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《MATLAB信号處理超級學習手冊》——1.2 MATLAB基本操作

本節書摘來自異步社群《matlab信号處理超級學習手冊》一書中的第1章,第1.2節,作者:matlab技術聯盟 , 史潔玉著,更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視

matlab信号處理超級學習手冊

本節主要介紹matlab一些入門知識,包括matlab桌面和視窗,matlab指令格式、資料格式、資料檔案和變量管理,matlab的變量,matlab的程式設計方法,matlab作圖方法,線上幫助的使用和程式檔案、目錄的管理等。

1.2.1 matlab使用者界面

啟動matlab,單擊matlab圖示,進入到使用者界面,如圖1-1所示。

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進入到matlab指令窗(matlab command window),在指令窗内,可以輸入指令、程式設計、進行計算。

使用help指令,在搜尋欄輸入fft,會出現如圖1-2所示的畫面。從圖中可以很快知道一些函數的用法。在matlab中也提供了m檔案的編輯視窗,如圖1-3所示。

1.2.2 變量及指派

在matlab中,變量由字母、數和下畫線組成。第一個字元必須是字母,一個變量最多由31個字元組成,并區分大小寫。下面是matlab中表示特殊量的字元:pi(圓周率)、eps(最小浮點數)、inf(正無窮大)、nan(表示0/0或inf-inf等不定值)、i,j(虛數機關)。

《MATLAB信号處理超級學習手冊》——1.2 MATLAB基本操作
《MATLAB信号處理超級學習手冊》——1.2 MATLAB基本操作

matlab語句的一般形式為:變量=表達式。當某一語句的輸入完成後,按“enter”鍵,計算機就執行該指令。如果該語句末沒輸入其他符号或輸入了逗号,将顯示結果;如果句末輸入了分号,将不顯示結果;如果語句中省略了變量和等号,那麼計算機将結果指派給變量ans。

把m×n個數排成m行n列的數表,此數表被稱為m行n列的矩陣,記為:

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matlab中矩陣的輸入方法如下:b=[3,4,5;1,2,2],逗号是數之間的分隔符(也可用空格代替);分号是換行符。

1.2.3 繪圖指令

繪制二維圖形的基本指令是plot(x,y)。其中x、y是1×n階矩陣。也可以用格式plot(x1,y1,x2,y2,…)把多條曲線畫在同一坐标系下。在這種格式中,每個二進制對x-y的意義都與plot(x,y)的相同,每個二進制對x-y的結構也必須符合plot(x,y)的要求,但二進制對之間沒有限制關系。以上3種格式中的x、y都可以是表達式,但表達式的運算結果必須符合上述格式要求。

matlab的圖形功能還提供了一組開關指令。關于顔色和線形用下面的方法進行控制。plot(x,'r')表示用紅色号畫線,plot(x,y,'b+')表示用藍色+号畫線,plot(x1,y1,'y-',x2,y2,'g:')表示第一組用黃色實線畫線,第二組用綠色點線畫線。

matlab的線型字元有很多,可以随心所欲地把圖畫得很漂亮。下面幾個線型字元大家可以選用:

s:小方塊;h:六角星;d:鑽石形;v:向下三角形;^:向上三角形。

matlab還提供了圖形的加注指令:

【例1-2】把y1=sint,y2=cost,y3=sint2-tcost繪制在一張圖上。運作程式如下:

運作結果如圖1-4所示。

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有時同一曲面或曲線需要從不同的角度去觀察,或用不同的表現方式去表現。這時,為了便于比較,往往在一個視窗内畫多幅圖形。matlab用subplot指令實作這一目的,具體格式為:

【例1-3】把sinx,cosx,atanx,sinxcosy畫在一個視窗。運作程式如下:

運作結果如圖1-5所示。

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1.2.4 matlab程式的結構流

matlab也有控制流語句,用于控制程式的流程。主要有for循環、while循環、if和break3種控制語句。雖然語句很少,但功能很強。

(1)for循環語句

(2)while循環

while循環語句用來控制一個或一組語句在某邏輯條件下重複預先确定或不确定的次數。

(3)if和break語句

matlab中if和break語句的作用與使用方式同其他程式設計語言一樣,用來将控制流程進行分流與中斷退出。

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