《信号与系统》课程教学资源（MATLAB教程）第一章 MATLAB 入门

第一章MATLAB入门 Chapter one:Introduction to MATLAB Matlab(Matrix Laboratory)是美国MathWorks公司开发的一套高性能 的数值分析和计算软件，用于概念设计，算法开发，建模仿真，实时实现的理 想的集成环境，是目前最好的科学计算类软件之一。 MATLAB将矩阵运算、数值分析、图形处理、编程技术结合在一起， 为用户提供了一个强有力的科学及工程问题的分析计算和程序设计工具， 它还提供了专业水平的符号计算、文字处理、可视化建模仿真和实时控制 等功能，是具有全部语言功能和特征的新一代软件开发平台。 MATLAB已发展成为适合众多学科，多种工作平台、功能强大的大型 软件。在欧美等国家的高校，MATLAB已成为线性代数、自动控制理论、 数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基 本教学工具。成为攻读学位的本科、硕士、博士生必须掌握的基本技能。 在设计研究单位和工业开发部门，MATLAB被广泛的应用于研究和解决各 种具体问题。在中国，MATLAB也已日益受到重视，短时间内就将盛行起 来，因为无论哪个学科或工程领域都可以从MATLAB中找到合适的功能。 MATLAB简史 l983年美国Mathworks公司首次推出MATLAB(Matrix Laboratory), 之后其功能不断扩充，版本不断升级，1993年推出4.0版，95年4.2版， 97年5.0版，99年5.3版，5.X版无论是界面还是内容都有长足的进展， 其帮助信息采用超文本格式和PDF格式，可以方便的浏览。至2001年6月 推出6.1版，2002年6月推出6.5版，继而推出6.5.1版、7.0版、7.1 版、7.3(MATLAB2006b)版，最新版本为7.4(R2007a)版。 从现在开始，MathWorks公司将每年进行两次产品发布，时间分别在 每年的3月和9月，而且，每一次发布都会包含所有的产品模块，如产品 的new feature、bug fixes和新产品模块的推出。 在R2006a中(MATLAB7.2,Simulink6.4),主要更新了10个产品模 块、增加了多达350个新特性、增加了对64位Windows的支持，并新推 出了.net工具箱

第一章 MATLAB 入门 Chapter one: Introduction to MATLAB Matlab(Matrix Laboratory)是美国 MathWorks 公司开发的一套高性能 的数值分析和计算软件，用于概念设计,算法开发,建模仿真,实时实现的理 想的集成环境，是目前最好的科学计算类软件之一。 MATLAB 将矩阵运算、数值分析、图形处理、编程技术结合在一起， 为用户提供了一个强有力的科学及工程问题的分析计算和程序设计工具， 它还提供了专业水平的符号计算、文字处理、可视化建模仿真和实时控制 等功能，是具有全部语言功能和特征的新一代软件开发平台。 MATLAB 已发展成为适合众多学科，多种工作平台、功能强大的大型 软件。在欧美等国家的高校，MATLAB 已成为线性代数、自动控制理论、 数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基 本教学工具。成为攻读学位的本科、硕士、博士生必须掌握的基本技能。 在设计研究单位和工业开发部门，MATLAB 被广泛的应用于研究和解决各 种具体问题。在中国，MATLAB 也已日益受到重视，短时间内就将盛行起 来，因为无论哪个学科或工程领域都可以从 MATLAB 中找到合适的功能。 MATLAB 简史 1983 年美国 Mathworks 公司首次推出 MATLAB (Matrix Laboratory)， 之后其功能不断扩充，版本不断升级，1993 年推出 4.0 版，95 年 4.2 版， 97 年 5.0 版，99 年 5.3 版，5.X 版无论是界面还是内容都有长足的进展， 其帮助信息采用超文本格式和 PDF 格式，可以方便的浏览。至 2001 年 6 月 推出 6.1 版，2002 年 6 月推出 6.5 版，继而推出 6.5.1 版、7.0 版、7.1 版、7.3（MATLAB 2006b）版，最新版本为 7.4（R2007a）版。 从现在开始，MathWorks 公司将每年进行两次产品发布，时间分别在 每年的 3 月和 9 月，而且，每一次发布都会包含所有的产品模块，如产品 的 new feature、bug fixes 和新产品模块的推出。 在 R2006a 中（MATLAB 7.2,Simulink 6.4），主要更新了 10 个产品模 块、增加了多 达 350 个新特性、增加了对 64 位 Windows 的支持，并新推 出了.net 工具箱

