通信系统仿真 matlab(交互) 课件

1、通信系统仿真通信系统仿真交互式计算交互式计算一一. 概述概述 - 基本功能基本功能 支持计算器计算模式支持计算器计算模式 执行简短的指令序列执行简短的指令序列 调试函数或脚本部分指令序列调试函数或脚本部分指令序列 - 与脚本和函数的关系与脚本和函数的关系 脚本脚本: 重复执行的指令序列重复执行的指令序列 函数函数: 重复调用的指令序列重复调用的指令序列通信系统仿真通信系统仿真n计算信息的交互计算信息的交互 - 计算信息的抑制计算信息的抑制 指令结尾使用分号指令结尾使用分号 - 计算信息的反馈计算信息的反馈 指令结尾不用分号指令结尾不用分号 x=5; y=sqrt(59); z=log(y)+x

2、0.25 z= 3.5341一一. 概述概述 (续续)注解注解: 前两个前两个指令完成对变指令完成对变量量 x, y 的赋值的赋值, 第三个指令计第三个指令计算变量算变量 z通信系统仿真通信系统仿真n一次多指令的交互方式一次多指令的交互方式 - 逗号分隔指令逗号分隔指令 反馈前一指令的计算信息反馈前一指令的计算信息 - 分号分隔指令分号分隔指令 抑制前一指令的计算信息抑制前一指令的计算信息 a=5; b=sin(a), c=cosh(a) b= -0.9589 c= 74.2099一一. 概述概述 (续续)注解注解: 第第1个指个指令完成对变量令完成对变量 a 的赋值的赋值, 后两后两个指令计

3、算变个指令计算变量量 b, c 的值的值通信系统仿真通信系统仿真Matlab变量变量(续续)二二. Matlab变量概述变量概述 1. 命名命名 - 字母开头字母开头 ( (a-z / A-Z) ) 小写小写: 标量标量, 向量向量 大写大写: 矩阵矩阵, 多维数组多维数组 - 中间中间( (a-z / A-Z / 0-9/ _) ) 长度长度: 不能超过不能超过31个个 建议建议: 不要与内置的函数和变量名重合不要与内置的函数和变量名重合 或内置函数只用在表达式右边或内置函数只用在表达式右边xxxxxxxx pipeRadius widgets_per_boxmysummySum注意注意:

4、后两个不同后两个不同通信系统仿真通信系统仿真二二. Matlab变量变量(续续)2. 基本的变量基本的变量 - 向量向量 一维的矩阵一维的矩阵 行表示行表示: 元素用空格分隔元素用空格分隔 列表示列表示: 元素用分号分隔元素用分号分隔 - 矩阵矩阵 两维的数组两维的数组 行内元素用空格分隔行内元素用空格分隔 列间元素用分号分隔列间元素用分号分隔元素的访问元素的访问 x(2) 向量向量 x 的第二个的第二个元素元素A(3,3) 矩阵矩阵 A 第三个对第三个对角元素角元素通信系统仿真通信系统仿真二二. Matlab变量变量(续续)3. 变量赋值的交互方法变量赋值的交互方法 - 基本格式基本格式 变

5、量名变量名 = 表达式表达式 - 表达式注解表达式注解 数值数值, 变量变量和和函数函数通过操作符组合而成通过操作符组合而成 手工输入方式手工输入方式 函数返回方式函数返回方式 (内嵌的或自己的内嵌的或自己的) 外部加载方式外部加载方式 (.dat数据文件数据文件该用何该用何命令？命令？通信系统仿真通信系统仿真二二. Matlab变量变量(续续)1）手工创建方式）手工创建方式 323114A5792x A = 3 2; 3 1; 1 4 A = 3 2 3 1 1 4 x = 5; 7; 9; 2 x = 5 7 9 2 通信系统仿真通信系统仿真二二. Matlab变量变量(续续)2）交互创建

6、的辅助工具）交互创建的辅助工具 - 矩阵转置矩阵转置 操作符操作符: - 特殊矩阵特殊矩阵 全零矩阵全零矩阵: zeros(m,n) 全一矩阵全一矩阵: ones(m,n) 对角矩阵对角矩阵: diag(v) 单位矩阵：单位矩阵： eye(n) 随机矩阵：随机矩阵： rand(m,n) v=2 4 1 7; w=v w= 2 4 1 7通信系统仿真通信系统仿真二二. Matlab变量变量(续续) B=1:4; 5:8; 9:12 B = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 w=diag(B) w = 1 6 11 A=diag(w); A = 1 0 0 0 6 0 0 0

