MATLAB软件简介

1、Electronic Engineer School of BUPT尹霄丽1 MATLAB软件介绍EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用主要内容n1.1 MATLAB产生的历史背景n1.2 MATLAB的语言特点n1.3 MATLAB的启动n1.4 MATLAB的工作环境n1.5 MATLAB的帮助n1.6 MATLAB编程基础EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用1.1 MATLAB软件的发展nMATLAB是是matrix和和laboratory两个词的组合（意为两个词的组合（意为矩阵实验室）。矩阵实验室）。n1984年，年，MathWorks公司成立并推

2、出了公司成立并推出了MATLAB软件，软件，其提供了面对科学计算、可视化以及交互式程序设计其提供了面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。的高科技计算环境。n经过经过MathWorks公司的不断完善，公司的不断完善，MATLAB已经发展已经发展成为适合多学科，多种工作平台的功能强大的大型软成为适合多学科，多种工作平台的功能强大的大型软件。目前件。目前MATLAB的最新版本为的最新版本为R2014b。 EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用1.1 MATLAB产生的历史背景n在欧美等高校，在欧美等高校，MATLAB已经成为线性代数，自已经成为线性代数，自动控制理

3、论，数理统计，动控制理论，数理统计，数字信号处理数字信号处理，时间序，时间序列分析，动态系统仿真等高级课程的基本教学工列分析，动态系统仿真等高级课程的基本教学工具；成为攻读学位的大学生，硕士生，博士生具；成为攻读学位的大学生，硕士生，博士生必必须掌握的基本技能须掌握的基本技能。n在设计研究单位和工业部门，在设计研究单位和工业部门，MATLAB成为国际成为国际公认的公认的标准计算软件标准计算软件。 EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用1.2 MATLAB的语言优点1. 语言简洁紧凑，使用方便灵活，运算符丰富，库函语言简洁紧凑，使用方便灵活，运算符丰富，库函数极其丰富，数极其丰

4、富，MATLAB的图形功能非常强大的图形功能非常强大；2. MATLAB既具有既具有结构化结构化的控制语句（如的控制语句（如for循环，循环，while循环，循环，break语句和语句和if语句），又有语句），又有面向对象面向对象编程的特性；编程的特性；3. 程序限制不严格程序限制不严格，程序设计自由度大。例如，在，程序设计自由度大。例如，在MATLAB里用户无需对矩阵预定义就可使用；里用户无需对矩阵预定义就可使用； 4. 源程序的源程序的开放性开放性，核心文件和工具箱均可读可改；，核心文件和工具箱均可读可改；EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用MATLAB的语言优点5.

5、功能强大的工具箱功能强大的工具箱。MATLAB包含两个部分：核心部包含两个部分：核心部分和各种可选的工具箱。核心部分中有数百个核心内部分和各种可选的工具箱。核心部分中有数百个核心内部函数。其工具箱又分为两类：功能性工具箱和学科性工函数。其工具箱又分为两类：功能性工具箱和学科性工具箱。功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能、图具箱。功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能、图示建模仿真功能、文字处理功能以及硬件实时交互功能，示建模仿真功能、文字处理功能以及硬件实时交互功能，可用于多种学科；学科性工具箱是专业性比较强的，如可用于多种学科；学科性工具箱是专业性比较强的，如control toolbox

6、、signal processing toolbox、communication toolbox等。等。6. 程序的可移植性很好程序的可移植性很好，具有实用的程序接口和发布平台。，具有实用的程序接口和发布平台。新版本的新版本的MATLAB可以利用可以利用MATLAB编译器和编译器和C/C+数学库和图形库，将自己的数学库和图形库，将自己的MATLAB程序自动转换为程序自动转换为独立于独立于MATLAB运行的运行的C和和C+语言程序。语言程序。EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用1.3 MATLAB的启动和工作环境安装时应根据自己的需要选择安装的安装时应根据自己的需要选择安装的

7、组件组件EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用1.4.1 命令窗及几个主要命令n命令窗命令窗是用户进行各种操作的主要窗口。用户可输是用户进行各种操作的主要窗口。用户可输入各种入各种MATLABMATLAB命令，函数和表达式。操作和运算的命令，函数和表达式。操作和运算的结果也会在该窗口中出现。结果也会在该窗口中出现。n命令行提示符命令行提示符“” ” n命令窗口显示方式的设置命令窗口显示方式的设置：菜单：菜单filePreferencesfilePreferencesn命令窗编辑功能命令窗编辑功能nESC ESC 恢复命令输入的空白状态恢复命令输入的空白状态n 调出下一行历史命

