matlab好用
MATLAB(矩阵实验室)是MATrix LABoratory的缩写,是一款由美国The MathWorks公司出品的商业数学软件。MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术 计算语言和交互式环境。除了矩阵运算、绘制函数/数据图像等常用功能外,MATLAB还可以用来创建用户界面及与调用其它语言(包括C,C++和FORTRAN)编写的程序。
尽管MATLAB主要用于数值运算,但利用为数众多的附加工具箱(Toolbox)它也适合不同领域的应用,例如控制系统设计与分析、图像处理、信号处理与通讯、金融建模和分析等。另外还有一个配套软件包Simulink,提供了一个可视化开发环境,常用于系统模拟、动态/嵌入式系统开发等方面。
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++,JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。
matlab编程语言是:C++语言。
Matlab是一个高级的矩阵/阵列语言,它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步,也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序(M文件)后再一起运行。
MATLAB语言是基于最为流行的C++语言基础上的,因此语法特征与C++语言极为相似,而且更加简单,更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。
使之更利于非计算机专业的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强,这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。
MATLAB程序接口:
新版本的MATLAB可以利用MATLAB编译器和C/C++数学库和图形库,将自己的MATLAB程序自动转换为独立于MATLAB运行的C和C++代码。
允许用户编写可以和MATLAB进行交互的C或C++语言程序。另外,MATLAB网页服务程序还容许在Web应用中使用自己的MATLAB数学和图形程序。MATLAB的一个重要特色就是具有一套程序扩展系统和一组称之为工具箱的特殊应用子程序。
目前实用的编程语言有哪些?
编写计算机应用软件:java C C+ C#
编写游戏软件主要用:C C+ C#
编写基于Web的程序:PHP ASP JSP NET
开心农场使用php写的
计算机有哪些编程语言?
工业编程语言: A+ | Ada | 汇编语言| B | Brain | C | C++ | C++/CLI| Cg | COBOL | Eiffel | Erlang | FORTRAN | IronPython | Java | JRuby | Jython | LISP | Oberon | Objective-C| Ocaml | Pascal | Perl | Powerbuilder | Python | QBASIC | R | REXX | Ruby | Self | Smalltalk | SQL | Tcl/Tk | Visual Basic | PHP | C# | F# | J# | Visual Basic NET
脚本编程语言: ActionScript | JavaScript | JScript | Nuva | PostScript | VBScript | lua
学术编程语言: APL/J | Haskell | Logo | ML | pascal|Prolog | Scheme | SAC
其他编程语言: ALGOL | BASIC| Clipper | Forth | Modula-2/Modula-3 | MUMPS | PL/I | Simula
参考资料:
常见的程序语言有哪些
使用较普遍的有FORTRAN、ALGOL、COBOL、BASIC、LISP、SNOBOL、PL/1、Pascal、C、PROLOG、Ada、C++、VC、VB、Delphi、JAVA 等。
软件开发常用编程语言有哪些
近些年软件开发语言排行:c、java、c++、Objective-C、C#、PHP、(Visual)Basic、Python、Javascript、Perl、Ruby、PL/SQL、Delph/Object Pascal、Visual BasicNet、Lisp、Pascal、Ada。。。。。
计算机程序设计语言有哪些?
1触 机器语言
2 汇编语言
3 高级语言
这是基本语言了,, 下面的都是细分
编程语言一共有多少种?
C,C++,JAVA,VB,VC,FoxPro,Delphi,SQL,PHP,ASP,JSP等 计算机语言的种类非常的多,总的来说可以分成机器语言,汇编语言,高级语言三大类。
计算机所有的编程语言都有哪些?
ALGOL (also under FORTRAN)
Atlas Autocode
ALGOL 60
Simula (see also Simula based languages)
ALGOL 68
Burroughs Extended ALGOL
ALGOL W
Pascal
Ada
SPARK
Turbo Pascal
Object Pascal (Delphi)
Free Pascal (FPC)
Kylix (same as Delphi, but for Linux)
Euclid
Concurrent Euclid
Turing
Turing Plus
Object Oriented Turing
Modula-2
Modula-3
Oberon (Oberon-1)
Oberon-2
ponent Pascal
Objective Modula-2 (also under Objective-C and Smalltalk)
CPL
BCPL
B
C
tcsh (also under sh)
Alef
Limbo
Coyote
C++
Java
Groovy
Join Java
J#
Processing
X10
C#
Windows PowerShell (also under DCL, ksh and Perl)
C--
D
ColdFusion
eC (Ecere C)
LPC
Pike
Objective-C (also under Smalltalk)
Objective Modula-2 (also under Modula-2 and Smalltalk)
PCASTL (also under Lisp)
Perl
Windows PowerShell (also under C#, DCL and ksh)
S2
PHP
PDL (also under APL)
QuakeC
MCPL
APL
A+
Glee
J (also under FL)
K (also under LISP)
NESL
PDL (also under Perl)
BASIC (also under FORTRAN II)
Amiga Basic
AMOS BASIC
BASIC Stamp
BASIC09
Basic4GL
BlitzBasic
Blitz3D
BlitzMax
BlitzPlus
Business Basic
Caché Basic
AL
DarkBASIC
Euphoria
PlayBASIC
PowerBASIC
Quickbasic
QBasic
Liberty BASIC
Just BASIC
Run BASIC RealBasic
thinBasic
TI-BASIC
TrueBASIC
Visual Basic
VBScript
Visual Basic for Applications (VBA)
Visual Basic NET
YaBasic
COBOL
DIBOL
WATBOL
MS-DOS Batch files
Winbatch
CLIST
IBM Job Control Language (JCL)
IT
SNOBOL
Icon
Unico>>
目前最主流的编程语言都有哪些?
