Matlab基本操作及应用.ppt

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1、MATLAB的基本操作及应用,适用专业：通信09级,主要内容,MATLAB概述历史，应用，安装及操作界面介绍MATLAB基本操作向量/矩阵操作，图形处理MATLAB简单编程M文件，程序调试及运行,Matlab概述,在版本更新方面v1.0(1984)v7.0(2004)在平台扩展方面DOS Windows,Linux等；在主要功能方面,Cleve Moler 博士,Jack Little CEO/Founder,MATLAB概述,在诸多领域都有广泛的应用 简单的特征值求解，解线性方程 Statistics and Data Analysis Math and Optimization Compu

2、tational Biology Image Processing,MATLAB概述,简洁的编程语言程序可移植性好开放的源程序代码与其他编程语言进行混合编程丰富的MATLAB工具箱包括两类工具箱：A功能性工具箱(包括数百个核心内部函数)B学科性工具箱(例如，Bioinformatics Toolbox),MATLAB概述,便捷的数值/符号计算功能定义了丰富的运算符，提供了丰富的库函数。和Maple相结合，其具有符号计算功能。强大的图形处理功能多维图形的绘制，图形用户界面的设计和动画的制作等。,MATLAB的应用,例1 求方程 x2+x-6=0的所有根。,p=1,1,-6;%建立多项式系数向量x

3、=roots(p)%求根,x=-3 2,MATLAB的应用,例2 绘制正弦曲线和余弦曲线。,t=0:0.1:10y1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1,r,t,y2,b-);x=1.7*pi;1.6*pi;y=-0.3;0.8;s=sin(t);cos(t);text(x,y,s);title(正弦和余弦曲线);legend(正弦,余弦)xlabel(时间t),ylabel(正弦、余弦)gridaxis square,图像处理,Chatziioannou A,et al.,Gene ARMADA:an integrated multi-analysis platform f

4、or microarray data implemented in MATLAB.BMC Bioinformatics,2009,10:354.,MATLAB安装和启动,Matlab安装文件的选择-Matlab 6.5版本以上获取Mathworks公司提供的合法个人使用许可工具箱的选择-Bioinformatics ToolboxMATLAB的启动,MATLAB用户界面概述,在当前目录窗口中可以：显示或改变当前目录.显示当前目录下的文件并提供搜索功能.如何改变当前目录？输入命令：cd c:mydir只有在当前目录或搜索路径下的文件、函数可以被直接运行或调用。,MATLAB的当前目录和搜索路径,

5、MATLAB的搜索路径,搜索路径的设置是决定程序是否正确运行的关键之一。当用户在命令窗口输入一条命令后，MATLAB按照一定次序寻找相关的文件。基本的搜索过程是：是不是一个变量？是不是一个内部函数？是否为当前目录下的M文件？是否为搜索路径中其他目录下的M文件？,MATLAB的搜索路径,查询某一特定指令所在的搜寻路径，可用 which 指令要将目录加入MATLAB 的搜寻路径，可用addpath 指令检视MATLAB 已设定的搜寻路径，可用 path 指令,MATLAB主菜单,主菜单包括File、Edit、Debug、Desktop、Window和Help等 6个菜单项。可以执行New、Open

6、、Undo、Redo、Cut、copy和Step等操作。,MATLAB主菜单,File：实现有关文件的操作.Edit：用于命令窗口的编辑操作.Debug：用于调试MATLAB程序.Desktop：用于设置工作空间和工具栏的显示项.Window：用于设置Array Editor的显示项.Help：用于提供帮助信息(help path).,MATLAB工具栏,包括内容：新建文件、打开文件、剪切、复制和粘贴等常用图标。显示MATLAB的当前路径，用户还可以通过工具栏来改变当前目录路径。,MATLAB命令窗口,可以通过Desktop|Desktop Layout|Command Window Only

7、 操作调出命令窗口,“”为命令提示符，表示MATLAB正在处于准备状态。在“”后键入命令并按下回车键后，MATLAB就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。,MATLAB的工作空间窗口,用于存储各种变量和结果的内存空间。显示工作空间中所有变量的名称、大小、字节数和变量类型说明。可对变量进行添加、编辑、保存和删除。,MATLAB的命令历史窗口,纪录所有输入命令，标明使用时间，方便用户的查询。若双击命令历史窗口中某条命令，则再次执行该命令。,MATLAB帮助系统,进入帮助窗口可以通过以下3种方法：单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按钮。在命令窗口中输入helpwin、helpde

8、sk或doc。选择Help菜单中的“MATLAB Help”选项。注：查看源代码的命令为：open*,MATLAB帮助系统,帮助命令包括help等lookfor本地帮助信息以及远程帮助信息。help命令在命令窗口中直接输入help命令将会显示当前帮助系统中所包含的所有项目，即搜索路径中所有的目录名称。可以通过help加函数名来显示该函数的帮助说明。,MATLAB基本操作向量/矩阵操作，图形处理,MATLAB中的变量,变量是MATLAB 的基本元素之一.不要求对所使用的变量进行事先说明；不需要指定变量的类型.变量名长度不超过31位，超过31位的字符系统将忽略不计.变量名区分大小写.变量名必须以字

