《MATLAB语言与滤波器设计》实验指导书.doc

《MATLAB语言与滤波器设计》 实验指导书 实验一、MATLAB语言环境与基本运算 实验目的及要求 1．学习了解MATLAB语言环境 2．练习MATLAB命令的基本操作 3．练习MATLAB数值运算相关内容 4．练习MATLAB符号运算相关内容 5．撰写实验报告 实验内容 熟悉Matlab语言环境 1)．学习了解MATLAB语言环境 操作窗口： Command/Workplace/History…… 编辑窗口： M-File/Figure/Gui/Model MATLAB语言操作界面(主界面的各个窗口) 变量查询命令who, whos 结构查询表示A、B和C为双精度数值变量，而D为字符变量。 目录与目录结构 有哪些信誉好的足球投注网站路径 在命令窗口中键入：path 联机帮助 2)．MATLAB基本操作命令 demos， clc， clf， clear， contro-c(^c)，diary demos:系统文件的演示 clc:清除窗口里的所有命令 clf:清除图形框 clear:清除 contro-c(^c):中断 diary:日志文件 Matlab数值运算与符号运算 1)．MATLAB数值运算相关内容 MATLAB变量及变量赋值\ syms x y f a b c d e f f=100*((y-x^2))^2+(1-x)^2 ; %给定的原始多项式 a=diff(f,x); %求x一阶导数 b=diff(a,x); %求x二阶导数 c=diff(f,y); %求y一阶导数 d=diff(d,y); %求y二阶导数 %这一行应当是对c求导 e=diff(a,y); %求x，y二阶偏导数 f=diff(c,x); %求y，x二阶偏导数 S=[a;c]; %求一阶导数矩阵 Q=[b e;f d]; %求二阶导数矩阵 P=inv(Q); %求二阶导数逆矩阵 H=[x;y]; %给定初始的x（0） K=H-P*S; %求x（1） 初等矩阵函数ones, zeros, eye, rand, randn, size ones:：生成 全一矩阵 zeros：生成全零矩阵 eye:： 生成对角矩阵 rand：生成零到一之间的随机矩阵 randn：产生正态分布的随机数 size：返回各维最大元素的个数 矩阵的基本运算 MATLAB的基本算术运算有：＋(加)、－(减)、*(乘)、/(右除)\(左除)、^(乘方)。 注意，运算是在矩阵意义下进行的，单个数据的算术运算只是一种特例。 (1) 矩阵加减运算 假定有两个矩阵A和B，则可以由A+B和A-B实现矩阵的加减运算。运算规则是：若A和B矩阵的维数相同，则可以执行矩阵的加减运算，A和B矩阵的相应元素相加减。如果A与B的维数不相同，则MATLAB将给出错误信息，提示用户两个矩阵的维数不匹配。 (2) 矩阵乘法 假定有两个矩阵A和B，若A为m×n矩阵，B为n×p矩阵，则C=A*B为m×p矩阵。 (3) 矩阵除法 在MATLAB中，有两种矩阵除法运算：\和/，分别表示左除和右除。如果A矩阵是非奇异方阵，则A\B和B/A运算可以实现。A\B等效于A的逆左乘B矩阵，也就是inv(A)*B，而B/A等效于A矩阵的逆右乘B矩阵，也就是B*inv(A)。 对于含有标量的运算，两种除法运算的结果相同，如3/4和4\3有相同的值，都等于0.75。又如，设a=[10.5,25]，则a/5=5\a=[2.1000 5.0000]。对于矩阵来说，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。对于矩阵运算，一般A\B≠B/A。 (4) 矩阵的乘方 一个矩阵的乘方运算可以表示成A^x，要求A为方阵，x为标量。 矩阵的特征运算det, eig, rank, svd det:求矩阵的特征值 eig:特征值分解 rank；求矩阵的秩 svd:奇异值分解 矩阵的分解运算 1、Cholesky分解 函数 chol 格式 R = chol(X) %如果X为n阶对称正定矩阵，则存在一个实的非奇异上三角阵R，满足R*R = X；若X非正定，则产生错误信息。 [R,p] = chol(X) %不产生任何错误