matlab在信号和图像处理中应用第3章.doc

第3章MATLAB编程 MATLAB除了可以在命令窗口中运行命令行外，还可以通过编程编写成文件形式运行。当有一些命令需要重复使用时，如果在命令窗口运行命令行，每次都需要重新输入一遍，既费时，又容易出错，这时编写成文件形式就是一个很好的选择。MATLAB编程与其他的高级语言如C语言、BASIC语言等有相同的地方，也有自身的特点。由于MATLAB提供了大量的函数，这使得在C语言、BASIC语言中需要用许多代码才能完成的任务，在MATLAB中只需很简单的几个语句就能完成。总的来说，MATLAB语言语法简单、易于学习、功能强大。 学习目标 学习目标 了解MATLAB的变量命名规则，知道MATLAB中的变量类型 掌握MALAB的各种形式的编程语句 知道脚本文件与函数的区别 会编写脚本文件 熟练掌握编写M函数的方法 练习案例 练习案例 练习案例 练习案例 递推与递归 排序算法 3.1 基本语句 在MATLAB中，编程的基本语句有：赋值语句、条件转移语句、循环语句、错误处理语句。 3.1.1 变量 (1)变量的命名规则 MATLAB中变量的命名规则是：必须以字母开头，后面的字符可以由字母、数字和下划线混合组成。尽管变量名可以是任意长的，但是MATLAB仅取前N个字符，忽略后面的字符，因此要保证变量名的前N个字符有唯一确定性。N的值可以用函数namelengthmax查出来，在MATLAB R2007中N=63。 提示：在MATLAB中，变量区分大小写，因此变量“A”与变量“a”是两个不同的变量。用函数isvarname可以确定一个变量名是否为合法的。 (2)变量类型 MATLAB中有三种基本的变量类型：局部变量、全局变量、静态变量。 通常，每个函数体内都有自己定义的变量，不能从其它函数和MATLAB工作空间访问这些变量，这些变量就是局部变量。 如果要使某个变量在几个函数中和MATLAB工作空间都能使用，可以把它定义为全局变量。在一个函数中改变了全局变量的值，会影响到每一个使用全局变量的函数。 全局变量用关键字“global”声明。全局变量最好在函数体的开始声明，并且全局变量名尽量大写，并能够反映它本身的含义。 如果需要在几个函数中和MATLAB工作空间内都能访问一个全局变量，那么必须在每个函数中和MATLAB工作空间内都声明该变量为全局的。 在实际编程中，应尽量避免使用全局变量，因为全局变量的值一旦在一个地方被改变，那么在其它包括该变量的函数中都将改变，这样有可能会出现不可预见的情况。比如，在一个程序中声明了一个全局变量，而这个变量刚巧在另外一个程序中也被声明为全局变量，这样当两个程序运行时，一个程序中的变量值可能会覆盖另一个程序中的变量值。在编程中出现这种错误是极难发现的。 静态变量只能在M函数中用关键字“persistent”声明，只有声明了静态变量的函数才允许使用它。只要函数存在，MATLAB就不清除静态变量，因此静态变量的值可以从一个函数传递到另一个函数。要使用静态变量必须先声明，最好把静态变量的生命放在程序的开始。例如要把变量SUM_X声明为静态变量，可以用下面的形式声明： persistent SUM_X 如果用“clear functionname”语句、用“clear all”或者编辑M函数，都会清除函数中所声明的静态变量。可以用“mlock”防止函数被清除，从而保证M函数中所声明的静态变量不被清除。 使用变量名时，注意不要使用关键字。MATLAB中的关键字是：break、case、catch、classdef、continue、else、elseif、end、for、function、global、if、otherwise、parfor、persistent、return、switch、try、while，用函数“iskeyword”可以查看所有的关键字。 3.1.2 赋值语句 MATLAB语言的赋值语句格式是： variables_list＝expression 等号左边的变量名列表为MATLAB语句的返回值。等号右边的表达式可以是各种数值计算式，也可以是函数调用等。 赋值语句的等号右端，可以用分号结束，也可以用逗号结束或者直接回车。用逗号结束或直接回车，运行后变量名列表中所赋的值都会显示出来。用分号结束，运行后变量名列表中所赋的值不会显示出来。 提示：分号和逗号是语句的分隔符。在1行代码中可以有多个语句，语句之间用逗号或分号分隔。MATLAB中有些函数调用的返回值有多个，这时就需要把变量名列表用方括号“[]”括起来，方括号中的各个变量之间用逗号分隔。如果左边的变量名列表和等号省略，MATLAB会自动把表达式的值赋给缺省变量“anx”。 3.1.3 条件转移语句 条件转移语句控制程序运行过程中，执行哪一块程序代码。一