2009年2月TIOBE编程语言排行榜发布,与去年同期相比,Java和C仍然位列第一、第二,C++由第五位上升为第三位,把VB、PHP挤到了第四、第五,C#由第8位升到了第6位。经过08逐决前三甲已被Java、C、C++牢牢占据。
---------------------
排名 语言 百分比
---------------------
1 Java 19401%
2 C 15837%
3 C++ 9633%
4 (Visual) Basic 8843%
5 PHP 8779%
6 C# 5062%
7 Python 4567%
8 Per 4117%
9 Delphi 3624%
10 JavaScript 3540%
------------------------
11-20名分别文Ruby、D、PL/SQL、SAS、Logo、Pascal、ABAP、ActionScript、RPG、Lua。
电脑编程语言都有哪些啊?
工业编程语言: A+ | Ada | 汇编语言| B | Brain | C | C++ | C++/CLI| Cg | COBOL | Eiffel | Erlang | FORTRAN | IronPython | Java | JRuby | Jython | LISP | Oberon | Objective-C| Ocaml | Pascal | Perl | Powerbuilder | Python | QBASIC | R | REXX | Ruby | Self | Smalltalk | SQL | Tcl/Tk | Visual Basic | PHP | C# | F# | J# | Visual Basic NET
脚本编程语言: ActionScript | JavaScript | JScript | Nuva | PostScript | VBScript | lua
学术编程语言: APL/J | Haskell | Logo | ML | pascal|Prolog | Scheme | SAC
其他编程语言: ALGOL | BASIC| Clipper | Forth | Modula-2/Modula-3 | MUMPS | PL/I | Simula
什么是程序设计语言
程序设计语言,programming language。用于书写计算机程序的语言。语言的基础是一组记号和一组规则。根据规则由记号构成的记憨串的总体就是语言。在程序设计语言中,这些记号串就是程序。程序设计语言有3个方面的因素,即语法、语义和语用。语法表示程序的结构或形式,亦即表示构成语言的各个记号之间的组合规律,但不涉及这些记号的特定含义,也不涉及使用者。语义表示程序的含义,亦即表示按照各种方法所表示的各个记号的特定含义,但不涉及使用者。语用表示程序与使用者的关系。
百科上解释的挺详细了,有什么不懂的可以再问的具体点
建议选C语言来学。
原因:在主流的开发语言中,Java C++ C#都是类C的语言,意味着转其它语言很容易上手并接受。另一方,C本身的高效率,使得C在嵌入式编程中大量使用。其实语言没什么简单与适合自学,花了功夫都容易,不花功夫都难。学好了C,再学任何语言,不在话下。
数学建模和数学分析是工科类专业学生学习的基础,同时也是工程设计中的首要工作,随着现代系统的大规模发展趋势,所需的数学运算日益复杂,特别是对于矩阵运算的要求逐渐增多,这些工作已经难以以手工完成,因此,随着科学技术的前进以及计算机技术的日益完善,一些便于实现的仿真应用软件逐步在科技领域占了重要的地位。仿真软件不同于编程软件,作为一种分析工具,它们在人机交互式方面有着极大的优越性,人们可以不必对编程所用语言下很大的工夫去学习它,从而可以节省大量的时间用于科学研究,提高了工作进程和效率。
MATLAB软件包最早由美国Mathwork公司于1967年推出,是“Matrix Laboratory”的缩写,早期是为了实现一些矩阵运算;而随着这种软件的逐步发展,它以计算及绘图功能强大的优势逐渐渗入到了各个工程领域,比如数学、物理、力学、信号分析以及数字信号处理等,目前已是深受工程师们喜爱的一种分析工具,目前该软件已经发展到了Matlab70版本。Matlab大大降低了对使用者数学基础和计算机语言知识方面的要求,而且编程效率较高,还可以直接在计算机上输出结果和精美的图形。
91MATLAB语言概述
911 Matlab语言的特点
1 编程效率高
作为一种面向工程的高级语言,Matlab允许用数学形式的语言来编写程序,这种编程语言和其它诸如C、Fortran等语言相比,其语言格式更接近于我们平时的书写习惯,因此,Matlab又被称为纸式算法语言。由于其编写程序简单,因此编程效率高,易学易懂,初学者在几小时之内便可以达到简单 *** 作的程度。
另外在Matlab中还可以调用C和Fortran子程序,而且调用格式非常简单。
2 采用交互式人机界面,用户使用方便
Matlab语言为解释型 *** 作,人们可以在每条指令之后马上得到该指令执行的结果;同时在执行的过程中如发现指令有错,在屏幕上马上会出现出错提示。该语言提供了丰富的在线帮助功能,想了解指令或 *** 作的格式、功能等,只要在窗口输入‘HELP 指令’,该指令的格式、功能等便能马上在屏幕上显示出来。
3 语句简单,涵盖丰富
Matlab语言中有丰富库函数功能,这些函数功能和C语言中的函数一样使用方便,而且Matlab的函数调用起来要更方便,更接近于生活语言。这些函数包括常用的数学计算,绘图以及一些扩展工具箱。
4 具有多个功能强大的应用工具箱
Matlab中包括了一些扩展的函数功能,一般称为工具箱,这些工具箱实际上是一些功能函数集,每一个工具箱适用于各自不同的科学分析领域。现在Matlab中已有系统分析、信号处理、图象处理、DSP等多个工具箱,而且Matlab所包括的工具箱还在不断地被扩展。
5 方便的计算和绘图功能