8、令调出下一行历史命令n 调出上一行历史命令调出上一行历史命令EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用几个常用命令nformatnwho和和whosn四个清除命令（四个清除命令（clear, clc, clf, cla）nclosentypensavenloadn退出命令（退出命令（quit, exit）EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用formatnformat: 设置数值结果的设置数值结果的显示方式显示方式n说明说明：虽然虽然MATLAB唯一地采用唯一地采用双精度双精度（64位）二位）二进制格式进行数据的存储和运算，但数据的显示方进制格式进行数据的存储和

9、运算，但数据的显示方式可以有多种式可以有多种 。n在默认情况下，命令窗口的数值结果都是以在默认情况下，命令窗口的数值结果都是以format short g的格式来显示的。的格式来显示的。nformat short g : 从从format short和和format short e中中选择选择最佳最佳的计数方式。的计数方式。n对于对于float变量，默认格式为变量，默认格式为format short。nformat long和和long不影响整型变量的显示。不影响整型变量的显示。 EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用who 和 whosn变量检查变量检查nwho：用来显示当

10、前工作区中所有变量的：用来显示当前工作区中所有变量的名称名称nwhos：用来显示当前工作区中所有变量的名称、：用来显示当前工作区中所有变量的名称、大小和存储类型大小和存储类型nwho变量变量1 变量变量2：检索当前工作区，相应名称：检索当前工作区，相应名称的变量，可使用的变量，可使用通配符通配符*进行检索，示例如下：进行检索，示例如下：nwho aa a（检测当前工作区中名称为（检测当前工作区中名称为aa和和a的变的变量）量）nwho a* （检测当前工作区中以（检测当前工作区中以a开头的变量）开头的变量）EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用 4个清除命令nclear: 从

11、内存中清除变量和函数。从内存中清除变量和函数。nclear anclear allnclear a* % 清除以清除以“a”开头的变量开头的变量nclf：清除当前图形窗中的所有图形：清除当前图形窗中的所有图形nclc: 清除命令窗口清除命令窗口ncla: 清除当前坐标轴清除当前坐标轴EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用closenclose：关闭：关闭figure中的图形。其他用法如下：中的图形。其他用法如下：nclose(H) 用句柄用句柄H关闭窗口。关闭窗口。nclose：本身，关闭当前的：本身，关闭当前的figure窗口。窗口。nclose name：关闭指定的窗口：

12、关闭指定的窗口nclose all：关闭所有打开的：关闭所有打开的figure窗口。窗口。nclose all hidden：关闭所有窗口，包括隐藏的：关闭所有窗口，包括隐藏的figure窗口。窗口。EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用ntype：指定具体指定具体m文件的内容文件的内容nsave和和load：存取数据文件：存取数据文件nC：结束当前正在执行的命令：结束当前正在执行的命令EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用命令窗口中的标点符号n空格空格 输入变量之间的间隔；数组元素的分输入变量之间的间隔；数组元素的分隔符隔符n分号分号;数组元素的行间分隔符

13、；用作命令的数组元素的行间分隔符；用作命令的结束表示，同时不显示结果；结束表示，同时不显示结果；n冒号冒号:用来生成一维数值数组；用来生成一维数值数组；n逗号逗号,输入变量之间的间隔；数组元素的分输入变量之间的间隔；数组元素的分隔符；隔符；n黑点黑点.数值中的小数点数值中的小数点n注释号注释号% 用在数据行的开头，表示该数据行是非执行用在数据行的开头，表示该数据行是非执行的注释行；的注释行；n方括号方括号输入数组的时候用；输入数组的时候用；n续行号续行号. 由三个或者三个以上的黑点组成，续行。由三个或者三个以上的黑点组成，续行。 EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用退出命令

14、窗的方法n退出退出MATLAB有两种方法，一是键入有两种方法，一是键入exit或或quit，后一种情况属非正常退出，该次进程的所有命令将后一种情况属非正常退出，该次进程的所有命令将不记录在不记录在Command history中，故应尽量避免采中，故应尽量避免采用。用。 n还有一种是用鼠标双击左上角的小方块或右上角的还有一种是用鼠标双击左上角的小方块或右上角的号。号。EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用1.4.2 目录管理和路径管理nCurrent directory：设置当前目录：设置当前目录nMATLAB的搜索的顺序：的搜索的顺序：n内存中的变量内存中的变量n内置函数内