The MathWorks於O7年3月1日宣布MATLAB及Simulink产品家族 最新更新版本R2007a正式上市。此次改版為The MathWorks自2006年起 实施每年兩次产品更新的标准时程。R2007改版新增兩个新产品、82个产 品改版更新及bug fix等等。除此之外，R2007a可支援安装英特尔(Intel) 处理器的Mac平台、Windows Vista,和64位元Sun Solaris SPARC等作 业系統。 一.MATLAB的重要功能和主要组成部分 一)功能：目前MATLAB产品族的主要功能为： 一数值分析 一数值和符号计算 一工程与科学绘图 一控制系统的设计与仿真 数字图像处理 数字信号处理 一通讯系统设计与仿真 一财务与金融工程. MATLAB具有用法简易、可灵活运用、程序结构强又兼具延展性的优点， 以下为其主要特色： ·功能强的数值运算：在MATLAB环境中，有超过5O0种数学、统计、科学 及工程方面的函数可使用，函数的标示自然，使得问题和解答像数学式子 一般简单明了，让使用者可全力发挥在解题方面，而非浪费在电脑操作上。 先进的资料视觉化功能：MATLAB的物件导向图形架构让使用者可执行视 觉数据分析，并制作高品质的图形，完成科学性或工程性图文并茂的文章。 ·高阶但简单的程序环境：做为一种直译式的程序语言，MATLAB让使用者 在短时间内写完程序，所花的时间约为用FORTRAN或C的几分之一，而 且不需要编译(compile)及联结(1ink)即能执行，同时包含了更多及更 容易使用的内建功能。 ·开放及可延伸的架构：MATLAB容许使用者接触它大多数的数学原始码， 监视运算法，更改现存函数，甚至加入自己的函数使MATLAB成为使用者 所须要的环境

The MathWorks 於 07 年 3 月 1 日宣布 MATLAB 及 Simulink 产品家族 最新更新版本 R2007a 正式上市。此次改版為 The MathWorks 自 2006 年起 实施每年兩次产品更新的标准时程。R2007a 改版新增兩个新产品、82 个产 品改版更新及 bug fix 等等。除此之外，R2007a 可支援安裝英特尔(Intel) 处理器的 Mac 平台、Windows Vista，和 64 位元 Sun Solaris SPARC 等作 业系統。 一． MATLAB 的重要功能和主要组成部分 一）功能：目前 MATLAB 产品族的主要功能为： － 数值分析 － 数值和符号计算 － 工程与科学绘图 － 控制系统的设计与仿真 － 数字图像处理 － 数字信号处理 － 通讯系统设计与仿真 － 财务与金融工程. MATLAB 具有用法简易、可灵活运用、程序结构强又兼具延展性的优点， 以下为其主要特色： • 功能强的数值运算：在 MATLAB 环境中，有超过 500 种数学、统计、科学 及工程方面的函数可使用，函数的标示自然，使得问题和解答像数学式子 一般简单明了，让使用者可全力发挥在解题方面，而非浪费在电脑操作上。 • 先进的资料视觉化功能： MATLAB 的物件导向图形架构让使用者可执行视 觉数据分析，并制作高品质的图形，完成科学性或工程性图文并茂的文章。 • 高阶但简单的程序环境： 做为一种直译式的程序语言，MATLAB 让使用者 在短时间内写完程序，所花的时间约为用 FORTRAN 或 C 的几分之一，而 且不需要编译(compile)及联结 (link) 即能执行，同时包含了更多及更 容易使用的内建功能。 • 开放及可延伸的架构： MATLAB 容许使用者接触它大多数的数学原始码， 监视运算法，更改现存函数，甚至加入自己的函数使 MATLAB 成为使用者 所须要的环境