Matlab中的很多运算符不仅可以用于数值计算,而且有很多运算符只要增加一个‘’便可以用于矩阵运算,另外在Matlab中还给出了适用于不同领域的特殊函数,使得一些诸如卷积等的复杂运算也可以很方便的得到解决;Matlab的绘图函数十分丰富,用适用于不同坐标系的绘图语句,还可方便地在所绘图形上标注横、纵坐标变量、图形名称等。另外,在调用绘图语句时,只需改变函数变量,就可以绘出不同颜色、不同风格的线或图。
912 Matlab命令的结构
MATLAB语言的典型结构为:
MATLAB语言=窗口命令+M文件
Matlab的命令窗口就是其工作空间,也是Matlab运行的屏幕环境,在这种环境下输入的Matlab语句,称为“窗口命令”。所谓窗口命令,就是在上述环境下输入的Matlab语句并直接执行它们完成相应的运算、绘图等。
但对于复杂功能,Matlab利用了M文件。Matlab的程序可以向下兼容。
M文件由一系列Matlab语句组成,在Matlab的编辑窗口完成输入。它既可以是一系列窗口命令,又可以是由各种控制语句和说明语句构成的函数。
913 Matlab的库函数
库函数是系统根据需要编制好了,提供用户使用的函数,用户使用它们时,只要写出函数名,调整函数参量,无须再编写该函数的程序。
各种不同版本的Matlab都提供了一批库函数,但其提供的库函数的数目不同,函数名和函数功能也不完全一样。
常用的库函数包括一些基本数学函数、字符与字符串函数、输入输出函数等
除了基本库函数外,不同版本的Matlab还增加了不同的有专门功能的功能库函数,也称为工具箱,例如信号处理工具箱、控制系统工具箱等。
914 Matlab命令的执行
一般常用的有两个窗口,“命令窗口”和“调试窗口”,用户可以在“调试窗口”中输入自己编制的程序以及对程序进行修改和调试。程序输入后应该进行存盘 *** 作,文件名按规定选择,开头必须为字母,长度不能超过19个字符,文件名前19个字符相同的文件按同一文件处理;在“命令窗口”中用户可以执行Matlab命令或将用户编制的文件以命令形式在界面上运行。
执行M文件的方法有两个,一是直接在调试窗口中利用功能菜单的调试命令完成。;二是将在“调试窗口”中存好的M文件的文件名在“命令窗口”中输入后按回车即可
915 数据的输入和结果输出
Matlab的文件格式为固定格式,由于其数据输入极为简单,因而对少量的数据输入,不需要花费很多的时间。
Matlab的结果输出有数据输出(包括表达式)和图形输出两种,数据结果会直接输出到命令窗口中,图形则在专门的图形窗口中显示。
916 环境参数
*** 作系统中的PATH是很常见的,MATLABPATH也是Matlab中很重要的环境参数,设置好适当的MATLABPATH以后,Matlab可以方便地调用任何地方的M文件和运行可执行文件。
如果在Matlab中输入一个名字,例如abc,则Matlab会按以下顺序做
1 看abc是否为工作空间中的变量
2 检查abc是否是一个内部变量
3 在当前目录中寻找abcMEX或abcM文件,假若两个文件同时存在,则abcMEX优先考虑。
4 根据环境参数MATLABPATH指定的搜索路径来寻找包含abcMEX或abcM的目录
MATLABPATH已经在Matlab进行安装时自动设置好,它包括了除Matlab的工作目录(MATLAB/BIN)之外的所有其他Matlab的子目录。
用户也可以增加或修改MATLABPATH的内容来增加或修改搜索路径,以便建立一些特殊的、专用的文件库,修改MATLABPATH可以用Matlab的PATH命令,但是这种修改不能被保存下来,在退出Matlab后就自动取消,要保持的MATLABPATH设置可以通过编辑的启动控制文件—MATLABCM来实现。
917 命令与文件的编辑和建立
1 命令行的编辑
鼠标和键盘上的箭头等可以帮助修改输入的错误命令和重新显示前面输入过的命令行。例如准备输入:
y=square(pix);
而误将square拼写成了squae,MATLAB将返回出错信息:
Undefined function or variable squae
其中是出错信息的提示符,说明输入有MATLAB不能识别的命令。此时只须按上下箭头,刚才输入的命令即可重新显示在屏幕上。这时利用鼠标或键盘,将光标置于e的位置,再输入字符r即可。回车后,屏幕将给出命令执行的结果。先前输入的命令存放在内存中。由于内存缓冲区的大小有限,只能容纳最后输入的一定量的命令行,因而可重新调用的也是后面输入的一定数据的命令行。下表9-1是一些编辑键及其功能:
表9-1 MATLAB的编辑键及功能
命令行编辑和重新调出键
↑ 重新调出前一命令行
↓ 重新调出后一命令行
← 光标左移一个字符
→ 光标右移一个字符
ctrl+← 光标左移一个字
ctrl+→ 光标右移一个字
Home 光标移到行首
End 光标移到行尾
Delete 删除光标所在位置的字符
Backspace 删除光标所在位置左边的一个字符
若在提示符下输入一些字符,则↑键将重新调出以这些字符为开头的命令行。
这里没有插入和改写的转换 *** 作,因为光标所在处总是执行插入的功能。
如果使用鼠标,会使这些 *** 作更为方便。把鼠标放到光标移到位置,并定位即完成光标移动。利用鼠标,还可以方便地完成字符串的选择、复制和删除。
2 文件的编辑与建立
一般我们常用的建立M文件的途径是利用Matlab提供的M文件窗口。
①建立新的M文件
图9-1 Matlab命令窗口
选择Matlab命令窗口中的菜单File—New—M-File菜单,如图9-1所示,即可出现文件调试窗口,如图9-2所示,在此窗口中将用户程序输入,
图9-2Matlab调试窗口
退出该窗口时应存盘,文件名的命名按前所述,其扩展名必须为M。
②编辑已有的文件
选择Matlab命令窗口中的菜单File—Open命令,出现文件选择窗口,选择所需文件即可。
92 MATLAB的基本语法
921基础知识
1 语句和变量
Matlab语句的通常形式为:
变量=表达式
简单的形式为:表达式
