Matlab簡介與使用方法PPT課件

1 Matlab基本情況 MATLAB是MatrixLaboratory的縮寫MATLAB是由MathWorks公司開發(fā)的一款高級科學(xué)計算和工程仿真軟件 MATLAB支持?jǐn)?shù)學(xué)計算 例如數(shù)值計算 符號計算和數(shù)據(jù)擬合 數(shù)據(jù)可視化 繪圖 圖像處理 聲音和動畫處理 還提供簡單易用算法開發(fā)語言 M語言 及環(huán)境 以及專業(yè)的應(yīng)用工具箱 例如系統(tǒng)模擬和仿真 MATLAB可用來進(jìn)行數(shù)學(xué)建模與分析 信號處理 圖像處理 財經(jīng)金融建模與分析等 目前 MATLAB已成為國內(nèi)外高校和科研部門進(jìn)行科學(xué)研究的重要工具 2 通信仿真的意義 仿真是衡量系統(tǒng)性能的手段 通過仿真模型得到的仿真結(jié)果可用于推斷系統(tǒng)的性能 為系統(tǒng)改造提供可靠的參考 3 1 2MATLAB7 3開發(fā)環(huán)境1 2 1MATLAB7 3的環(huán)境設(shè)置 4 1 2 2MATLAB的啟動和退出 1 MATLAB的啟動選擇 開始 程序 MATLAB 或者在桌面上的圖標(biāo) 就可以啟動MATLAB7 3的工作界面 2 MATLAB的退出在MATLAB的命令窗口輸入 exit 命令 在MATLAB的命令窗口輸入 quit 命令 直接單擊MATLAB命令窗口的按鈕 5 7 開始菜單在MATLAB操作界面的左下角有一個按鈕 是MATLAB的快捷菜單 開始菜單中顯示的為現(xiàn)場菜單 包括交互界面窗口的列表 快捷方式和常用的子菜單項 6 2 工具欄 工具欄是在編程環(huán)境下提供的對常用命令的快速訪問 當(dāng)鼠標(biāo)停留在工具欄的按鈕上時 就會顯示出該按鈕的功能 7 1 2 4通用窗口 MATLAB7 3工作界面中的常用窗口包括命令窗口 歷史命令窗口 當(dāng)前工作目錄窗口 工作空間瀏覽器窗口 變量編輯窗口 M文件編輯 調(diào)試窗口 幫助窗口和程序性能剖析窗口等 所有窗口都可以單獨顯示 使用Undock 浮動 和Dock 固定 可使窗口單獨出來和返回到MATLAB工作界面中 8 1 命令窗口 CommandWindow 在命令窗口中輸入MATLAB的命令和數(shù)據(jù)后按回車鍵 立即執(zhí)行運算并顯示結(jié)果 MATLAB在命令窗口中的語句形式為 變量 表達(dá)式 說明 命令窗口中的每個命令行前會出現(xiàn)提示符 沒有 符號的行則是顯示的結(jié)果 表示該項是可選項 9 例1 1在命令窗口中輸入不同的命令和數(shù)值 并查看其顯示方式 a 0 5a 0 5000 ifa 1c trueendc 1 練習(xí) 10 命令窗口中的標(biāo)點符號 P9 參看表1 7所示 其中有 空格 11 SpecialSymbols Addition Subtraction Multiplication Division Exponentiation 12 ForExample 4 u 3 v v 3 u 2 v 3 13 數(shù)值計算結(jié)果的顯示格式 一種方法是在 File Preferences 進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置對話框的 NumericFormat 欄設(shè)置數(shù)據(jù)的顯示格式 如右圖所示 另一種方法是直接在命令窗口中使用 format 命令來進(jìn)行數(shù)值顯示格式的設(shè)置format格式如表1 9所示 14 例1 3使用format函數(shù)在命令窗口中顯示運算結(jié)果 a sin 60 pi 180 a 0 8660 formatlong long格式為15位數(shù)字顯示 aa 0 86602540378444 formatshorte shorte為5位科學(xué)計數(shù)顯示 aa 8 6603e 001 練習(xí) 15 命令窗口的常用控制命令 clc 清屏 清除命令窗口中的所有已顯示的內(nèi)容 clear 刪除內(nèi)存中的變量 16 2 歷史命令窗口 CommandHistory 歷史命令窗口用來記錄并顯示已經(jīng)運行過的命令 函數(shù)和表達(dá)式 在默認(rèn)設(shè)置下 該窗口會顯示自安裝以來所有使用過命令的歷史記錄 并標(biāo)明每次開啟MATLAB的時間 17 例1 4選擇歷史命令窗口的命令行執(zhí)行并創(chuàng)建快捷方式 單擊鼠標(biāo)右鍵在快捷菜單中選擇 CreateShortcut 則會出現(xiàn) ShortcutEditor 對話框 18 3 當(dāng)前目錄瀏覽器窗口 CurrentDirectoryBrowser 用來設(shè)置當(dāng)前目錄 并顯示當(dāng)前目錄下的M文件 MAT文件 MDL文件等文件信息 窗口中包括文件類型 FileType 文件大小 Size 最后修改 LastModified 時間和文件的說明信息 Description 等 19 查看工作目錄下文件的相關(guān)信息的常用命令如下 what 列出當(dāng)前目錄下的M MAT MEX文件清單 dir 顯示當(dāng)前目錄或指定當(dāng)前目錄下的文件 cd路徑 改變或顯示當(dāng)前工作目錄 路徑可省略 省略時為顯示當(dāng)前工作目錄 cd 表示回到上一級目錄 type 顯示文件內(nèi)容 delete 刪除文件 which文件名 指出M文件 MEX文件 工作空間變量 內(nèi)置函數(shù)或Simulink模型所在的目錄 