·丰富的程序工具箱：MATLAB的程序工具箱将套装前软件的优点，与一个灵 活的开放但容易操作的环境融合。这些工具箱提供了使用者在特别应用领 域所需之许多函数。现有工具箱有：符号运算（利用Maple V的计算核心 执行)、影像处理、统计分析、讯号处理、神经网路、模拟分析、控制 系统、即时控制、系统确认、强建控制、弧线分析、最佳化、模糊逻辑、 mu分析及合成、化学计量分析等。 1.MATLAB6.1的新功能 (I)全新的开发环境GUIDE(GUI Development Environment):由早 期的单一命令窗口发展为将一些常用的交互式工作界面高度的集中 于操作桌面； (2) 在命令窗口增加了错误跟踪功能(error display message and abort function); (3)提供了许多新的数值处理功能(umerical Treatment Techniques),更新了部分函数的功能和算法，增加了许多新函数； (4)在图形窗口增加了曲线拟合、数据统计等交互工具；(Cuve Fitting,Data Analyzing (5)引入了类与对象及函数句柄等概念；Object,Handle)用户可以 创建自己定义的类函数和函数句柄： (6)改进了编辑/调试器的界面及功能，(Editor/Debugger)增加了行号 和书签等功能： (7) 属性编辑器功能更强(Property Debugger),使用更方便； (8) 建立了一个与以前完全不同的图形用户界面(GUI)图形窗口 (Graphical Window)使用更加方便灵活： (9)增加了虚拟现实工具箱，(Virtual Reality Toolbox)使用标准的虚 拟现实建模语言(VRML)技术，可以创建由MATLAB和simulink 环境驱动的三维动画场景： (10)在应用程序接口方面增加了与Java的接口(Interface for Java), 并为二者的数据交换提供了相应的程序库。 MATLAB7的升级内容：MATLAB7针对编程环境，代码效率、数据可 视化、数学计算、文件/O等方面进行了升级，包括： *开发环境

• 丰富的程序工具箱：MATLAB 的程序工具箱将套装前软件的优点，与一个灵 活的开放但容易操作的环境融合。这些工具箱提供了使用者在特别应用领 域所需之许多函数。现有工具箱有：符号运算（利用 Maple V 的计算核心 执行 ）、影像处理、统计分析、讯号处理、神经网路、模拟分析、控制 系统、即时控制、系统确认、强建控制、弧线分析、最佳化、模糊逻辑、 mu 分析及合成、化学计量分析等。 1． MATLAB6.1 的新功能 （1） 全新的开发环境 GUIDE(GUI Development Environment)：由早 期的单一命令窗口发展为将一些常用的交互式工作界面高度的集中 于操作桌面； （2） 在命令窗口增加了错误跟踪功能(error display message and abort function)； （3） 提 供 了 许 多 新 的 数 值 处 理 功 能 (numerical Treatment Techniques)，更新了部分函数的功能和算法，增加了许多新函数； （4） 在图形窗口增加了曲线拟合、数据统计等交互工具；(Curve Fitting, Data Analyzing ) （5） 引入了类与对象及函数句柄等概念;(Object，Handle) 用户可以 创建自己定义的类函数和函数句柄； （6） 改进了编辑/调试器的界面及功能; (Editor/Debugger)增加了行号 和书签等功能； （7） 属性编辑器功能更强(Property Debugger)，使用更方便； （8） 建立了一个与以前完全不同的图形用户界面（GUI）图形窗口， (Graphical Window)使用更加方便灵活； （9） 增加了虚拟现实工具箱，(Virtual Reality Toolbox)使用标准的虚 拟现实建模语言（VRML）技术，可以创建由 MATLAB 和 simulink 环境驱动的三维动画场景； （10） 在应用程序接口方面增加了与 Java 的接口(Interface for Java)， 并为二者的数据交换提供了相应的程序库。 MATLAB 7 的升级内容：MATLAB 7 针对编程环境，代码效率、数据可 视化、数学计算、文件 I/O 等方面进行了升级，包括： *开发环境

1、重新设计了桌面环境，针对多文档界面应用提供了简便的管理和访 问方法，允许用户自定义桌面外观，创建常用命令的快捷方式： 2、增强数组编辑器(Array Editor)和工作空间浏览器(Workspace Browser)功能，用于数据的显示、编辑和处理； 3、在当前目录浏览器(Current Directory Browser)工具中，增加代码效 率分析、覆盖度分析等功能。； 4、MLit编码分析，辅助用户完成程序性能分析，提高程序执行效率； 5,增强M文件编辑器(M Editor),支持多种格式源代码文件可视化编 辑，例如C/C+,HTML,Java等。 *编程 l、支持创建嵌套函数(Nested Function),提供更灵活的代码模块化转化： 2、匿名函数(Anonymous Function)功能，支持在命令行或者脚本文件 中创建单行函数(Single Line Function); 3、支持条件分支断点，可以在条件分支语句中进行程序中断调试： 4、模块化注释，支持为代码段注释。 *数学 1、支持整数算术运算： 2、支持单精度数据类型运算，包括基本算术运算、线性代数、FFT等： 3、使用更强大的计算算法包Qhull2002.1,提供更丰富的算法支持： 4、Linsolve函数用于处理线性代数方程求解： 5、ODE求解器能够处理隐性微分方程组以及多点边界问题； *图形和3D可视化 1、新图形窗口界面： 2、直接从图形窗体生成M代码，可以完成用户自定义绘图 3、增强图形窗体注释： 4、数据侦测工具(Data Exploration Tools),提供丰富的数据观测手段： 5、自定义图形对象，提供丰富的图形显示功能： 6、GUIDE新增对用户界面和ActiveX控件支持： 7、增强句柄图形对象支持完整地TeX和LaTeX字符集； *文件1/O和外部接口 1、新增文件/O函数，支持读取任意格式文本数据文件，并且支持写

