Matlab计算与仿真.ppt

《Matlab计算与仿真.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Matlab计算与仿真.ppt（28页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、王国利王国利王国利王国利信息科学与技术学院信息科学与技术学院中山大学中山大学http:/human-http:/human-MatlabMatlab计算与仿真技术计算与仿真技术计算与仿真技术计算与仿真技术第五讲第五讲:交互式计算交互式计算-IIIMatlab计算与仿真计算与仿真n上機實習提示上機實習提示n交互式计算交互式计算-III第五讲提纲第五讲提纲Matlab计算与仿真计算与仿真上机实习提示上机实习提示n上机实习提示上机实习提示 -时间时间/地点安排地点安排 单周二：单周二：12-13节节 实验中心实验中心B座座401 -基本要求基本要求 准时出席准时出席/遵守实验室规定遵守实验室规定 完

2、成实习指南要求的任务完成实习指南要求的任务 认真做好实习报告或总结认真做好实习报告或总结Matlab计算与仿真计算与仿真交互式计算交互式计算(续续)n矩阵计算进阶矩阵计算进阶 -算术运算算术运算 加减运算加减运算:相同阶数或一个为标量相同阶数或一个为标量 提示提示:A+b 等价于等价于 aij+b 乘法运算乘法运算:相容相容阶数或一个为标量阶数或一个为标量 提示提示:A*b 等价于等价于 aij*b 除法运算除法运算:相容阶数且除矩阵非奇异或非零标量相容阶数且除矩阵非奇异或非零标量 提示提示:A/b 等价于等价于 aij/b 注意注意:左右除的分别左右除的分别,即即 A/B 不等价于不等价于

3、B/A Matlab计算与仿真计算与仿真交互式计算交互式计算(续续)-非算术运算非算术运算 关系运算关系运算:=C=A&B;%cij=1 iff both aij and bij nonzeros cij=0 otherwiseMatlab计算与仿真计算与仿真交互式计算交互式计算(续续)-矩阵函数矩阵函数 数学函数数学函数:函数名通常以函数名通常以m为结尾标志为结尾标志 提示提示:矩阵函数矩阵函数 和和 函数矩阵的差异函数矩阵的差异 例如例如,expm(X)exp(X)logm(X)log(X)逻辑函数逻辑函数 相同维数或至少一个为标量相同维数或至少一个为标量 AND/OR/XOR 提示提示:

4、与逻辑运算一致与逻辑运算一致Matlab计算与仿真计算与仿真交互式计算交互式计算(续续)-矩阵整形操作矩阵整形操作 维数查询维数查询 size(A);功能功能:返回行列值返回行列值 举例举例:A=1:4;5:8;9:12;m,n=size(A)m=4 n=3 提示提示:通常与其他整形操作协作使用通常与其他整形操作协作使用Matlab计算与仿真计算与仿真交互式计算交互式计算(续续)-矩阵整形操作矩阵整形操作 向量长度查询向量长度查询 length(b);功能功能:返回元素个数返回元素个数 等价于等价于 max(size(b)元素个数查询元素个数查询 numel(A);功能功能:返回元素个数返回元

5、素个数 等价于等价于 prod(size(A);prod(m,n);%=m*n;Matlab计算与仿真计算与仿真交互式计算交互式计算(续续)-矩阵整形操作矩阵整形操作 标量确认查询标量确认查询 isscalar(b);功能功能:返回逻辑值返回逻辑值 向量确认查询向量确认查询 isvector(b);功能功能:返回逻辑值返回逻辑值 空矩阵确认查询空矩阵确认查询 isempty(A);功能功能:返回逻辑值返回逻辑值 查询非零元素查询非零元素:find(A);%返回非零元素返回非零元素 Matlab计算与仿真计算与仿真交互式计算交互式计算(续续)-矩阵整形操作矩阵整形操作 重排操作重排操作 resh

6、ape 基本格式基本格式:reshape(A,m,n);功能功能:按列重排按列重排 举例举例:A=1:4;5:8;9:12;B=reshape(A,2,6)B=1 3 5 7 9 11 2 4 6 8 10 12 提示提示:对二维信号处理特别有用对二维信号处理特别有用Matlab计算与仿真计算与仿真交互式计算交互式计算(续续)-矩阵整形操作矩阵整形操作 翻转操作翻转操作 fliplr(水平翻转水平翻转)/flipud(上下翻转上下翻转)/rot90(绕转绕转)基本格式基本格式:fliplr(A);flipud(A);rot90(A);功能功能:按水平按水平/上下翻转重排上下翻转重排,或逆时针旋

7、转或逆时针旋转90度度 举例举例:rot90(A)A=1:3;4:6;ans=fliplr(A)flipud(A)3 6 ans=ans=2 5 3 2 1 4 5 6 1 4 6 4 5 1 2 3Matlab计算与仿真计算与仿真交互式计算交互式计算(续续)-矩阵整形操作矩阵整形操作 拼接操作拼接操作 cat(dim,A1,A2,);blkdiag(A1,A2,);功能功能:按行或列拼接矩阵按行或列拼接矩阵,或按对角块方式组织或按对角块方式组织 特别地特别地 cat(1,A,B);%=A;B cat(2,A,B);%=A,B 举例举例:cat(2,A,B)A=1:4;B=5:8;ans=ca