練習(xí) 20 4 工作空間瀏覽器窗口 Workspace 工作空間瀏覽器窗口用于顯示內(nèi)存中所有的變量名 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 類型 大小和字節(jié)數(shù) 不同的變量類型使用不同的圖標(biāo) 21 在MATLAB7 3的命令窗口中也可以通過命令來查看工作空間的變量 以下是常用的命令 who 查閱MATLAB內(nèi)存變量名 whos 查閱MATLAB內(nèi)存變量名 大小 類型和字節(jié)數(shù) clear 變量名1變量名2 刪除內(nèi)存中的變量 變量名1變量名2可省略 省略時表示刪除所有變量 22 5 數(shù)組編輯器窗口 ArrayEditor 啟動數(shù)組編輯器窗口的方法有 在工作空間窗口中雙擊該變量 在工作空間窗口中選擇變量 按鼠標(biāo)右鍵在快捷菜單中選擇 Open 菜單 單擊工具欄中的打開變量 OpenSelection 按鈕 23 6 M文件編輯 調(diào)試器窗口 Editor Debugger 打開M文件編輯 調(diào)試器窗口的方法有 單擊MATLAB工作界面工具欄上最左邊圖標(biāo) 單擊菜單 File New M file 創(chuàng)建新M文件 單擊MATLAB工作界面工具欄上打開文件圖標(biāo) 單擊菜單 File Open 在出現(xiàn)的 Open 對話框中選擇文件名后單擊 打開 按鈕 打開相應(yīng)文件 用鼠標(biāo)雙擊當(dāng)前目錄窗口中的M文件 可直接打開相應(yīng)的文件 24 7 程序性能剖析窗口 Profiler 程序性能剖析窗口用來對M文件各命令的耗時進(jìn)行分析 打開程序性能剖析窗口的方法有 單擊MATLAB工作界面工具欄上的圖標(biāo) 選擇菜單 Desktop Profiler 在命令窗口中輸入 profileviewer 命令 25 1 3MATLAB7 3的其它管理1 3 1MATLAB文件格式 常用文件類型 m mat fig mdl mex p 1 程序文件 程序文件即M文件 M File 其文件的擴展名為 m 2 數(shù)據(jù)文件 數(shù)據(jù)文件即MAT文件 其文件的擴展名為 mat 3 圖形文件 圖形文件 Figure 的擴展名為 fig 26 4 模型文件 模型文件 Model 擴展名為 mdl 可以在 File 菜單中創(chuàng)建Model時生成 mdl文件 5 可執(zhí)行文件 可執(zhí)行文件即MEX文件 其文件的擴展名為 mex 6 項目文件 項目文件的擴展名為 prj 7 P碼文件 P碼文件即偽代碼文件 是M文件被調(diào)用后在內(nèi)存中生成的內(nèi)部偽代碼 27 1 3 2標(biāo)識符的搜索路徑 1 MATLAB的基本搜索過程 以 sin x 為例 按照以下的順序進(jìn)行搜索 首先在MATLAB內(nèi)存中進(jìn)行檢查 檢查 sin 和 x 是否為工作空間的變量或特殊變量 其次檢查 sin 和 x 是否為MATLAB的內(nèi)部函數(shù) Built inFunction 然后在當(dāng)前目錄上 檢查是否有相應(yīng)的 m 或 mex 文件存在 最后在MATLAB搜索路徑的所有其他目錄中 依次檢查是否有相應(yīng)的 m 或 mex 的文件存在 如果都不是 則MATLAB發(fā)出錯誤信息 練習(xí) 由內(nèi)到外 28 2 設(shè)置搜索路徑窗口 SetPath 打開設(shè)置搜索路徑窗口的方法有兩種 在MATLAB界面選擇菜單 File SetPath 在命令窗口中運行 pathtool 或 editpath 命令 29 3 設(shè)置搜索路徑的常用命令 1 path命令path path 新目錄 2 addpath命令addpath目錄1目錄2 參數(shù) 30 1 6MATLAB7 3的幫助系統(tǒng)1 6 1使用幫助瀏覽器 幫助主題 Contents 索引 Index 搜索 Search 和演示 Demos 四個面板來查找?guī)椭畔?Contents面板為可展開的樹形結(jié)構(gòu) 向用戶提供全方位系統(tǒng)幫助的向?qū)D Index面板是MATLAB提供的術(shù)語索引表 可以查找命令 函數(shù)和專用術(shù)語等 Search面板是通過關(guān)鍵詞來查找全文中與之匹配的章節(jié)條目 Index只在專用術(shù)語表中查找而Search的搜索是在整個HTML文件中進(jìn)行的 因此其覆蓋面更寬 Demos面板為MATLAB提供了Demo演示 31 32 1 6 2使用幫助命令 1 help命令help命令可以獲得MATLAB命令和M文件的幫助信息 如果知道準(zhǔn)確的命令名稱或主題詞 使用help命令來查找最快捷 help命令名稱2 lookfor命令lookfor命令是在所有的幫助條目中搜索關(guān)鍵字 常用來查找具有某種功能而不知道準(zhǔn)確名字的命令 lookfortopic all3 打開幫助窗口命令 helpwin helpdesk demo 練習(xí) 33 練習(xí) 在命令窗口中輸入以下命令 并查看顯示的圖形 a 1234 b 5678 c a b i plot c 34 練習(xí) 在MATLAB中 用于括住字符串 A B C D 答案 C 35 練習(xí) 在MATLAB的命令窗口中執(zhí)行 命令 使數(shù)值5 3顯示為5 300000000000000e 000 A formatlongB formatlongeC formatshortD formatshorte 答