表达式由 *** 作符或其他字符,函数和变量名组成,表达式的结果为一个矩阵,显示在屏幕上,同时输送到一个变量中并存放于工作空间中以备调用。如果变量名和“=”省略,则ans变量将自动建立,例如输入:1900/81
得到输出结果:
ans=
234568
如果在语句的末尾是分号“;”,则说明除了这一条命令外还有下一条命令等待输入,Matlab这时将不给出中间运行结果,当所有命令输入完毕后,直接打回车键,则Matlab将给出最终的运行结果。
如果一条表达式很长。一行放不下则键入“…”后回车,即可在下一行继续输入。注意“…”前要有空格。
变量和函数名由字母或字母加数字组成,但最多不能超过19个字符,否则只有前19个字符被接受。
Matlab的变量区分字母大小写,函数名则必须用小写字母,否则会被系统认为是未定义函数,也可以用casesen命令使Matlab不区分大小写。
2 数和算术表达式
惯用的十进制符号和小数点、负号等,在Matlab中可以同样使用。表示10的幂次要用符号e或E。
在计算中使用IEEE算法精确度是eps,且数值允许在10-308-10308间16位长的十进制数。
Matlab的算术运算符如下表9-2所示:
表9-2 Matlab的算术运算符
+ 加
- 减
乘
/ 右除
\ 左除
^ 幂
对于矩阵来说,这里左除和右除表示两种不同的除数矩阵和被除数矩阵的关系。对于标量,两种除法运算的结果相同。
3 输出格式
任何Matlab语句的执行结果都可以在屏幕上显示,同时赋值给指定变量时赋值给ans,数字显示格式可由format命令来控制。format只影响结果的显示,不影响其计算与存储。Matlab总是以双精度执行所有的运算。
1 Help命令
Help命令很有用,它为Matlab绝大多数命令提供了联机帮助信息。
Help除了可以以菜单形式提供帮助外,还可以在命令窗口输入“Help”命令来取得信息。
输入help lsim将得到特征函数lsim的信息。如图9-3所示:
图9-3 help命令的使用
输入help [ 将显示如何使用方括号输入矩阵。
922向量
1 产生向量
在Matlab中“:”是一个重要的字符,如产生一个1-5单位增量的行向量:在命令窗口中输入
x=1:5
回车后得到结果:
x=
1 2 3 4 5
也可以产生一个单位增量小于1的行向量,方法是把增量放在起始和结尾量的中间,如:
t=0:02:1
在命令窗口中输入后回车将得到以下结果:
t =
0 02000 04000 06000 08000 10000
“:”也可以用来产生简易的表格。为了产生纵向表格形式,首先可形成行向量,而后转置得到,即可与另一列向量合成两列的一个矩阵,如:
在MATLAB命令窗口中输入如下语句:
t=(0:01:1)’;
y1=exp(-t);
[t y1]
命令窗口中将会显示结果如下:
ans =
0 10000
01000 09048
02000 08187
03000 07408
04000 06703
05000 06065
06000 05488
07000 04966
08000 04493
09000 04066
10 03679
由结果可以看到,简单的命令语句便可以生成一个十一行两列的矩阵。
2 下标
单个的矩阵元素可在括号中用下标来表达。例如已知:
A=
1 2 3
4 5 6
7 8 9
其中元素A(3,3)=9,A(1,2)=2等。如用语句A(3,2)=A(1,1)+A(2,1),则产生的新矩阵为:
A=
1 2 3
4 5 6
7 5 9
下标也可以是一个向量。例如若x和v是向量,则x(v)也是一个向量;[x(v(1)) x(v(2))…x(v(n))]。对于矩阵来说,向量下标可以将矩阵中邻近或不邻近元素构成一新的子矩阵,假设A是一个1010的矩阵,则A(1:5,3)指A中由前五行对应第三列元素组成的51子矩阵。
又如A(1:5,7:10)是前5行对应最后四列组成的54子矩阵。使用“:”代替下标,可以表示所有的行或列。如:A(:,3)代表第三列元素组成的字矩阵,A(1:5,:)代表由前5行所有元素组成的子矩阵。对于子矩阵的赋值语句,“:”有更明显的优越性。如A(:,[3,5,10])=B(:,1:3)表示将矩阵的前三列,赋值给矩阵的第三、五、十列。
923数组运算
数组和矩阵是两个完全不同的概念,虽然在Matlab中它们在形式上有很多的一致性,但它们实际上遵循着不同的运算规则。Matlab数组运算符由矩阵运算符前面加一个“”来表示,如“”“/”等。
924 数学函数
一组基本函数作用在一个数组上,如
A=[1 2 3;4 5 6]
B=fix(pi A)
C=cos(piB)
运算将按函数分别作用于数组的每一个元素进行,其结果为:
A =
1 2 3
4 5 6
B =
3 6 9
12 15 18
C =
-1 1 -1
1 -1 1
表9-3是Matlab所提供的数学函数主要有:
表9-3 Matlab的主要数学函数
三角函数
sin 正弦
cos 余弦
tan 正切
asin 反正弦
acos 反余弦
atan 反正切
atan2 第四象限的反正切
sinh 双曲正弦
cosh 双曲余弦
tanh 双曲正切
asinh 反双曲正弦
acosh 反双曲余弦
atanh 反双曲正切
另外还有一些以此为基础的基本数学函数如表9-4所示。
表9-4 Matlab的基本数学函数
基本数学函数
abs 绝对值或复数模
angle 相角
sqrt 开平方
real 实部
imag 虚部
conj 复数共轭
round 四舍五入到最近的整数
fix 朝零方向取整
floor 朝负无穷方向取整
ceil 朝正无穷方向取整
sign 正负符号函数
rem 除后余数
exp 以e为底的指数
log 自然对数
log10 以10为底的对数
以及一些特殊的数学函数如表9-5:
表9-5 Matlab的特殊函数
特殊函数
bassel 贝塞尔函数
gamma 完整和非完整的γ函数
rat 有理逼近
ert 误差函数
invert 逆误差函数
ellipk 第一类完整椭圆积分