1、重新设计了桌面环境，针对多文档界面应用提供了简便的管理和访 问方法，允许用户自定义桌面外观，创建常用命令的快捷方式； 2、 增强数组编辑器（Array Editor)和工作空间浏览器（Workspace Browser)功能，用于数据的显示、编辑和处理； 3、在当前目录浏览器（Current Directory Browser)工具中，增加代码效 率分析、覆盖度分析等功能。； 4、M-Lint 编码分析，辅助用户完成程序性能分析，提高程序执行效率； 5，增强 M 文件编辑器（M Editor), 支持多种格式源代码文件可视化编 辑，例如 C/C++, HTML,Java 等。 * 编程 1、支持创建嵌套函数（Nested Function),提供更灵活的代码模块化转化； 2、匿名函数（Anonymous Function)功能，支持在命令行或者脚本文件 中创建单行函数（Single Line Function); 3、支持条件分支断点，可以在条件分支语句中进行程序中断调试； 4、模块化注释，支持为代码段注释。 * 数学 1、支持整数算术运算； 2、支持单精度数据类型运算，包括基本算术运算、线性代数、FFT 等； 3、使用更强大的计算算法包 Qhull 2002.1,提供更丰富的算法支持； 4、Linsolve 函数用于处理线性代数方程求解； 5、ODE 求解器能够处理隐性微分方程组以及多点边界问题； * 图形和 3D 可视化 1、新图形窗口界面； 2、直接从图形窗体生成 M 代码，可以完成用户自定义绘图； 3、增强图形窗体注释； 4、数据侦测工具（Data Exploration Tools),提供丰富的数据观测手段； 5、自定义图形对象，提供丰富的图形显示功能； 6、GUIDE 新增对用户界面和 ActiveX 控件支持； 7、增强句柄图形对象支持完整地 TeX 和 LaTeX 字符集； * 文件 I/O 和外部接口 1、新增文件 I/O 函数，支持读取任意格式文本数据文件，并且支持写

入Excel和HDF5格式数据文件： 2、具有压缩功能的MAT文件格式，支持快速数据文件/O能力： 3、javaaddpath函数，无需重新启动MATLAB就可完成Java类的加载、 删除等功能： 4、支持COM、服务器事件以及VBS: 5、支持SOAP,使用网络服务： 6、FTP对象，直接访问FTP服务器： 7、支持Unicode编码格式，增强MAT文件字符集； *性能与系统平台支持 1、JT加速器支持所有数值数据类型： 2、Windows XP系统下支持3GB内存访问。 ●R2007a的改版内容 *在MATLAB产品家族部分的重点： 1.可於多核心和多个处理器的系統上，利用MATLAB数学函式，处理多 执行绪(Multithreaded)运算： 2.新版分散式运算工具箱(DCT)具备4个运算引擎，可在同一台电脑上 执行平行运算； 3.統計工具箱(Statistics Toolbox)具备新的类别資料和資料阵列； 4.定点工具箱(Fixed-Point Toolbox)可加快C语言的编译速度； 5.利用控制系統工具箱(Control System Toolbox)对延滞的控制迴路 精准建模及分析： 6.可利用系統辨识工具箱(System Identification Toolbox)产生非线 性模型： 7.基因演算法及直接法搜尋工具箱(Genetic Algorithm and Direct Search Toolbox).提供模拟退火法(Simulated annealing)。 *在Simulink产品家族部分新增的功能：