7、11函数复用函数复用前一个提取对角元素前一个提取对角元素后一个生成对角矩阵后一个生成对角矩阵通信系统仿真通信系统仿真二二. Matlab变量变量(续续) 3）创建向量的有用函数）创建向量的有用函数 - 线性增量序列模式线性增量序列模式 基本格式基本格式 linspace(startValue, endValue) linspace(tartValue, endValue, nElements) 注解注解: 缺省缺省 nElements=100 u=linspace(0,0.25,5) u= 0 0.0625 0.1250 0.1850 0.2500生成行向量生成行向量通信系统仿真通信系统仿真二

8、二. Matlab变量变量(续续) v=linspace(0,9,4) v= 0 3 6 9 x=linspace(0,2*pi,6); y=sin(x); z=cos(x); x,y,x 生成列向量生成列向量生成表格生成表格通信系统仿真通信系统仿真二二. Matlab变量变量(续续) - 指数增量序列模式指数增量序列模式 基本格式基本格式 logspace(startValue, endValue) logspace(tartValue, endValue, nElements) 注解注解: 从从 10startValue 到到 10endValue u=logspace(1,4,4) u=

9、 10 100 1000 10000 A=diag(u) A= ?通信系统仿真通信系统仿真二二. Matlab变量变量(续续) n技巧注解技巧注解 A=1 2 3;4 5 6; 7 8 9 A= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A(4,4)=10 A= 1 2 3 0 4 5 6 0 7 8 9 0 0 0 0 10矩阵的维数矩阵的维数是弹性的是弹性的通信系统仿真通信系统仿真二二. Matlab变量变量(续续)4）使用冒号创建向量）使用冒号创建向量 - 基本格式基本格式startValue: endValue startValue: increment: endValue 注解：缺省增量为

10、单位值注解：缺省增量为单位值 s=1:4 s = 1 2 3 4 t=0:0.1:0.4 t= 0 0.1 0.2 0.3 0.4 通信系统仿真通信系统仿真二二. Matlab变量变量(续续) - 注解：冒号的行列提取操作注解：冒号的行列提取操作 A=1 2 3;4 5 6; 7 8 9 A= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A(:,2) A= 2 5 8提取第提取第2列数据列数据通信系统仿真通信系统仿真n综合练习一综合练习一: 找到如下矩阵中最大元素找到如下矩阵中最大元素 二二. Matlab变量变量(续续)152349726sin1sin( 5)sin( 2)sin3sin4sin(

11、9)sin( 7)sin2sin6通信系统仿真通信系统仿真交互式计算交互式计算 (续续)n综合练习二综合练习二: 利用函数利用函数 sin 在在 0, 上产生长度为上产生长度为100的采样数据的采样数据, 以表格方式存储。以表格方式存储。 通信系统仿真通信系统仿真交互式计算交互式计算 (续续)n矩阵计算进阶矩阵计算进阶 - 算术运算算术运算 加减运算加减运算: 相同阶数或一个为标量相同阶数或一个为标量 提示提示: A+b 等价于等价于 aij+b 乘法运算乘法运算: 相容相容阶数或一个为标量阶数或一个为标量 提示提示: A*b 等价于等价于 aij*b 除法运算除法运算: 相容阶数且除矩阵非奇

12、异或非零标量相容阶数且除矩阵非奇异或非零标量 提示提示: A/b 等价于等价于 aij/b 注意注意: 左右除的分别左右除的分别, 即即 A/B 不等价于不等价于 B/A 通信系统仿真通信系统仿真交互式计算交互式计算 (续续) - 非算术运算非算术运算 关系运算关系运算: = = C=A & B; % cij=1 if both aij and bij nonzeros cij=0 otherwise通信系统仿真通信系统仿真交互式计算交互式计算 (续续) - 矩阵整形操作矩阵整形操作 维数查询维数查询 size(A); 功能功能: 返回行列值返回行列值 A=1:4; 5:8; 9:12