ellipj 雅可比椭圆函数
以及在此基础上扩充的特殊数学函数。
93 绘图
在Matlab中把数据绘成图形的命令有多种。以下表9-6列出了这些命令:
表9-6 Matlab的主要绘图命令
绘图命令
plot 线性X—Y坐标图
loglog 双对数坐标图
semilogx X轴对数半对数坐标图
semilogy Y轴对数半对数坐标图
polar 极坐标图
mesh 三维消隐图
contour 等高线图
bar 条形图
stairs 阶梯图
除了可以在屏幕上显示图形外,还可以对屏幕上已有的图形加注释、题头或坐标网格。主要命令如表9-7所示:
表9-7 Matlab的主要图形注解函数命令
图形加注
title 标题头
xlabel X轴标注
ylabel Y轴标注
text 任意定位的标注
gtext 鼠标定位标注
grid 网格
关于坐标轴尺寸的选择和图形处理等控制命令如下表9-8所示:
表9-8 Matlab的主要图形控制命令
图形控制命令
axis 人工选择坐标轴尺寸
clr 清图形窗口
ginput 利用鼠标的十字准线输入
hold 保持图形
shg 显示图形窗口
subplot 将图形窗口分成N块子窗
还有很多此类命令,在以后的学习中大家可以逐步掌握。
931X—Y绘图
plot命令绘制坐标图,loglog命令绘制全对数坐标图,semilogx和semilogy命令绘制半对数坐标图,polar命令绘制极坐标图。具体命令的格式及使用方法可以利用help在线帮助详细了解。
1 基本形式
如果y是一个向量,那么绘制一个y元素和y元素排列序号之间关系的线性坐标图。例如要画y元素的序号1,2,3,4,5,6,7和对应的y元素值分别为0,048,084,1,091,06,014的图形,则输入命令:
y=[0 048 084 1 091 06 014];
plot(y)
则结果如下图9-4所示:
图9-4 曲线波形图
图中坐标轴是软件自动给出的,也可任意对图形加注,当输入以下命令:
title(’my first plot’); % 输入题头
xlabel(’x’); % 输入x轴标注
ylabel(‘y’); % 输入y轴标注
grid % 加网格
则图形显示如下图9-5所示:(注意x和y应是同样长度的向量)
图9-5 选定坐标的波形图
933图线形式和颜色
1 形式
如果不使用缺省条件,可以选择不同的线条或点形式作图,对应符号及效果如表9-9所示:
表9-9 绘图曲线格式及命令
线方式
点方式
实线 -
虚线 ……
冒号线 :
点划线 –▪–▪
点
加号 +
星
小圆 ○
x形式 x
2 颜色
命令及效果如表9-10所示:
表9-10 图形颜色命令
颜色
黄 y
洋红 m
青 c
红 r
绿 g
蓝 b
白 w
黑 k
94 MATLAB 使用简介
首先在PC机上安装Matlab,不同版本的Matlab需要不同的系统支持;当机器上装载了Matlab软件包后,用户就可以使用了。
下面以一个具体的小例子简要介绍如何使用Matlab软件包来实现一些计算及绘图功能。使用中我们采用了Matlab65版本。
工程中经常会遇到曲线拟合的问题,当实验测定了发生事件的一组数据后,根据数据拟合出一条曲线,从而对事件发生的将来做出预测或在后续的系统分析中进行理论研究。在这里我们不关心曲线拟合的具体算法,只是来熟悉一下Matlab的各个窗口及命令。
实际中,一般的电信号以时间作为自变量,测定数据时可以以等时间间隔为测量依据,假设我们现在有这样的一组数据:[1,2],[15,3],[2,4],[25,35],[3,5],[35,4],[4,6],[45,66],[5,72],[55,8],要求以这组数据拟合出一条曲线。
进入MATLAB后,我们首先看到的是它的主界面——命令窗口,如图9-6所示
图9-6 Matlab命令窗口
在命令窗口中我们可以直接输入如下命令:
t=[1:05:55]; %定义自变量范围
y=[2,3,35,38,5,49,6,66,72,8]; %定义函数值
qx1=polyfit(t,y,1) %对数据做一次拟合
qx2=polyfit(t,y,5) %对数据做五次拟合
t1=1:005:55; %确定作图横坐标范围
y1=polyval(qx1,t1); %形成曲线数学模型
y2=polyval(qx2,t1);
plot(t,y,'',t1,y1,':',t1,y2) %作图
即可得到这些命令的执行结果,它以图形的形式给出,如图9-7所示,从图中可以看到,兰色的‘’是数据点,绿色的虚线是一次拟合曲线,而红色的实线则是三次拟合曲线。
图9-7 曲线拟合图
我们可以多次反复进行不同次数的曲线拟合,最终可以得到一条和数据点最接近的曲线。这样的反复工作在Matlab中很容易就可以实现,只要改变命令中的‘polyfit’函数的参数就可以得到。
由于我们不是主要对软件做详细的介绍,所以在后面内容中有一些命令并没有做很细致的描述,大家可以充分利用Matlab的在线帮助功能对这些命令做一些深入的认识,例如,在学习过程中我们若不了解‘polyval’函数的作用,就可以在Matlab的命令窗口中输入
helppolyval
然后回车,便可看到如下窗口图9-8,从而可以很方便地了解和熟悉该函数的作用和调用格式
图9-8 Matlab帮助窗口
从窗口信息中我们可以知道,‘polyval’函数的功能是构建数据的多项式数学模型。在图9-6中我们可以看到有如下的输出信息,它即我们所构造的两个多项式的系数矩阵
qx1 =
12776 08479
qx2 =
00160 -02798 18717 -58876 97583 -34642
通过调用函数‘polyval’我们即可得到两个多项式所表示的曲线方程:
值得注意的是,如果需要编写复杂一些或经常需要进行参数改动的程序,则最好在Matlab的调试窗口中进行编程,然后形成M-文件,过程如下:
1 从命令窗口进入调试窗口
2 在调试窗口中输入以上语句
3 调试程序,获得所需要的信息
