Introduction to Matlab - VLSI Signal Processing Lab, ….pptVIP

Introduction to Matlab Yu-Ting Kuo VLSI Signal Processing Lab, NCTU May. 29, 2007 Outline Introduction Environment Basic operations Filter design On-line resources Introduction Matlab = MATrix LABoratory 作者：Cleve Moler 由 MathWorks 於1984年推出 特色 強力數值運算能力（超強計算機） 完整矩陣運算指令 豐富的toolbox以及函式庫 應用 動態系統模擬 數位訊號處理 … (各種科學計算） Environment Environment (cont’d) Command window Type command here Workspace window Show variables Current directory Command history Outline Introduction Environment Basic operations Filter design On-line resources 基本運算 一般數學符號運算 在MATLAB 命令視窗（Command Window）內的提示符號（）之後輸入運算式，並按入 Enter 鍵即可。例如： (5*2+3.5)/5 ans = 2.7000 若不想讓 MATLAB 每次都顯示運算結果，只需在運算式最後加上分號（;）即可，例如： (5*2+3.5)/5; 變數使用與命名規則 第一個字母必需是英文字母。 字母間不可留空格。 最多只能有 31 個字母，MATLAB 會忽略多餘字母（在 MATLAB 第 4 版，則是 19 個字母）。　 MATLAB 在使用變數時，不需預先經過變數宣告（Variable Declaration）的程序，而且所有數值變數均以預設的 double 資料型式儲存。 向量及矩陣 MATLAB 中的變數還可用來儲存向量及矩陣以進行各種運算，例如： N 維向量 s = [1 3 5 2];% 注意 [] 的使用，及各數字間的空白間隔 t = 2*s+1 t = 3 7 11 5 N-by-M矩陣 A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12]; % 建立 3×4 的矩陣 A 矩陣索引 矩陣 A 中，位於第 i 橫列、第 j 直行的元素可表示為 A(i, j) i 與 j 即是此元素的下標（Subscript）或索引（Index） MATLAB 中，所有矩陣的內部表示法都是以直行為主的一維向量 A(i, j) 和 A(i+(j-1)*m) 是完全一樣的~m為矩陣A的列數 我們可以使用一維或二維下標來存取矩陣 矩陣索引及下標 矩陣運算 矩陣的加減與一般純量（Scalar）的加減類似 相加或相減的矩陣必需具有相同的維度 A = [12 34 56 20]; B = [1 3 2 4]; C = A + B; %C = 13 37 58 24 矩陣與純量可以直接進行加減，MATLAB 會直接將加減應用到每一個元素 A = [1 2 3 2 1] + 5 A = 6 7 8 7 6 矩陣運算 (cont’d) 純量對矩陣的乘或除，可比照一般寫法 A = [123 , 442]; C = A/3; % C = 41.0000 147.3333 B = 2*A; % B = 246 884 欲進行矩陣相乘，必需確認第一個矩陣的直行數目（ Column Dimension） 必需等於第二個矩陣的橫列數目（Row Dimension） A = [1; 2]; B = [3, 4, 5]; C = A*B; % C = 3 4 5 6 8 10 矩陣的除法，常藉由反矩陣或解線性方程式來達成 Operator 之前加上一個句點，MATLAB 將會執行矩陣內「元素對元素」（Element-by-element） 的運算 常用之運算函式 MATLAB 是一個科學計算軟體，因此可以支援很多常用到的數學函數 y = abs(x) % 取 x 的絕對值 y = sin(x) % 取 x 的正弦值 y = exp(x) % 自然指