Matlab_通信原理.ppt

Matlab入门讲座 2009年12月10日赵发勇 概述 与Fortran C等传统高级语言对比 MATLAB语句简单 明了 更符合我们平常的思维习惯 简单易学的 科学便笺式 工作环境和编程语言 MATLAB具有良好的数据可视化功能 能将数字结果以图形的形式表现出来 让人一目了然 广泛应用于数学计算和分析 自动控制 人工智能 模糊逻辑 通信系统分析与仿真 数字信号处理 图形图象处理 金融系统 数理统计等领域 登录界面 主要有四种应用形式命令窗口M文件编程与FORTRAN及C语言混合编程SIMULINK可视化 向量和矩阵产生 a 0 0 1 1可产生个向量 B 2 2 2 3 5 6 或b 222 356 是一样的每行还可以使用回车 注意间的分隔符 冒号 空格 逗号等的用法 一些特殊矩阵的产生方法 魔方矩阵magic x 单位矩阵eye x y 随机函数rand x y 零矩阵zeros x y 1矩阵ones x y 等等 利用函数来输入 后面再讲 MATLAB支持的数据结构 1 矩阵 2 多维数组多维数组是MATLAB在其5 0版本开始提供的 假设有2个3x3矩阵A1 A23 则可以由下面的命令建立起一个3x3x2的数组 A cat 3 A1 A2 size A 来测其大小 reshape 函数重新按列排列 用length A 来测向量长度 3 字符串与字符串矩阵MATLAB的字符串是由单引号括起来的 strA Thisisastring 4 单元数据结构用类似矩阵的记号将给复杂的数据结构纳入一个变量之下 和矩阵中的圆括号表示下标类似 单元数组由大括号表示下标 B 1 AlanShearer 180 100 80 75 77 60 92 67 28 90 100 89 78 B 1 AlanShearer 180 4x3double 访问单元数组应该由大括号进行 如第4单元中的元素可以由下面的语句得出 B 4 如下 MATLAB系统提供的算术运算符如下加减乘左除右除幂转置矩阵 数组 注意 在数组运算过程中 小黑点 不能省略 MATLAB提供了6种关系运算符 大于 等于 大于或等于 不等于 MATLAB提供了3种逻辑运算符 与 或 非 MATLAB语句实现 a 2 3 1 8 2 3 45 3 9 b 2 4 23 x inv a b 例 求解线性方程组 注 这里给出矩阵和向量的输入方法 编程 M File M文件和函数 function 方法一 如下图 方法二 command下edit 语句流程和控制及m函数的编写作为一种常用的编程语言 MATLAB支持各种流程控制结构 循环结构 条件转移结构 客观结构 试探结构 1 循环结构 循环语句有两种结构for end和while end for循环变量 s1 s3 s2循环体语句组end2 条件转移结构if条件式1条件块语句组1elseif条件式2条件块语句组2 else条件块语句组n 1end 3 开关结构 MATLAB从5 0版开始提供了开关语句结构 其基本语句结构为 switch开关表达式case表达式1语句段1case 表达式2 表达式3 表达式m 语句段2 otherwise语句段nendMATLAB开关语句与C有区别 当开关表达式的值等于表达式1时 将执行语句段1 执行完语句段1后将转出开关体 无需像C语言那样在下一个case语句前加break语句 所以本结构在这点上和C语言是不同的 函数编写方法与应用MATLAB程序 大致分为两类 M脚本文件 M Script 和M函数 M function 它们均是普通的ASCII码构成的文件 M脚本文件中包含一族由MATLAB语言所支持的语句 它类似于DOS下的批处理文件 它的执行方式很简单 用户只需在MATLAB的提示符 下键入该M文件的文件名 这样MATLAB就会自动执行该M文件中的各条语句 并将结果直接返回到MATLAB的工作空间 M函数格式是MATLAB程序设计的主流 一般情况下 不建议您使用M脚本文件格式编程 MATLAB的M函数是由function语句引导的 其基本格式如下 function 返回变量列表 函数名 输入变量列表 注释说明语句段 由 引导输入 返回变量格式的检测函数体语句 M脚本文件 M Script M函数 M function 图形函数1 基本的二维图形函数例子1 t 0 1 2 pi 生成横坐标向量 使其为0 0 1 0 2 6 2y sin t 计算正弦向量plot t y 绘制图形坐标系的分割在MATLAB图形绘制中是很有特色的 比较规则的分割方式是用subplot 函数定义的 其标准调用格式为subplot n m k 例subplot 2 2 1 plot subplot 2 2 2 plot 2 其它二维图形函数 MATLAB与外部接口概述 MATLAB系统是一个功能完善的程序设计和数据处理的集成环境 使用它所提供的功能 内建函数以及大量的工具箱 几乎可以完成所有的任务 并且无需借助外界的帮助 是一个完全独立的系统 提供了功能完整的应用程序接口 APl 来和外部程序或其他程序语言沟通 只要遵循毗r帅AP 的标准 可以实现以下几项接口工作 1 从MATLAB调用以C语言或Fortran语言编写的函数 2 将MATLAB当成一个计算引擎 Engine 并从C或Fortran程序调用此MATLAB引擎 进行MATLAB的各种运算或图形显示 3以C或Fortran程序读写MATLAB专用的mat文件 MATLAB与外部接口优点 1 充分利用资源 2 解决M语言运算速度的瓶颈 3 隐藏算法设计细节 保护知识产权 4 扩展MA几AB对硬件的编程能力 通过MEX文件 用户可以直接对硬件进行编程 如串行端口的数据传送与接收 设备驱动等 进一步扩展MATLAB的编程能力 1 Simulink的启动1 命令窗口中键入simulink2 file菜单中选择new命令的model3 工具栏中 按按钮