15、置函数n当前目录当前目录n其他目录其他目录nSet path：输入：输入”pathtool”命令或者菜单项命令或者菜单项 FileSet pathEE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用1.4.3 工作空间浏览器和开始按钮nWorkspace Browsern在默认情况下，该命令窗口出现在在默认情况下，该命令窗口出现在MATLAB操作界面操作界面的左上方的前台。在这个窗口中，用户可以查出工作空的左上方的前台。在这个窗口中，用户可以查出工作空间中所有变量的类别、名称和大小。用户可以在这个窗间中所有变量的类别、名称和大小。用户可以在这个窗口中观察、编辑和提取这些变量。口中观察、编辑

16、和提取这些变量。n开始按钮：这个按钮是开始按钮：这个按钮是MATLAB 6.5以后增加的。单击以后增加的。单击后会出现后会出现MATLAB的现场菜单的现场菜单EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用1.4.4 图形窗n只要执行了任一种绘图命令，就会只要执行了任一种绘图命令，就会自动产生自动产生图形窗。图形窗。以后的图形都在这一个图形窗中进行：以后的图形都在这一个图形窗中进行：n如想再建一个或几个图形窗，则可键入如想再建一个或几个图形窗，则可键入figure，MATLAB会新建一个空白的图形窗，并自动给它依会新建一个空白的图形窗，并自动给它依次排序。如键入次排序。如键入logo，

17、即可生成，即可生成MATLAB的标志图的标志图形；利用图形窗上的一排按钮，可以对图形进行修形；利用图形窗上的一排按钮，可以对图形进行修改和注释。改和注释。n例如要规定新窗为图例如要规定新窗为图3，则可键入，则可键入figure(3)；n例如要调看已经存在的图形窗例如要调看已经存在的图形窗n，也应键入，也应键入figure(n)；EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用1.4.5 文本编辑窗nMATLAB程序编制有两种方式。一种称为命令行方程序编制有两种方式。一种称为命令行方式，一种为多条语句组成的扩展名为式，一种为多条语句组成的扩展名为m的文件，编的文件，编写和修改这种文件程序

18、就要用到文本编辑器。写和修改这种文件程序就要用到文本编辑器。n命令窗上方最左边的按钮是用来打开文本编辑器空命令窗上方最左边的按钮是用来打开文本编辑器空白页的，左边第白页的，左边第2个按钮是用来打开原有程序文件个按钮是用来打开原有程序文件的。的。EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用1.4.6 历史命令窗nCommand Historyn在默认情况下，该命令窗口出现在在默认情况下，该命令窗口出现在MATLAB操作界操作界面的左下方。面的左下方。n记录用户已经操作过的命令、函数和表达式记录用户已经操作过的命令、函数和表达式n便于用户回忆曾经的操作，也可以方便用户对这些便于用户回忆

19、曾经的操作，也可以方便用户对这些历史信息进行编辑和运行历史信息进行编辑和运行(Evaluate Selection)n可以拷贝和点击执行这些历史命令，也可以生成可以拷贝和点击执行这些历史命令，也可以生成.m文件文件EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用1.5 MATLAB的帮助系统n纯文本帮助：使用help命令和lookfor命令n演示(Demo)帮助：输入”demo”命令，或选择MATLAB的操作界面中的”Start”Demos”命令。n帮助导航/浏览器：输入命令”helpbrowser”或”helpdesk”或在操作桌面中单击 按钮。ncontentsnindexnsea

20、rchndemosEE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用1.5.1 help和lookfor命令nHELP Display help text in Command Window.nHELP, by itself, lists all primary help topics. Each primary topic corresponds to a directory name on the MATLABPATH.nHELP FUN displays a description of and syntax for the function FUN. 例如例如 help plot

21、help plot；nLOOKFOR Search all M-files for keyword.n例如例如lookfor jacobianlookfor jacobian将在所有将在所有M M文件中搜索包文件中搜索包含关键字含关键字jacobianjacobian的文件名。的文件名。EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用1.5.2 在线演示输入输入”demo”命令，或选择命令，或选择MATLAB的操作界面中的操作界面中的的“Start” “Demos”命令命令 在在MATLAB中，各个工具包设计了很多演示程序，中，各个工具包设计了很多演示程序，这组演示程序在交互界面中运行，操作非常方便。因这组演示程序在交互界面中运行，操作非常方便。因此，如果用户运行这组演示程序，然后研究演示程序此，如果用户运行这组演示程序，然后研究演示程序的相关的相关M文件，对文件，对MATLAB用户而言是十分有益的。用户而言是十分有益的。你可以通过下列步骤来学习你可以通过下列步骤来学习MATLAB：运行演示运行演示了了解话题解话题查看该演示的源代码查看该演示的源代码从演示复制源代码到从演示复制源代码到自己的自己的M文件。文件。 EE of BUPTMATLAB在信号与系统课程中的应用Demo 1: Here are some examples of 2-