9、母开头，变量名中可以包含字母、数字或下划线，但不允许出现标点符号.,MATLAB中的基本代数运算符,运算 符号 举例加法，a+b+5+3减法，a-b-5-3乘法，ab*5*3 除法，ab/or 48/4=448=12乘幂，ab 52=25,MATLAB中向量、矩阵基本运算符,运算 符号 举例加法，a+b+1 2+3 4 1,2+3减法，a-b-1 2-3 4 1,2-3乘法，a*b*1,2*3 1,2*3,4 a.*b.*1,2.*3,4=3,8逆乘，左乘 ax=b x=ab=inv(a)*b 右乘/xa=b x=b/a=b*inv(a)乘幂，方阵的幂 a2=a*a 元素的幂.a.2 x.3,

10、向量的创建,MATLAB的变量可以用来存储向量或矩阵,X=1 2 3X=1,2,3X=1;2;3X=1:3X=1:1:3,mn矩阵的创建,A=4 10 1 6 2;8 2 9 4 7;7 5 7 1 5;0 3 4 5 4;23 13 13 0 3;规则矩阵元素必须用 括住；矩阵元素必须用逗号或空格分隔；在内矩阵的行与行之间必须用分号分隔.,矩阵的其他运算,det%行列式的值eig%矩阵的特征值diag%对角矩阵,%矩阵转置sqrt%矩阵开方max%矩阵的最大值,MATLAB程序流程控制,MATLAB 提供重复循环（Loops）及条件判断（Conditions）等程序流程控制（Flow Con

11、trol）的指令,例:对n=1,2,10,求xn=的值,for n=1:10 x(n)=sin(n*pi/10);endx,MATLAB基本作图,例：t=0:pi/100:2*pi;y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5);plot(t,y,t,y1,t,y2),例：t=0:0.1:10y1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1,r,t,y2,b-);x=1.7*pi;1.6*pi;y=-0.3;0.8;s=sin(t);cos(t);text(x,y,s);title(正弦和余弦曲线);legend(正弦,余弦)xlabel(时间t),yla

12、bel(正弦、余弦)gridaxis square,MATLAB基本作图,其他绘图函数,plot3meshsurfhistbar,MATLAB简单编程,M 文件,若要一次执行大量的MATLAB 指令，可将这些指令存放于一个扩展名为m 的档案，并在 指令提示号下键入此档案的主档名即可。,脚本式M文件举例,绘制-2pi，2pi区间的正弦曲线图x=-2*pi:0.05:2*pi;y=sin(x);plot(x,y,c+)legend(正弦曲线图),函数式M文件举例,两个实数求和解：调出M-edit窗口，在里边输入如下内容。%该函数用于计算两个数之和function c=AddFunction(a,b

13、)c=a+b;,MATLAB的学习方法,熟悉掌握常用的语法和函数；结合课题，在实践过程中加深认识；学会提问题，寻求大家的帮助；多看帮助文件；查阅参考书籍。,MATLAB基本作图-子图分割,subplot 子图分割命令调用格式：subplot(m,n,p)按从左至右，从上至下排列,行,列,绘图序号,MATLAB基本作图-多窗口作图,figure(n)创建窗口函数，n为窗口顺序号。t=0:pi/100:2*pi;y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5);plot(t,y)%自动出现第一个窗口figure(2)plot(t,y1)%在第二窗口绘图figure(3)p

14、lot(t,y2)%在第三窗口绘图,MATLAB基本作图,将标题、坐标轴标记、网格线及文字注释加注到图形上，这些函数为：title 给图形加标题 xlable 给x轴加标注 ylable 给y轴加标注 text 在图形指定位置加标注 gtext 将标注加到图形任意位置 grid on(off)打开、关闭坐标网格线 legend 添加图例 axis 控制坐标轴的刻度,MATLAB基本作图,plot 最基本的二维图形指令plot的功能：plot命令自动打开一个图形窗口（Figure）.用直线连接相邻两数据点来绘制图形.根据图形坐标大小自动缩扩坐标轴，将数据标尺及单位标注自动加到两个坐标轴上，可自定坐标轴，可把x,y 轴用对数坐标表示.,MATLAB基本作图,如果已经存在一个图形窗口，plot命令则清除当前图形，绘制新图形.可单窗口单曲线绘图；可单窗口多曲线绘图；可单窗口多曲线分图绘图；可多窗口绘图.可任意设定曲线颜色和线型.可给图形加坐标网线和图形加注功能.,MATLAB基本作图,plot(x,y,s)开关格式，开关量字符串s设定曲线颜色和绘图方式，使用颜色字符串的前13个字母，如 yellowyel表示等。具体“help plot”或者参见MATLAB的文档,