入 Excel 和 HDF5 格式数据文件； 2、具有压缩功能的 MAT 文件格式，支持快速数据文件 I/O 能力； 3、javaaddpath 函数，无需重新启动 MATLAB 就可完成 Java 类的加载、 删除等功能； 4、支持 COM、服务器事件以及 VBS； 5、支持 SOAP，使用网络服务； 6、FTP 对象，直接访问 FTP 服务器； 7、支持 Unicode 编码格式，增强 MAT 文件字符集； * 性能与系统平台支持 1、JIT 加速器支持所有数值数据类型； 2、Windows XP 系统下支持 3GB 内存访问。 ⚫ R2007a 的改版內容 * 在 MATLAB 产品家族部分的重点： 1．可於多核心和多个处理器的系統上，利用 MATLAB 数学函式，处理多 执行绪(Multithreaded)运算； 2． 新版分散式运算工具箱(DCT)具备 4 个运算引擎，可在同一台电脑上 执行平行运算； 3． 統計工具箱(Statistics Toolbox)具备新的类別資料和資料阵列； 4． 定点工具箱(Fixed-Point Toolbox)可加快 C 语言的编译速度； 5． 利用控制系統工具箱(Control System Toolbox)对延滯的控制迴路 精准建模及分析； 6． 可利用系統辨识工具箱(System Identification Toolbox)产生非线 性模型； 7． 基因演算法及直接法搜尋工具箱(Genetic Algorithm and Direct Search Toolbox)提供模拟退火法(Simulated annealing)。 * 在 Simulink 产品家族部分新增的功能：

l.可支援多面向讯号，如讯号处理模块組(Signal Processing Blockset)、嵌入式MATLAB函数模块(Embedded MATLAB Function block)、动态影片及影像处理模块組(Video and Image Processing Blockset),以及C程序码产生器(Real-Time Workshop)等； 2.嵌入式C程序码产生器(Real-Time Workshop Embedded Coder)程序 码产生的效能改善： 3.Simulink定点模块組(Simulink Fixed Point)新增新的图形化介面， 用於定点数系統的分析和縮放(Scaling): 4.事件模拟模块組(SimEvents)可支援向量(Vector)及距阵(Matrix); 5.新产品Simscape物理模型模拟模块組可支援复域的物理模型模拟 (Multidomain Physical Modeling) *Mathworks Matlab R2007a:What's New in Release 2007a R2007a,released on March 1,2007,includes updates to MATLAB and Simulink,two new products released since R2006b,and updates and bug fixes to 82 other products.R2007a adds support for the Intel@based Mac,Windows Vista,and 64-bit Sun Solaris"SPARC platfoms.Subscribers to MathWorks Software Maintenance Service can download R2007a product updates New capabilities for the MATLAB product family include: Multithreaded computation in key MATLAB math functions for multicore and multiprocessor systems *Ability to run parallel algorithms in four MATLAB sessions on your desktop with Distributed Computing Toolbox New categorical and dataset arrays in Statistics Toolbox *Fixed-Point Toolbox acceleration at the speed of compiled C *Exact modeling and analysis of control loops with delays in Control System Toolbox Generation of nonlinear models with System Identification Toolbox *Simulated annealing in Genetic Algorithm and Direct Search Toolbox New capabilities for the Simulink product family include: Multidimensional signal support for Simulink,Signal Processing Blockset,Embedded MATLAB Function block,Video and Image Processing Blockset,and Real-Time Workshop *Improved code efficiency and MISRA C support in Real-Time Workshop Embedded Coder

1.可支援 多面 向讯 号， 如讯 号处 理模 块組(Signal Processing Blockset)、嵌入式 MATLAB 函数模块(Embedded MATLAB Function block) 、动态影片及影像处理模块組(Video and Image Processing Blockset)，以及 C 程序码产生器(Real-Time Workshop)等； 2.嵌入式 C 程序码产生器(Real-Time Workshop Embedded Coder)程序 码产生的效能改善； 3.Simulink定点模块組(Simulink Fixed Point)新增新的图形化介面， 用於定点数系統的分析和縮放(Scaling)； 4.事件模拟模块組(SimEvents)可支援向量(Vector)及距阵(Matrix)； 5.新产品 Simscape 物理模型模拟模块組可支援复域的物理模型模拟 (Multidomain Physical Modeling)。 *Mathworks Matlab R2007a: What's New in Release 2007a R2007a, released on March 1, 2007, includes updates to MATLAB and Simulink, two new products released since R2006b, and updates and bug fixes to 82 other products. R2007a adds support for the Intel® based Mac, Windows Vista™, and 64-bit Sun Solaris™ SPARC platform s. Subscribers to MathWorks Software Maintenance Service can download R2007a product updates. New capabilities for the MATLAB product family include: * Multithreaded computation in key MATLAB math functions for multicore and multiprocessor systems * Ability to run parallel algorithm s in four MATLAB sessions on your desktop with Distributed Computing Toolbox * New categorical and dataset arrays in Statistics Toolbox * Fixed-Point Toolbox acceleration at the speed of compiled C * Exact modeling and analysis of control loops with delays in Control System Toolbox * Generation of nonlinear models with System Identification Toolbox * Simulated annealing in Genetic Algorithm and Direct Search Toolbox New capabilities for the Simulink product family include: * Multidimensional signal support for Simulink, Signal Processing Blockset, Embedded MATLAB Function block, Video and Image Processing Blockset, and Real-Time Workshop * Improved code efficiency and MISRA C support in Real-Time Workshop Embedded Coder