调试程序有两种方法,一是在调试窗口中直接进行,如图9-9所示,在调试窗口中选择命令菜单Debug—Run命令,即可得到调试结果;二是在调试窗口完成程序的编制后存盘(例如文件名为qxm),推出调试窗口,返回到命令窗口中,在命令窗口中键入qx然后回车,也可以马上得到调试结果。
图9-9 调试窗口中的程序调试
95 交互式人机界面介绍
利用编程的方法可以方便地实现一些分析的仿真,但是这种仿真设计的方法还是需要掌握一定的编程语言,怎样脱离开编程而实现更简捷的EDA设计是所有EDA设计软件发展的一个思路,在MATLAB软件包中还提供有一些交互式的图形用户界面,用户可以直观地利用鼠标直接在屏幕上控制图形就可以完成一些设计和分析任务。
在MATLAB数字信号处理工具箱中,用户便可以利用这种图形形式的人机界面在窗口中利用鼠标而完成信号的输入、观察和测量;对信号进行频谱分析,了解信号的频率特征以及实现数字滤波器的设计等。在这里,用户不必去了解MATLAB中众多的函数功能及语法规则就可以完成大部分的信号及系统的分析工作。
下面简要介绍这种界面的基本组成。
在MATLAB命令窗口中,键入‘sptool’命令,一个sptool窗口便会马上d出,如图9-10所示。第一次打开是,窗口的名称是一个未定义的sptool窗(untitled)。用户在使用后可以对窗口进行命名,从而可以在下次使用时进行打开调用。
图9-10 SPTOOL窗口
在sptool窗口中,用户可以可视化地实现信号分析及处理的全部工作。窗口有信号(SIGNALS)、滤波器(FILTER)和频谱(SPECTRA)三个栏目,它们分别记录了用户所用过的信号、滤波器和频谱。
Sptool窗口的主要命令菜单有文件(FILE)和编辑(EDIT)两个:
1 File菜单
l Open session 打开已经存在的扩展名为spt的SPTool窗口;
l Import 鼠标选择该项后会d出一个对话框,用户根据提示可以从磁盘或MATLAB工作空间向SPTool窗口输入信号、滤波器或频谱,它们文件名的后缀必须是 MAT文件形式;
l Export 向MATLAB工作空间或磁盘输出信号、滤波器或频谱的结构参数
l Save Session ,Save Session As 将所命名的SPTool窗口以扩展名为 spt的MAT文件存放
l Perferences 设置信号处理交互式用户界面工具的性能
l Close 关闭SPTool窗口
在d出的SPTool窗口下方还有四种命令:
Signals 栏下的View命令用来激活信号浏览窗
Filter 栏下有四个命令按钮
l View命令用来激活滤波器浏览窗
l New Design命令用来激活滤波器设计窗,从而可以设计新的滤波器
l Edit Design命令用来激活滤波器设计窗口并对所设计的滤波器进行编辑,可以任意选择滤波器的某些参数
l Apply命令用来实现新设计的应用
Spectra 栏下有三条命令:
l View 用来激活频谱观察窗口,观察所选择的信号频率特性
l Create 命令用来激活频谱观察窗,产生所选定信号的频谱
l Update 用于更新已选定信号频谱
2 Edit菜单
l Duplicate 用于复制所选定的参量
l Name 用于对所选定的参量命名
l Clear 清除所选定的参量
l Sampling Frequency 给选定的信号或滤波器设置采样频率
3 Window菜单用于显示当前所激活的窗口名称
4 Help菜单提供在线帮助
我们可以在SPTool窗的Signals栏下输入所要观测的信号,在Filter栏下进行数字滤波的设计,而在Spectra栏中对选定信号进行频谱分析,有兴趣的可以自己进一步深入学习。
VB不快,因为VB是解释语言。真正快的是编译语言,如C++,Pascal,Fortran等。如果学习到开发使用程序要看你的努力程度。其实比较简单的使用程序用不了1个月。复杂的就要几个月甚至上年。
MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)之意。
除具备卓越的数值计算能力外,它还提供了专业水平的符号计算,文字处理,可视化建模仿真和实时控制等功能。
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,c++ ,JAVA的支持可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用,非常的方便。
MATLAB的基础是矩阵计算,但是由于他的开放性,并且mathwork也吸收了像maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件
当前流行的MATLAB 65/70包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包(Toolbox)工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包功能工具包用来扩充MATLAB的符号计算,可视化建模仿真,文字处理及实时控制等功能学科工具包是专业性比较强的工具包,控制工具包,信号处理工具包,通信工具包等都属于此类
开放性使MATLAB广受用户欢迎除内部函数外,所有MATLAB主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件,用户通过对源程序的修改或加入自己编写程序构造新的专用工具包
Matlab的官方网站:://mathworks
Matlab的优势和特点
(1)友好的工作平台和编程环境
MATLAB由一系列工具组成。
这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件,其中许多工具采用的是图形用户界面。
包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。
