信号与系统(第四版 燕庆明)(含习题解答)MATLAB应用概要.doc

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1、MATLAB应用概要1.MATLAB的知识与特点MATLAB是由美国Mathworks公司于1984年推出的一种功能强大的科学计算软件，主要适用于矩阵运算、信息处理和控制等领域的分析与设计。MATLAB是“矩阵实验室”（MATrixLABoratoy）的缩写。它以矩阵运算为基础，以简洁便用的“科学便笺式”编程语言，可交互的集成环境，强大的图形可视化功能，广泛应用于科学、工程和绘图的各种领域，受到科学界和教育界的高度好评。其特点是：(a)数值计算功能强，每个数值元素都视为复数，用双精度（64位）一种格

2、式，编程简化；(b)具有符号计算功能；(c)简单而强大的作图功能；(d)人机界面适合科技人员；(e)功能多，可扩展性强，有多种工具箱作专门处理；2.MATLAB的窗口与应用常识2.1命令窗口以MATLAB6.x为例，其集成环境有桌面平台及8个组成部分：指令窗口、历史指令窗口、工作台及工具箱窗口、工作目录窗口、工作空间窗口、矩阵编辑器、程序编辑器和帮助浏览器。点击桌面上的MATLAB图标进入MATLAB后，即可看到命令窗口（CommandWindow）,它是主窗口，当显示“〉〉”时，表示系统处于准备接

3、受命令的状态。2.2图形窗口一般，只要执行任一种绘图命令，就会自动产生图形窗口,以后的绘图都在这一个图形窗口中进行。2.3文本编辑窗口用MATLAB计算有两种方式，一种是简单计算，可在命令窗口一行一行地输入各命令，另一种是对复杂计算时，把多行命令组成一个M文件，让MATLAB自动执行。2.4M文件采用MATLAB所规定的一套语言及语法编写的源文件记作.m文件。其文件名不能以数字开头，也不能包含文字，但可以用下划线“_”。2.5Help命令Help命令是查询函数相关信息的最基本方式，信息会直接显示在命

4、令窗口中。2.6应用常识MATLAB使用双精度数据，所有系统命令都是小写形式。矩阵是MATLAB进行数据运算的基本元素，矩阵中的下标从1开始，而不是0，标量是作为1×1的矩阵来处理的。语句或命令的结尾的分号“；”会屏蔽当前结果的显示。注释位于%之后，不被执行。使用上下箭头实现命令的滚动显示，可用于再编辑和再执行。变量名必须以字母开头，可以由字母、数字和下划线组成。要画出一条平滑的连续曲线，最少需要200个数据点。即使预先对t做了定义，也应该使用数组操作，如f(t)=(2.^(-t)).*sin(2*

5、t);若写作2^(-t)*sin(2*t)时会提示出错。要想在同一个图形坐标上绘制多条曲线，应使用plot(t,f)，holdon，plot(t1,f1)，holdoff或plot(t,f,t1,f1)均可。为了在图形中标出，，等特殊符号，应采用MATLAB提供的专门字母表示。如表1所示。表1特殊符号的表示法字符串符号字符串符号字符串符号alphabetagammadeltaepsilonthetalambdataointomegaphiPhipiinftyOmega3

6、.MATLAB的常用函数3.1基本数学函数常用的基本数学函数如表2所示。表2基本数学函数正弦sin余弦cos正切tan指数exp自然对数log矩阵指数函数expm绝对值abs求实部real求虚部imag平方根sqrt求数组的最大值max求数组的最小值min求数组的平均值mean求和sum求矩阵的特征值eig求复数的相角angle求共轭conj辛格函数sinc3.2基本作图函数作图函数如表3所示表3常用的作图函数plot绘制连续波形stem绘制离散波形loglog绘双对数坐标图subplot分割图形窗

7、口hold保留当前曲线figure定义图形窗口line画直线title为图形加标题grid画网格线xlabel为X轴加上轴标ylabel为Y轴加上轴标text在图上加文字说明gtext用鼠标在图上加说明axis定义x,y坐标轴标度zzplot画符号函数的图形4.矩阵的创建在MATLAB中，矩阵是运算的基本单元，所以创建矩阵非常重要。创建矩阵有三种方法：直接输入法、内部函数创建法和利用矩阵编辑器和修改矩阵。4.1直接输入法实数矩阵：对于维数较小的实数矩阵，可以从键盘直接输入。具体方法是：将矩阵的元素用

8、方括号“[]”括起来，按行输入各元素，各行用分号“；”或Enter隔开。例如矩阵a=可写成指令：a=[123;456;789]复数矩阵：矩阵的各元素为复数时，与上述实数矩阵类似。不过写法有规定，如6+4j不可写成6+j4。应该写为6+j*4或6+i*4。4.2内部函数创建法利用MATLAB提供的许多函数可以创建一些特殊矩阵。例如：ones(m,n)生成一个元素全部为1的m行n列矩阵eye(m,n)生成一个主对角线元素为1的其余为0的矩阵pascal(n)生成一个n维帕