8、t(1,A,B)1 5 ans=2 6 1 2 3 4 3 7 5 6 7 8 4 8Matlab计算与仿真计算与仿真交互式计算交互式计算(续续)-矩阵整形操作矩阵整形操作 块提取操作块提取操作:diag(对角元素对角元素)/tril(下三角下三角)/triu(上三角上三角)基本格式基本格式:diag(A);%返回对角向量返回对角向量 tril(A);%上三角元素清零上三角元素清零 triu(A);%下三角元素清零下三角元素清零 功能功能:提取对角块提取对角块/下三角下三角/上三角块上三角块 举例举例:triu(A)A=1:3;4:6;ans=diag(A)tril(A)1 2 3 ans=a

9、ns=0 5 6 1 1 0 0 5 4 5 0Matlab计算与仿真计算与仿真交互式计算交互式计算(续续)n数据类型使用注解数据类型使用注解 -更多的常用数据类型更多的常用数据类型 复数复数 字符串字符串 多项式多项式 数组数组 结构结构 胞组胞组 对象对象Matlab计算与仿真计算与仿真交互式计算交互式计算(续续)n关于复数关于复数 -虚数单位虚数单位 内置变量内置变量:i/j(=sqrt(-1)i2 ans=-1 提示提示:应尽量避免利用其自定义变量应尽量避免利用其自定义变量 -内置函数内置函数 abs%幅值幅值 exp%指数指数 angle%复角复角 imag%实部实部 conj%共扼

10、共扼 real%虚部虚部Matlab计算与仿真计算与仿真交互式计算交互式计算(续续)-使用实例使用实例 zeta=5;theta=pi/3;%幅值和复角幅值和复角 z=zeta*exp(i*theta)z=2.5000+4.3301i abs(z)real(z)ans=ans=5.0000 2.5000 angle(z)*108/pi imag(z)ans=ans=60.0000 4.3301Matlab计算与仿真计算与仿真交互式计算交互式计算(续续)n关于字符串关于字符串 -基本概念基本概念 元素为字符的矩阵元素为字符的矩阵 单引号方式赋值单引号方式赋值 引用方式同矩阵引用方式同矩阵 -使用

11、实例使用实例 first=john;length(name)last=coltrane;ans=name=first,last 13 name=john coltraneMatlab计算与仿真计算与仿真交互式计算交互式计算(续续)-常用操作函数常用操作函数 转换操作转换操作 char 操作操作 功能：将整数转换成对应的功能：将整数转换成对应的ASCII码字符码字符 另：可将两个字符串拼接另：可将两个字符串拼接 num2str 操作操作 功能：将数值矩阵转换成字符串文本功能：将数值矩阵转换成字符串文本 str2num 操作操作 功能：将字符串文本转换成数值矩阵功能：将字符串文本转换成数值矩阵Ma

12、tlab计算与仿真计算与仿真交互式计算交互式计算(续续)查询操作查询操作 findstr 功能：查找感兴趣的子字符串功能：查找感兴趣的子字符串 对比操作对比操作 strcmp 功能：比较两个字符串，返回逻辑值功能：比较两个字符串，返回逻辑值 strncmp 功能：只比较字符串的前功能：只比较字符串的前n n个字符个字符Matlab计算与仿真计算与仿真 strmatch 功能：依行进行前端匹配查询功能：依行进行前端匹配查询 返回前端匹配的行下标返回前端匹配的行下标 拼接操作拼接操作 strcat 功能：行方式拼接字符串功能：行方式拼接字符串 strvcat 功能：列方式拼接字符串功能：列方式拼接

13、字符串交互式计算交互式计算(续续)Matlab计算与仿真计算与仿真 使用实例使用实例 msg1=there are,num2str(100/2.45),inch in meter msg1=there are 39.3701 inch in meter msg2=sprintf(there are%5.2f cubic inches in a liter,1000/2.543)msg2=there are 61.02 inches in a liter交互式计算交互式计算(续续)Matlab计算与仿真计算与仿真 both=strvcat(msg1,msg2)both=there are 39.

14、3701 inch in meter there are 61.02 inches in a liter strcmp(msg1,msg2)ans=0 strncmp(msg1,msg2,9)ans=1交互式计算交互式计算(续续)Matlab计算与仿真计算与仿真 findstr(in,msg1)aus=19 26 i=strmatch(max,strvcat(max,minimax,maximum)ans=1 3 char(77,65,84,76,65,66)ans=MATLAB交互式计算交互式计算(续续)Matlab计算与仿真计算与仿真交互式计算交互式计算(续续)n关于多项式关于多项式 -基

15、本概念基本概念 数学表达式数学表达式 求值计算求值计算 c=c1,c2,c3,cn,cn+1;polyval(c,x)Matlab计算与仿真计算与仿真交互式计算交互式计算(续续)卷积计算卷积计算 w=conv(u,v)%返回多项式系数向量返回多项式系数向量 重构操作重构操作 c=poly(v)%返回多项式系数向量返回多项式系数向量 微分操作微分操作 cdef=polyder(c)拟合操作拟合操作 c=polyfit(x,y,n)Matlab计算与仿真计算与仿真 使用实例使用实例 c=3 2 1;polyval(c,5 7 9)ans=85 162 262 x=(0:0.1:2.5);y=erf(x);c=polyfit(x,y,6)c=0.0084 -0.0983 0.4217 -0.7435 0.1471 1.1064 0.0004 交互式计算交互式计算(续续)Matlab计算与仿真计算与仿真 d=conv(c,5 7 9)ans=15 31 46 25 9 dd=polyder(d)dd=60 93 92 25 poly(roots(dd)ans=1.0000 1.5500 1.5333 0.4167交互式计算交互式计算(续续)Matlab计算与仿真计算与仿真第六讲预告：第六讲预告：Matlab编程编程（2008年年4月月2日）日）结束语结束语