随着MATLAB的商业化以及软件本身的不断升级,MATLAB的用户界面也越来越精致,更加接近Windows的标准界面,人机交互性更强, *** 作更简单。
而且新版本的MATLAB提供了完整的联机查询、帮助系统,极大的方便了用户的使用。
简单的编程环境提供了比较完备的调试系统,程序不必经过编译就可以直接运行,而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。
(2)简单易用的程序语言
Matlab一个高级的距阵/阵列语言,它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。
用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步,也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序(M文件)后再一起运行。
新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C++语言基础上的,因此语法特征与C++语言极为相似,而且更加简单,更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。
使之更利于非计算机专业的科技人员使用。
而且这种语言可移植性好、可拓展性极强,这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。
(3)强大的科学计算机数据处理能力
MATLAB是一个包含大量计算算法的 。
其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数,可以方便的实现用户所需的各种计算功能。
函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果,而前经过了各种优化和容错处理。
在通常情况下,可以用它来代替底层编程语言,如C和C++ 。
在计算要求相同的情况下,使用MATLAB的编程工作量会大大减少。
MATLAB的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如距阵,特征向量、快速傅立叶变换的复杂函数。
函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程的组的求解、符号运算、傅立叶变换和数据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函数和其他初等数学运算、多维数组 *** 作以及建模动态仿真等。
(4)出色的图形处理功能
MATLAB自产生之日起就具有方便的数据可视化功能,以将向量和距阵用图形表现出来,并且可以对图形进行标注和打印。
高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图。
可用于科学计算和工程绘图。
新版本的MATLAB对整个图形处理功能作了很大的改进和完善,使他不仅在一般数据可视化软件都具有的功能(例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等)方面更加完善,而且对于一些其他软件所没有的功能(例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等),MATLAB同样表现了出色的处理能力。
同时对一些特殊的可视化要求,例如图形对话等,MATLAB也有相应的功能函数,保证了用户不同层次的要求。
另外新版本的MATLAB还着重在图形用户界面(GUI)的制作上作了很大的改善,对这方面有特殊要求的用户也可以得到满足。
(5)应用广泛的模块 工具箱
MATLAB对许多专门的领域都开发了功能强大的模块集和工具箱。
一般来说,他们都是由特定领域的专家开发的,用户可以直接使用工具箱学习、应用和评估不同的方法而不需要自己编写代码。
目前,MATLAB已经把工具箱延伸到了科学研究和工程应用的诸多领域,诸如数据采集、数据库接口、概率统计、样条拟合、优化算法、偏微分方程求解、神经网络、小波分析、信号处理、图像处理、系统辨识、控制系统设计、LMI控制、鲁棒控制、模型预测、模糊逻辑、金融分析、地图工具、非线性控制设计、实时快速原型及半物理仿真、嵌入式系统开发、定点仿真、DSP与通讯、电力系统仿真等,都在工具箱(Toolbox)家族中有了自己的一席之地。
(6)实用的程序接口和发布平台
新版本的MATLAB可以利用MATLAB编译器和C/C++数学库和图形库,将自己的MATLAB程序自动转换为独立于MATLAB运行的C和C++代码。
允许用户编写可以和MATLAB进行交互的C或C++语言程序。
另外,MATLAB网页服务程序还容许在Web应用中使用自己的MATLAB数学和图形程序。
MATLAB的一个重要特色就是他有一套程序扩展系统和一组称之为工具箱的特殊应用子程序。
工具箱是MATLAB函数的子程序库,每一个工具箱都是为某一类学科专业和应用而定制的,主要包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波分析和系统仿真等方面的应用。
(7)应用软件开发(包括用户界面)
在开发环境中,使用户更方便地控制多个文件和图形窗口;在编程方面支持了函数嵌套,有条件中断等;在图形化方面,有了更强大的图形标注和处理功能,包括对性对起连接注释等;在输入输出方面,可以直接向Excel和HDF5。
(8) Matlab常用工具箱介绍(英汉对照)
Matlab Main Toolbox——matlab主工具箱
Control System Toolbox——控制系统工具箱
munication Toolbox——通讯工具箱
Financial Toolbox——财政金融工具箱
System Identification Toolbox——系统辨识工具箱
Fuzzy Logic Toolbox——模糊逻辑工具箱
