里边输入如下内容。 %该函数用于计算两个数之和 function c = AddFunction(a,b) c=a+b;,MATLAB的学习方法,熟悉掌握常用的语法和函数； 结合课题，在实践过程中加深认识； 学会提问题，寻求大家的帮助； 多看帮助文件； 查阅参考书籍。,MATLAB基本作图-子图分割,subplot 子图分割命令 调用格式： subplot(m,n,p) 按从左至右， 从上至下排列,行,列,绘图序号,MATLAB基本作图-多窗口作图,figure(n) 创建窗口函数，n为窗口顺序号。 t=0:pi/100:2*pi; y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5); plot(t,y) %自动出现第一个窗口 figure(2) plot(t,y1) %在第二窗口绘图 figure(3) plot(t,y2) %在第三窗口绘图,MATLAB基本作图,将标题、坐标轴标记、网格线及文字注释 加注到图形上，这些函数为： title 给图形加标题 xlable 给x轴加标注 ylable 给y轴加标注 text 在图形指定位置加标注 gtext 将标注加到图形任意位置 grid on(off) 打开、关闭坐标网格线 legend 添加图例 axis 控制坐标轴的刻度,MATLAB基本作图,plot 最基本的二维图形指令 plot的功能： plot命令自动打开一个图形窗口（Figure）. 用直线连接相邻两数据点来绘制图形. 根据图形坐标大小自动缩扩坐标轴，将数据标尺及单位标注自动加到两个坐标轴上，可自定坐标轴，可把x, y