*New graphical interface for analyzing and scaling fixed-point systems in Simulink Fixed Point *Vector and matrix support in SimEvents *Simscape,a new product for multidomain physical modeling 二)MATLAB的主要组成部分：MATLAB系统由5个主要的部分构成： (I)开发环境(development Environment):为MATLAB用户或程序编 制员提供的一套应用工具和设施。由一组图形化用户接口工具和组件集成： 包括MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、编辑调试窗口及帮助信 息、工作空间、文件和搜索路径等浏览器： (2)MATLAB数学函数库(Math Function Library):数学和分析功能 在MATLAB工具箱中被组织成8个文件夹。 elmat初步矩阵，和矩阵操作。 lfun初步的数学函数。求和、正弦、余弦和复数运算等 specfun特殊的数学函数。矩阵求逆、矩阵特征值、贝塞尔函数等： matfun矩阵函数一用数字表示的线性代数。 atafun数据分析和傅立叶变换。 polyfun插值，多项式。 funfun功能函数。 sparfun稀疏矩阵。 (3)MATLAB语言：(MATLAB Language)一种高级编程语言（高阶的矩 阵/数组语言)，包括控制流的描述、函数、数据结构、输入输出及面 对对象编程： (4)句柄图形：andle Graphics)MATLAB制图系统具有2维、三维的 数据可视化，图象处理，动画片制作和表示图形功能。可以对各种图 形对象进行更为细腻的修饰和控制。允许你建造完整的图形用户界面 (GUI),以及建立完整的图形界面的应用程序。制图法功能在 MATLAB工具箱中被组织成5个文件夹： graph2d二维数图表。 graph3d三维图表。 specgraph专业化图表

* New graphical interface for analyzing and scaling fixed-point systems in Simulink Fixed Point * Vector and matrix support in SimEvents * Sim scape, a new product for multidomain physical modeling 二） MATLAB 的主要组成部分：MATLAB 系统由 5 个主要的部分构成： （1）开发环境(development Environment)：为 MATLAB 用户或程序编 制员提供的一套应用工具和设施。由一组图形化用户接口工具和组件集成： 包括 MATLAB 桌面、命令窗口、命令历史窗口、编辑调试窗口及帮助信 息、工作空间、文件和搜索路径等浏览器； （2）MATLAB 数学函数库(Math Function Library)：数学和分析功能 在 MATLAB 工具箱中被组织成 8 个文件夹。 elmat 初步矩阵，和矩阵操作。 elfun 初步的数学函数。求和、正弦、余弦和复数运算等 specfun 特殊的数学函数。矩阵求逆、矩阵特征值、贝塞尔函数等； matfun 矩阵函数－用数字表示的线性代数。 atafun 数据分析和傅立叶变换。 polyfun 插值，多项式。 funfun 功能函数。 sparfun 稀疏矩阵。 （3）MATLAB 语言：(MATLAB Language)一种高级编程语言（高阶的矩 阵/数组语言），包括控制流的描述、函数、数据结构、输入输出及面 对对象编程； （4）句柄图形：(Handle Graphics) MATLAB 制图系统具有 2 维、三维的 数据可视化，图象处理，动画片制作和表示图形功能。可以对各种图 形对象进行更为细腻的修饰和控制。允许你建造完整的图形用户界面 （GUI），以及建立完整的图形界面的应用程序。制图法功能在 MATLAB 工具箱中被组织成 5 个文件夹： graph2d 二维数图表。 graph3d 三维图表。 specgraph 专业化图表

graphics制图法。 uitools图形用户界面工具。 (5)应用程序接口：(Applied Function Interface)MATLAB的应用 程序接口允许用户使用C或FORTRAN语言编写程序与 MATLAB连接。 MATLAB工具箱(Toolbox);(表1一2) 二.MATLAB的安装：与一般光盘软件的安装相同，略 三.MATLAB的系统开发环境(System Developing Environment) l.操作桌面(Operating Desktop) （1)桌面布局：6个窗口（图示、操作演示） *命令窗口(Commend Window) *工作空间窗口(Workspace) *当前目录浏览器(Current Directory) *命令历史窗口(Commend History） *启动平台(Launch Pad)6.x版 *帮助窗口(Help) M文件优化器(Profiler) 窗口的切换、放大与关闭。(switching,Amplification,tun-off) View菜单中的desktop layout菜单中提供的6种可选布局： *Default *Command Window *Simple *Short History *Tall History *Five Panel (2).菜单和工具栏；(Menu and toolbar)操作桌面上有6个菜单（表1一3） 和带有9个快捷按钮的工具栏组，（图示、操作演示） (3).改变桌面设置：(Setting)File菜单中Preference对话框中设置（图 示、操作演示) 2.命令窗口：(Command window)MATLAB的主要交互窗口。用于输入