Higher-Order Spectral Analysis Toolbox——高阶谱分析工具箱
Image Processing Toolbox——图象处理工具箱
LMI Control Toolbox——线性矩阵不等式工具箱
Model predictive Control Toolbox——模型预测控制工具箱
μ-Analysis and Synthesis Toolbox——μ分析工具箱
Neural Network Toolbox——神经网络工具箱
Optimization Toolbox——优化工具箱
Partial Differential Toolbox——偏微分方程工具箱
Robust Control Toolbox——鲁棒控制工具箱
Signal Processing Toolbox——信号处理工具箱
Spline Toolbox——样条工具箱
Statistics Toolbox——统计工具箱
Symbolic Math Toolbox——符号数学工具箱
Simulink Toolbox——动态仿真工具箱
System Identification Toolbox——系统辨识工具箱
Wavele Toolbox——小波工具箱
例如:控制系统工具箱包含如下功能:
连续系统设计和离散系统设计
状态空间和传递函数以及模型转换
时域响应(脉冲响应、阶跃响应、斜坡响应)
频域响应(Bode图、Nyquist图)
根轨迹、极点配置
1补充新的内容:
MATLAB R2007b正式发布了!MATLAB 2007b于2007年秋节正式发布,TMW正式发布了MATLAB R2007b,新版本涵盖:Simulink 7、新产品Simulink Design Verifier、Link for Analog Devices VisualDSP以及82个产品模块的更新升级及Bug修订。
从现在开始,MathWorks公司将每年进行两次产品发布,时间分别在每年的3月和9 月,而且,每一次发布都会包含所有的产品模块,如产品的new feature、bug fixes和新产品模块的推出。
在R2007b中(MATLAB 74,Simulink 66),主要更新了多个产品模块、增加了多达350个新特性、增加了对64位Windows的支持,并新推出了工具箱。
R2007b, released on March 1, 2007, includes updates to MATLAB and Simulink, two new products released since R2007b, and updates and bug fixes to 82 other products R2007b adds support for the Intel® based Mac, Windows Vista™, and 64-bit Sun Solaris™ SPARC platforms
这次的升级做了重大的增强,也升级了以下各版本,提供了MATLAB、SIMULINK的升级以及其他最新的模块的升级。
这个Matlab 2007版本不仅仅提高了产品质量,同时也提供了新的用于数据分析、大规模建模、固定点开发、编码等新特征。
其中MATLAB Builder for 扩展了MATLAB piler的功能,主要有:
可以打包MATLAB函数,使网络程序员可以通过C#,VB等语言访问这些函数;
创建组件来保持MATLAB的灵活性;
创建COM组件;
将源自MATLAB函数的错误作为一个标准的管理异常来处理。
R2007b 提供了重大的新功能: 直接在命令行使用 Real-Time Workshop 的 嵌入式 MATLAB 函数的 C 代码生成。
另外,Simulink 中的嵌入式 MATLAB 函数块支持多 M 文件中的算法。
MATLAB R2007b新版本中,产品模块进行了一些调整,MATLAB Builder for COM的功能集成到MATLAB Builder for 中去了,Finacial Time Series Toolbox的功能集成到Financial Toolbox中了。
MATLAB 将高性能的数值计算和可视化集成在一起,并提供了大量的内置函数,从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作,而且利用 MATLAB 产品的开放式结构,可以非常容易地对 MATLAB 的功能进行扩充,从而在不断深化对问题认识的同时,不断完善 MATLAB 产品以提高产品自身的竞争能力。
作为和Mathematica、Maple并列的三大数学软件。
其强项就是其强大的矩阵计算以及仿真能力。
要知道Matlab的由来就是Matrix + Laboratory = Matlab,所以这个软件在国内也被称作《矩阵实验室》。
每次MathWorks发布Matlab的同时也会发布仿真工具Simulink。
在欧美很多大公司在将产品投入实际使用之前都会进行仿真试验,他们所主要使用的仿真软件就是Simulink。
Matlab提供了自己的编译器:全面兼容C++以及 Fortran两大语言。
所以Matlab是工程师,科研工作者手上最好的语言,最好的工具和环境。
Matlab 已经成为广大科研人员的最值得信赖的助手和朋友!
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。[1]
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连
matlab开发工作界面
接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++,JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。
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