【优品课件】第1章matlab概述

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1、第1章MATLAB概述MATLAB源于MatrixLabortary，即矩阵实验室，是由美国Mathworks公司发布的主要面对科学计算、数据可视化、系统仿真，以及交互式程序设计的高科技计算环境。MATLAB软件的官方网站为http://www.mathworks.com，中国网站为http://www.mathworks.cn/。1.1MATLAB简介MATLAB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

2、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。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软件提供了大量的工具箱，可以用于工程计算、控制设计、信号处理与通信、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域，解决这些应用领域内特定类型的问题。MATLAB的基本数据单位是矩阵，非常符合科技人员对数学表达式的书写格式，利用MATLAB解决问题要比C或

3、Fortran等语言简捷的多。目前MATLAB软件已经发展成为适合多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件。在欧美等高等学校，MATLAB软件已经成为线性代数、数字信号处理、动态系统仿真等课程的基本教学工具。1.2MATLAB的特点由于MATLAB软件功能强大，而且简单易学，已经成为高校教师、科研人员和工程技术人员的必学软件，能够极大的提高工作的效率和质量。与其他的计算机高级语言相比，MATLAB软件有许多非常明显的优点。1.2.1界面友好，容易使用MATLAB软件中有很多的工具，这些基本都采用图形用户界面。MATLAB的用户

4、界面非常接近Windows的标准界面，操作简单，界面比较友好。最新的MATLAB版本提供了完整的联机查询、帮助系统，极大地方便了用户的使用。MATLAB软件提供的M文件调试环境也非常简单，能够很好的报告出现的错误及出错的原因。MATLAB软件是采用C语言开发的，它的流程控制语句和语法与C语言非常相近。如果初学者有C语言的基础，就会很容易地掌握MATLAB编程和开发。MATLAB编程语言非常符合科技人员对数学表达式的书写格式，便于非计算机专业人员使用。MATLAB语言可移植性好、可拓展性强，已经广泛应用于科学研究及工程计算各个领

5、域。1.2.2强大的科学计算和数据处理能力MATLAB软件的内部函数库提供了非常丰富的函数，可以方便地实现用户所需的各种科学计算和数据处理功能。这些函数所采用的算法包含了科研和工程计算中的最新研究成果，并经过了各种优化和容错处理。这些内部函数经过了无数次的检验和验证，稳定性非常好，出错的可能性非常小。利用MATLAB软件进行科学计算和数据处理，是站在巨人的肩膀上，可以节省用户大量的编程时间。用户可以将自己主要的精力放到更具有创造性的工作上，把繁琐的底层工作交给MATLAB软件的内部函数去做。1.2.3强大的图形处理功能MATL

6、AB软件具有非常强大的数据可视化功能，可非常方便地绘制各种复杂的二维图形、三维图形和多维图形。MATLAB具有强大的图形处理功能，自带很多的绘图的函数，还可以非常方便地给图形添加标注、标题、坐标轴等。MATLAB2010a对于三维图形，还可以设置视角、色彩控制及光照效果等。此外，MATLAB软件还可以创建三维动画效果及隐函数绘图等，可用于科学计算和工程绘图。1.2.4应用广泛的专业领域工具箱在MATLAB软件对许多专门的领域都开发了功能强大的工具箱，在MATLAB2010a软件中共有40多个工具箱。这些工具箱都是由特定领域的专

7、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。MATLAB工具箱中的函数源代码都是可读和可修改的，用户可通过对源程序的修改或加入自己编写的程序可构造新的专用工具箱。在本章的1.8节列出了MATLAB软件的常用工具箱，本书将详细介绍这些工具箱，例如符号计算工具箱、信号处理工具箱、图像处理工具箱、小波分析工具箱和神经网络工具箱等。1.2.5实用的程序接口MATLAB软件是一个开放的平台。通过MATLAB软件的外部程序接口，用户可以非常方便地利用MATLAB同其他的开发语言或软件进行交互，发挥各自的

8、优势，提高工作效率。利用MATLAB软件的编译器可以将M文件，转换为可执行文件或动态链接库，可以独立于MATLAB软件运行。在MATLAB软件中，还可以调用C/C++语言、Fortran语言、Java语言等编写的程序。此外，MATLAB软件还可以和办公软件例如Word和Exc