13、; m,n=size(A) m = 4 n = 3通常与其他通常与其他整形操作协整形操作协作使用作使用通信系统仿真通信系统仿真交互式计算交互式计算 (续续) - 矩阵整形操作矩阵整形操作 向量长度查询向量长度查询 length(b); 功能功能: 返回元素个数返回元素个数 元素个数查询元素个数查询 numel(A); 功能功能: 返回元素个数返回元素个数 通信系统仿真通信系统仿真交互式计算交互式计算 (续续) - 矩阵整形操作矩阵整形操作 查询非零元素查询非零元素: find(A); % 返回非零元素返回非零元素 A=2 50 34;26 0 -5; 14 45 3; I,J=find(A=2

14、0) A=2:2:90 3:3:50; I=find(A=25);size(I); A(I(10)通信系统仿真通信系统仿真交互式计算交互式计算 (续续)n数据类型使用注解数据类型使用注解 - 更多的常用数据类型更多的常用数据类型 复数复数 字符串字符串 多项式多项式 对象对象通信系统仿真通信系统仿真交互式计算交互式计算 (续续)n关于复数关于复数 - 虚数单位虚数单位 内置变量内置变量: i/j (=sqrt(-1) i2 ans = -1 - 内置函数内置函数 abs % 幅值幅值 exp % 指数指数 angle % 复角复角 imag % 实部实部 conj % 共扼共扼 real %

15、虚部虚部通信系统仿真通信系统仿真交互式计算交互式计算 (续续) - 使用实例使用实例 zeta=5; theta=pi/3; % 幅值和复角幅值和复角 z=zeta*exp(i*theta) z = 2.5000+4.3301i abs(z) real(z) angle(z)*180/pi imag(z) conj(z)通信系统仿真通信系统仿真交互式计算交互式计算 (续续)n关于字符串关于字符串 - 基本概念基本概念 元素为字符的矩阵元素为字符的矩阵 单引号方式赋值单引号方式赋值 引用方式同矩阵引用方式同矩阵 - 使用实例使用实例 first=john; last=coltrane; name

16、=first, ,last length(name) 通信系统仿真通信系统仿真交互式计算交互式计算 (续续) - 常用字符操作函数常用字符操作函数 转换操作转换操作 char 操作操作 功能：将整数转换成对应的功能：将整数转换成对应的ASCII码字符码字符 另：可将两个字符串拼接另：可将两个字符串拼接 num2str 操作操作 功能：将数值矩阵转换成字符串文本功能：将数值矩阵转换成字符串文本 str2num 操作操作 功能：将字符串文本转换成数值矩阵功能：将字符串文本转换成数值矩阵通信系统仿真通信系统仿真交互式计算交互式计算 (续续) 查询操作查询操作 findstr 功能：查找感兴趣的子字符

17、串功能：查找感兴趣的子字符串 对比操作对比操作 strcmp 功能：比较两个字符串，返回逻辑值功能：比较两个字符串，返回逻辑值通信系统仿真通信系统仿真 使用实例使用实例 msg1=there are, num2str(100/2.45), inch in meter msg1 = there are 39.3701 inch in meter char(77, 65, 84, 76, 65, 66) ans = MATLAB 交互式计算交互式计算 (续续)通信系统仿真通信系统仿真交互式计算交互式计算 (续续)n关于多项式关于多项式 - 基本概念基本概念 数学表达式数学表达式 求值计算求值计算

18、c=c1,c2,c3,cn,cn+1; y=polyval(c,x) 1121( )nnnnp xc xc xc xcx为多项式为多项式中的变数，中的变数，y为该多项为该多项式在式在x处的处的数值数值通信系统仿真通信系统仿真交互式计算交互式计算 (续续) 卷积计算卷积计算 w=conv(u,v) % 返回多项式系数向量返回多项式系数向量 重构操作重构操作 c=poly(v) % 由根来确定多项式系数由根来确定多项式系数 微分操作微分操作 cdef=polyder(c) 曲线拟合操作曲线拟合操作 c=polyfit(x,y,n) ( )( ) (1)jw ku j v kj 类似神经类似神经网络算法网络算法通信系统仿真通信系统仿真 使用实例使用实例 c = 3 2 1; po