MATLAB基本操作(通信).ppt

1、2.2 MATLAB的基本语法,一、数值、变量和表达式,MATLAB语句形式： 变量表达式；,变量的名字必须以字母开头（不能超过19个字符）， 之后可以是任意字母、数字或下划线；变量名称区 分字母的大小写；变量中不能包含有标点符号，不 能用中文和全角符号 。,表达式可以是常量、矩阵、数学表达式、函数等。,任何MATLAB的语句的执行结果都可以在屏幕上显示，同时赋值给指定的变量，没有指定变量时，赋值给一个特殊的变量ans，数据的显示格式由format命令控制。,数值显示格式,format只是影响结果的显示，不影响其计算与存储；MATLAB总是以双字长浮点数（双精度）来执行所有的运算。,forma

2、t (short)：短格式（5位定点数）99.1253 format long：长格式（15位定点数 99.12345678900000 format short e：短格式e方式 9.9123e+001 format long e：长格式e方式 9.912345678900000e+001 format bank：2位十进制 99.12 format hex：十六进制格式,二、常量,常量表达形式：-3.2、-.2、3.2、3.2e-3、3-3i、3-3j,规范的复数表达形式是3-3i，如果用j表示虚部， 将自动转换为i。,注：,3.2e-3是科学记数法；,系统预定义了一些常量： pi：圆周率

3、 eps：计算机的最小数 inf：无穷大 realmin：最小正实数 realmax：最大正实数 nan：代表不是数 i、j : 虚数单位,三、矩阵的输入,1、矩阵的直接输入,矩阵生成不但可以使用纯数字（含复数），也可以使用变量（或者说采用一个表达式）。矩阵的元素直接排列在方括号内，行与行之间用分号隔开，每行内的元素使用空格或逗号隔开。大的矩阵可以用分行输入，回车键代表分号。,A = 1,2,3; 4,5,6; 7,8,9,（1）用线性等间距生成向量矩阵（start:step:end） a=1:2:10 a= 1 3 5 7 9,2、语句生成,（2）a=linspace(n1,n2,n) 在线

4、性空间上，行向量的值从n1到n2，数据个数为n，缺省n为100。 a=linspace(1,10,10) a= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10, a=10:-2:1 a= 10 8 6 4 2,（3）a=logspace(n1,n2,n) 在对数空间上，行向量的值从10n1到10n2，数据个数为n，缺省n为50。 a=logspace(1,3,3) a= 10 100 1000,（4）一些常用的特殊矩阵 单位矩阵：eye(m,n); eye(m) 零矩阵：zeros(m,n); zeros(m) 一矩阵：ones(m,n); ones(m) 对角矩阵：对角元素向量 V=a1,a2,a

5、n A=diag(V) 均匀分布随机矩阵：rand(m,n)产生一个mn的均匀分别的随机矩阵 正态分布随机阵：randn(m,n),1、转置：对于实矩阵用（）或（.）求转置结果是一样的；然而对于含复数的矩阵，则（）将同时对复数进行共轭处理，而 （.）则只是将其排列形式进行转置。, a=1 2 3;4 5 6 a = 1 4 2 5 3 6, b=1+2i 2-7i b = 1.0000 - 2.0000i 2.0000 + 7.0000i b=1+2i 2-7i. b = 1.0000 + 2.0000i 2.0000 - 7.0000i,四、矩阵的操作,A(m,n)：提取第m行，第n列元素

6、A(:,n)：提取第n列元素 A(m,:)：提取第m行元素 A(m1:m2,n1:n2)：提取第m1行到第m2行和第n1列到第n2列的所有元素（提取子块）。,2、提取矩阵中的元素,3、判断矩阵的大小,a=1 2 3;3 4 5; m,n=size(a) m = 2 n = 3,length(a) ans = 3 max(size(a) ans = 3,m,n=size(A)：返回矩阵的行列数m与n。 length(A)=max(size(A)：返回行数或列数的最大值。,+ - * / .* . ./ .,4、四则运算与幂运算,只有维数相同的矩阵才能进行加减运算。 注意只有当两个矩阵中前一个矩阵

7、的列数和后一个矩阵的行数相同时，才可以进行乘法运算。 ab运算等效于求a*x=b的解；而a/b等效于求x*b=a的解。 只有方阵才可以求幂。 点运算是两个维数相同矩阵对应元素之间的运算。,算术运算符,(1)矩阵加减法“”：AB 功能：两矩阵对应元素相加减。因此，A和B两矩阵必须有相同的大小，或其中之一为标量，标量可以与任意大小的矩阵相加。 (2)矩阵相乘“*”：A*B 功能：C =A*B为两矩阵线性代数的乘积，即,(3) 矩阵元素相乘“.*”：A.*B 功能：矩阵A和B的对应元素相乘；因此，A和B必须大小相同，或其中之一为标量。 (4)矩阵右除“B/A”与左除“AB” 如果A为一非奇异矩阵，则

8、B/A与AB可通过A的逆矩阵与B矩阵得到：B/A=B*inv(A)； AB=inv(A)*B。,(5)矩阵元素右除“A./B”与左除“A.B” 矩阵元素右除“A./B”表示矩阵元素A(i,j)/B(i,j)；矩阵元素左除“A.B” 表示矩阵B(i,j)/A(i,j)，因此，A和B必须大小相同，或者其中之一为标量。 (6)矩阵幂“”：Xp 如果p为标量，表示X的p次幂；如果X为标量，而p为矩阵，Xp用特征值和特征特征 向量表示X的矩阵p次幂。注意X和p不能同时为矩阵，但必须是方阵。 (7)矩阵元素幂“.”：A.B A.B表示矩阵元素A（i,j）的B(i,j)次幂，A与B必须大小相同，或者其中之一

9、为标量。,(8) 矩阵转置“ ” A表示矩阵A的线性代数转置。对于复矩阵，表示复共轭转置。 (9) 非共轭转置“ . ” A.表示非共轭转置；对于复矩阵，不包括共轭。 (10)冒号操作符“：” 冒号是一个非常有用的操作符；可以产生向量、数组下标以及for循环。,关系比较结果只有两种可能，即1或0。1表示关系式这“真”，即关系式正确；0表示该关系为“假”，即它不成立。,逻辑操作符,通常逻辑变量只能取0(假)和1(真)两个值。逻辑量的基本运算除“与(&)”、“或(|)”和“非()”外，有时也包括“异或(xor)”，不过“异或”可以用3种基本运算组合而成。两个逻辑量经过这4种逻辑运算后的输出仍然是逻

10、辑量。,关系操作符,关系运算是指两个元素之间数值的比较。MATLAB所提供的关系操作符如表所示。,关系与逻辑函数,其他关系与逻辑函数,测试函数,复数运算,1MATLAB中所有的运算符和函数都对复数有效。,2复数的共轭可利用函数“conj”来完成,5、变量检查,在程序调试或变量的赋值过程，往往需要检查工作空间中的变量、变量的阶数以及变量赋值内容。在检查变量及其阶数等内容时，既可用工作空间窗口，也可在命令窗口使用who或whos命令来完成检查。当查看某变量的赋值情况，可在命令窗口直接键入该变量名回车即可。,6、方阵的相关计算,求逆：inv(A) 求行列式：det(A) 求特征值和特征向量： V, D=eig(A),五、关系运算和逻辑运算,表1 关系操作符,表2 逻辑运算符,表3 逻辑关系函数,例. 关系运算： A=1:9, B=10-A, r0=(A4), r1=(A=B) A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B = 9 8 7 6 5 4 3 2 1 r0 = 1 1 1 0 0