graphics 制图法。 uitools 图形用户界面工具。 （5） 应用程序接口：(Applied Function Interface) MATLAB 的应用 程序接口允许用户使用 C 或 FORTRAN 语言编写程序与 MATLAB 连接。 MATLAB 工具箱(Toolbox)；（表 1—2） 二．MATLAB 的安装：与一般光盘软件的安装相同， 略 三．MATLAB 的系统开发环境(System Developing Environment) 1． 操作桌面(Operating Desktop) （1）桌面布局：6 个窗口 （图示、操作演示） *命令窗口 （Commend Window） *工作空间窗口（Workspace） *当前目录浏览器（Current Directory ） *命令历史窗口 （ Commend History ） *启动平台 （Launch Pad）6.x 版 *帮助窗口（Help） *M 文件优化器（Profiler） 窗口的切换、放大与关闭。(switching, Amplification, tun-off) View 菜单中的 desktop layout 菜单中提供的 6 种可选布局： *Default *Command Window *Simple *Short History *Tall History *Five Panel （2）．菜单和工具栏；(Menu and toolbar) 操作桌面上有 6 个菜单（表 1—3） 和带有 9 个快捷按钮的工具栏组，（图示、操作演示） （3）．改变桌面设置：(Setting) File 菜单中 Preference 对话框中设置（图 示、操作演示） 2. 命令窗口：(Command window)MATLAB 的主要交互窗口。用于输入

MATLAB命令、函数、数组、表达式等信息，并显示图形以外的所有计算 结果。 例如从键盘输入矩阵 A=123:456:7891按Enter键后屏幕立即显示结果 A= 123 456 789 命令窗口可作为一个多功能高级计算器，如要计算18+(5si元 /6)/2+cosπ/6只须按MATLAB格式要求键入； 18+5*sin(pi/6/(2+cos(pi/6),然后按Enter键既可在窗口内显示出计 算结果： ans= 18.8723 公式中的数据可任意改动并重新计算。（例） 还可在命令窗口输入最后一次输入命令的开头字符或字符串，然后用 ↑键调出该命令行。 MATLAB是标准的Windows界面，可利用菜单中的命令完成对工作 窗口的操作。其命令行功能键和快捷键与Windows的一般应用程序相似， (表14)（自学） 3.工作空间窗口：(Vorkspace Window) 用于储存各种变量和结果的空间，显示变量的名称、大小、字节数及 数据类型，对变量进行观察、编辑、保存和删除。（图示、操作演示）。临 时变量不占空间， 为了对变量的内容进行观察、编辑与修改，可以用三种方法打开内存 数组编辑器。*双击变量名；*选择该窗口工具栏上的打开图标；*鼠标指向 变量名，点击鼠标右键，弹出选择菜单，然后选项操作。（示例） 欲查看工作空间的情况，可以在命令窗口键入命令whos(显示存在工 作空间全部变量的名称、大小、数据类型等信息)或命令wh0(只显示变 量名) 4.当前目录浏览器：(Current Directory)

MATLAB 命令、函数、数组、表达式等信息，并显示图形以外的所有计算 结果。 例如从键盘输入矩阵 A=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9] 按 Enter 键后屏幕立即显示结果 A= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 命令窗口可作为一个多功能高级计算器，如要计算 18+(5sinπ /6)/2+cosπ/6 只须按 MATLAB 格式要求键入； 18+5*sin(pi/6)/(2+cos(pi/6))，然后按 Enter 键既可在窗口内显示出计 算结果： ans= 18.8723 公式中的数据可任意改动并重新计算。（例） 还可在命令窗口输入最后一次输入命令的开头字符或字符串，然后用 ↑键调出该命令行。 MATLAB 是标准的 Windows 界面，可利用菜单中的命令完成对工作 窗口的操作。其命令行功能键和快捷键与 Windows 的一般应用程序相似， （表 1—4）（自学） 3．工作空间窗口：(Workspace Window) 用于储存各种变量和结果的空间，显示变量的名称、大小、字节数及 数据类型，对变量进行观察、编辑、保存和删除。（图示、操作演示）。临 时变量不占空间， 为了对变量的内容进行观察、编辑与修改，可以用三种方法打开内存 数组编辑器。*双击变量名；*选择该窗口工具栏上的打开图标；*鼠标指向 变量名，点击鼠标右键，弹出选择菜单，然后选项操作。（示例） 欲查看工作空间的情况，可以在命令窗口键入命令 whos（显示存在工 作空间全部变量的名称、大小、数据类型等信息）或命令 who（只显示变 量名） 4．当前目录浏览器：(Current Directory)

