MATLAB实验讲义.doc

前 言 MATLAB是电子信息工程、通信工程等专业的专业基础课程，是一个功能十分强大的数学应用软件，能够快速处理大量复杂的数学计算，如求矩阵的逆、矩阵的特征向量等等。学生熟练掌握MATLAB，将能为后继课程的学习提供很好的计算工具和仿真平台。在经过全面的训练后，学生基本掌握MATLAB基本语法和基本函数的用法，利用MATLAB这门工具语言联系以前所学知识，突破数学计算方面的障碍，更好地理解基本概念、基本原理初步掌握MATLAB的工具箱SIMULINK的使用，为后继课程提供方便能根据需要选参考书，查阅手册，通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。2.熟悉MATLAB开发环境中操作桌面的组成:命令窗口、启动平台窗口、工作空间窗口、命令历史窗口等。 如图(1-1) 图(1-1) 3.练习MATLAB开发环境中各窗口功能。（课本中涉及的内容逐一练习）。 例：①通过MATLAB参数设置使得编辑程序时关键词(Keyword)为红色、注释（Comment）为绿色等（随意编程者喜欢的颜色）如图（1-2） 图（1-2） ②设置命令窗口中数据显示格式（Numeric format）为short型、数据显示格式(Numeric display)为“loose”型。如图（1-3） 图（1-3） 4.在MATLAB开发环境中练习使用库函数并了解其功能。 5.退出MATLAB开发环境（注意保存文件） （二）M文件的编辑 1.了解什么是M文件,怎样创建一个M文件 如图（1-4） 图（1-4） 2.熟悉M文件编辑器的功能和编辑界面设置 例：设置编辑器使得在编辑界面中显示行号并且当程序执行过程中始终可以显示出该变量的内容。如图（1-5） 如图（1-5） 3.学习编辑并调试M文件编辑 例：简单求正弦函数图像程序 x=(1:pi/50:2*pi),y=sin(x),plot(y)为 图（1-6） 4.M文件的保存及路径设置 （三）Help在线帮助系统 了解“在线浏览器”功能 学习Help命令的用法 3.学习lookfor命令的格式、用法 4.比较上述几种命令格式用法 实验二MATLAB矩阵计算 实验目的 掌握在MATLAB环境中矩阵的几种创建途径 熟练掌握常见矩阵与数组的算术运算和关系运算 学习并练习MATLAB各种数学函数和矩阵函数 了解矩阵的几种特殊操作 二、实验内容 在MATLAB中试用各种方法创建矩阵（至少3种） 练习数组、矩阵的加、减、乘、除等各种运算 注意: ①矩阵加、减、乘法的规则 ②除法矩阵右除和左除的含义，比较矩阵除法和数组除法的区别 ③求矩阵幂运算的方法 ④矩阵的各种关系运算 3. 练习矩阵各种分解函数 ①特征值分解； ②奇异值分解 ③Lu分解 ④cholesky分解 ⑤QR分解 例：矩阵阿a=,矩阵b=，(1)计算阿a的特征值分解.(2)计算a和b的广义特征值分解. 说明: [v,d]=eig(a),得到矩阵a的特征值对角阵d和特征矢量矩阵v,此时 解为a*v=v*d [v,d]=eig(a,b),得到矩阵a和b的广义特征值分解为a*v=b*v*d 解: (1)在matlab命令窗口或m文件中输入源程序 a=[1 2 3;4 5 6; 7 8 9],[v,d]=eig(a) , 调试结果: a = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 v = -0.2320 -0.7858 0.4082 -0.5253 -0.0868 -0.8165 -0.8187 0.6123 0.4082 d = 16.1168 0 0 0 -1.1168 0 0 0 -0.0000 （2）源程序为： a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; b=[-2 1 3;1 4 -2;2 -1 2]; [v,d]=eig(a,b) 调试结果： v = 1.0000 -1.0000 -0.5000 0.5499 0.5311 1.0000 0.7110 0.2499 -0.5000 d = 6.1970 0 0 0 0.2474 0