lab01_Matlab平台的使用_记得带耳机_2014讲解.doc

Matlab平台的使用 1.总论 Matlab是信号处理中功能强大且广泛使用的工具。本实验的主要目标是使你们熟悉使用Matlab。我们假定你们有过其他某种语言的编程经验，应该已经了解变量，循环和函数等基本概念。这里介绍一下Matlab的基本编程结构。 本实验的三个目标： 1.学习基本的Matlab命令和语法，包括“帮助”系统 2.学习编写你自己的Matlab的脚本文件，并像命令一样运行它们 3.学习一点Matlab的高级编程技术，例如向量化 2. 初识Matlab 1. 启动Matlab，运行Matlab的帮助。在命令窗口输入“doc”，或在菜单中选“help”。 2. 在命令窗口中，试试： helpwin helpwin plot helpwin colon %--- a VERY IMPORTANT notation helpwin ops helpwin zeros helpwin ones lookfor filter %--- keyword search 3.运行Matlab的demo：在命令窗口输入“demo” 4.把Matlab当计算器用，试试： pi*pi - 10 sin(pi/4) ans ? 2 %--- ans holds the last result 5.在Matlab???给变量赋值，试试： xx = sin( pi/5 ); cos( pi/5 ) %--- assigned to what? yy = sqrt( 1 - xx*xx ) ans 注意观察语句末尾有分号和无分号有什么差别。 6.Matlab中的复数运算的基本操作，试试： zz = 3 + 4i, ww = -3 + 4j real(zz), imag(zz) abs([zz,ww]) %-- Vector constructor conj(zz+ww) angle(zz) exp( j*pi ) exp(j*[ pi/4, 0, -pi/4 ]) 3. 再识Matlab 3.1Matlab数组索引 (a).冒号的含义 试试如下命令的结果： jkl = 0 : 6 jkl = 2 : 4 : 17 jkl = 99 : -1 : 88 ttt = 2 : (1/9) : 4 tpi = pi * [ 0:0.1:2 ]; %注意这里有分号 (b).从向量提取数字和／或插入数字，思考如下xx的定义： xx = [ zeros(1,3), linspace(0,1,5), ones(1,4) ] xx(4:6) size(xx) length(xx) xx(2:2:length(xx)) xx(2:2:end)) 解释以上代码最后4行的结果 (c).观察如下赋值的结果： yy = xx; yy(4:6) = pi*(1:3) 现在写一条语句,xx用(b)中定义的方法，把xx的偶数索引的元素(即xx(2),xx(4)等)的值替换为常数??。使用向量替换，不要用循环。 3.2Matlab脚本文件 (a)看看关于向量的实验。把向量看作一个数字集合，试试： xk = cos( pi*(0:11)/4 ) %---comment: compute cosines 解释一下余弦函数的值是怎样存储在向量xk中的。xk(1)是什么意思？有定义xk(0)吗？ 注：语句后没有分号，所以语句会把xk的计算结果依次显示在命令窗口，在百分号％后面的文字是注释，可以忽略。 （b）Matlab中可以写循环，但是这不是最有效率的解决办法。尽量避免循环，并使用冒号会提高效率。下面的代码是用一个循环来计算余弦函数的值的： yy = [ ]; %--- initialize the yy vector to be empty for k=-5:5 yy(k+6) = cos( k*pi/3 ) end yy 解释为什么需要写yy(k+6)。如果用yy(k)会发生什么？ 不使用循环，而用3.1的方法，利用冒号，重新实现这个功能。 （c）Matlab中实数和复数的绘制都很容易。基本绘图命令绘制向量yy和向量xx的关系，试试： xx = [-3 -1 0 1 3]; yy = xx.*xx - 3*xx; plot( xx, yy ) zz = xx + yy*sqrt(-1) plot( zz ) %---- complex values: plot imag vs. real 在命令窗口输入“helpwin arith”，了解当xx是一个向量时，操作xx.*xx是如何工作的。当xx是一个矩阵时，操作xx.*xx又是如何工作的。 当你没把握某个命令时，可随时使用帮助系统。 （d）使用Ma