用于显示及设置当前工作目录，同时显示当前工作目录下的文件名、 文件类型及目录的修改时间等信息。只有在当前目录或搜索路径下的文件 及函数可以被运行或调用。（图示、操作演示） 设置当前目录可以在浏览器窗口左上角的输入栏中直接输入，或点击 浏览器下拉按钮进行选择。还可用cd命令在命令窗口设置当前目录，如： cdc:\mydir可将c盘上的mydir目录设为当前工作目录。 (5).命令历史窗口：(Command History) 记录已运行过的MATLAB命令历史，包括已运行过的命令、函数、表 达式等信息，可进行命令历史的查找、检查等工作，也可以在该窗口中进 行命令复制与重运行。（图示、操作演示） 6.启动平台：(Launch Pad) 帮助用户方便地打开和调用MATLAB的各种程序、函数和帮助文件。 平台列出了系统中安装的所有的MATLAB产品的目录，可以通过双击 来启动相应的选项。7.0版取消了这个窗口，事实上Help工具完全具备它 的功能。（图示、操作演示） 7.MATLAB的搜索路径：(Searching Path) MATLAB定义的一系列文件路径的组合，缺省状态下包括当前路径和 已安装的全部工具箱的路径。（图示、操作演示） 当在命令窗口输入一个字符串时，MATLAB按下列顺序开始搜索： (1) 在工作空间中搜索是否有以该字符串为变量名的变量，有则返回 该变量的值： (2) 搜索是否有同名的MATLAB内部函数，如果有，执行该内部函 数： (3) 在当前目录中查找与该字符串同名的M文件，如果有，执行该 文件： (4) 在搜索目录中查找与该字符串同名的M文件，如果有，执行该 文件： 如果在搜索目录中存在多个同名函数，则只执行搜索路径中的第一个 函数，其他函数不再执行。 搜索目录的设置通过选择主菜单Set Path菜单项进行

用于显示及设置当前工作目录，同时显示当前工作目录下的文件名、 文件类型及目录的修改时间等信息。只有在当前目录或搜索路径下的文件 及函数可以被运行或调用。（图示、操作演示） 设置当前目录可以在浏览器窗口左上角的输入栏中直接输入，或点击 浏览器下拉按钮进行选择。还可用 cd 命令在命令窗口设置当前目录，如： cd c:\mydir 可将 c 盘上的 mydir 目录设为当前工作目录。 （5）．命令历史窗口：(Command History) 记录已运行过的 MATLAB 命令历史，包括已运行过的命令、函数、表 达式等信息，可进行命令历史的查找、检查等工作，也可以在该窗口中进 行命令复制与重运行。（图示、操作演示） 6．启动平台：(Launch Pad) 帮助用户方便地打开和调用 MATLAB 的各种程序、函数和帮助文件。 平台列出了系统中安装的所有的 MATLAB 产品的目录，可以通过双击 来启动相应的选项。7.0 版取消了这个窗口，事实上 Help 工具完全具备它 的功能。（图示、操作演示） 7.MATLAB 的搜索路径：(Searching Path) MATLAB 定义的一系列文件路径的组合，缺省状态下包括当前路径和 已安装的全部工具箱的路径。（图示、操作演示） 当在命令窗口输入一个字符串时，MATLAB 按下列顺序开始搜索： （1） 在工作空间中搜索是否有以该字符串为变量名的变量，有则返回 该变量的值； （2） 搜索是否有同名的 MATLAB 内部函数，如果有，执行该内部函 数； （3） 在当前目录中查找与该字符串同名的 M 文件，如果有，执行该 文件； （4） 在搜索目录中查找与该字符串同名的 M 文件，如果有，执行该 文件； 如果在搜索目录中存在多个同名函数，则只执行搜索路径中的第一个 函数，其他函数不再执行。 搜索目录的设置通过选择主菜单 Set Path 菜单项进行