附录A MATLAB简介

附 录

MATLAB是一种用于科学计算且功能很强的高级程序设计语言。它易于学会，主要用来解决复杂的工程问题。

MATLAB由内建于解释器中的函数或以M文件存在的函数组成，他是包含有实现某种算法的程序语句序列。MATLAB在电脑屏幕上以三种类型的窗口工作。它们是命令窗口、图形窗口和编辑器窗口。命令窗口的标题为Command，图形窗口的标题为Figure No.1，而编辑器窗口的标题或是一个已经打开的现存M文件的名字，或者为Unititled，代表创建一个新的M文件。命令窗口显示符>>，表明它准备执行MATLAB命令。大部分输入命令的结果在命令窗口显示，同时这个窗口也可用来运行小程序和保存M文件。由画图命令产生的所有图形在图形窗口出现。

1． 数字和数据表示

MATLAB使用常规的十进制符号表示数字。负数可用一个位于最前面的负号来表示。MATLAB中可表示的数字的近似范围从10-308到10308。很大或很小的数字可以以指数形式表示。下面是一些有效数字表示的典型例子： 1234.56789 l 23456.789E·2 1.23456789e3 —123456.789 注意，在指数前不应有空格。

MATLAB中的数据以矩阵表示且不需要预先指定维数，元素可以是实数或复数。矩阵元素可以用两种不同的方式输入。既可以在用分号分开的单行键入，又可以在不同的行键人。例如，3x 4矩阵A

?1357??? A?2468 ????9101112??可以以

A=[1 3 5 7；2 4 6 8；9 10 11 12]；或以

A=[1 3 5 7

2 4 6 8 9 10 11 12]；

的形式输入。

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2． 算术运算

如下所示．MATLAB中有两种不同类型的算术运算用来对已存储的数据进 行操作，其中x和y表示两个不同的矩阵。若x和y具有相同的维数，x和y的相加由表达式x+y实现。相加运算+也可用来把一个标量加到一个矩阵中。同样地，从x减去y由表达式x—y实现。减法运算—也可用来将一个标量从一个矩阵中减去。

若x的列数与Y的行数相同，矩阵相乘x﹡y产生x和y的线性代数乘积。乘法运算﹡也可用来将一个标量乘以一个矩阵。若x和y有同样的维数，x.﹡y是一个数组相乘，它形成X和y的逐元素的乘积。

若y是一个方阵．而x是一个具有与y的列数相同的矩阵，则矩阵右除x／y相当于x﹡lnv(y)，其中inv(y)表示y的逆。若它们中的一个是标量，右除运算x／y也能实现。若y是一个方阵而x是一个带有与y的行数相同的矩阵，则矩阵左除X＼Y相当于lnv(y)﹡x。

若x和y有相同的维数，数组右除用表达式x./y实现，得到第一个矩阵，其第(r,s)个元素由x(r,s)／y(r,s)给出。

若在一个语句中使用乘法运算，在求取这个表达式时遵循通常的优先规则，然而，括号可以改变运算的优先顺序。

3． 关系运算符

在MATLAB中，关系运算<，<=，>，>=，==和-=分别表示比较运算小于、 小于等于、大于、大于等于、等于和不等于。使用这些运算符对两个同样大小的矩阵进行比较时，MATLAB将把对应的元素逐个进行比较，其结果也将以同样大小的矩阵出现。且当关系为真时，矩阵中的该元素被设为1，而当关系为假时，该元素被设为0。在复数值的矩阵情况下，运算符<，<=，>，>=将只用来比较矩阵元素的实数部分．但运算符==和-=可用来比较实数和虚数两部分。 4．逻辑运算符

在MATLAB中，三个逻辑运算—，|和- 分别实现与（AND）、或（OR）及非（NOT）运算。当应用到矩阵时，它们将逐个元素进行运算，用0表示FALSE而用1表示TRUE。 5．流程控制

MATLAB的流程控制命令是break,else,elseif,end,error,for,if,return和while。这些命令允许有条件地执行某些程序命令。命令for用于以给定的次数重复一组程

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序指令。命令if用来有条件地执行一组程序指令，而命令while可以用来以一个无法确定的次数重复程序指令。跟在命令for,while和if后面的指令必须用命令end结束。命令break用于结束一个循环的执行。命令else和elseif需与命令if一起使用，它可在一个循环的执行中使其有条件的停止。命令error用于显示错误消息并中断函数。 6．输出数据格式

MATLAB中的所有算术运算都以双精度进行。然而，在命令窗口可用不同的格式来显示操作的结果。若所有的结果是严格的证书，则它们以无小数点的形式显示。若一个或更多数据元素不是整数，则结果可按不同的精度显示。format short显示五个有效小数位，这是默认的格式。format short e显示带有两个正或负十进制指数的五个有效小数位。format long显示15个有效小数位，而format long e显示15个有效小数位加两个正或负十进制指数。

7．图形

MATLAB能将计算结果以高级的图形方式显示出来。在许多情况下，我们仅涉及二维图形，只在一些特殊情况下用到三维图形。对于二维图形，图形可以以不同的形式表示——坐标轴即可以用线性尺度，又可以用对数尺度，或者一个轴用线性尺度而另一个轴用对数尺度。我们可以在图中加入栅格线，在两个轴上加标记，在图顶部加标题等等。

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参考文献

参 考 文 献

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[3] （美）米特拉（Mitra, S.k.）著.孙洪,余翔宇译.数字信号处理实验指导书（MATLAB版）[M]. 北京：电子工业出版社，2005.1

[4] 聂祥飞，王海宝，谭泽富.MATLAB程序设计及其在信号处理中的应用 [M]. 成都：西南

交通大学出版社，2005.4 [5] 从玉良，王宏志.数字信号处理原理及其MATLAB实现[M].北京：电子工业出版社，2005.7 [6] 赵红怡，张常年.数字信号处理及其MATLAB实现 [M]. 北京：化学工业出版社,2002.1

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