常用命令

dir：列出當前目錄下的所有檔案

clc：清除命令窗

clear all：清除環境（從記憶體中清除所有變數）

who：將記憶體中的當前變數以簡單形式列出

close all: 關閉所有的 Figure 視窗

變數設定

(1).變數命名

MATLAB 的變數名以字母打頭，後最多可跟 19 個字母或數字，如 x,y,ae3 和  d3er45  等都是合法的變數名，不能使用內部函式或命令名作為變數名。

MATLAB 中的變數名區分大小，ab 與  Ab 表示兩個不同的變數。

(2).變數賦值

l     表示式賦值

>>a=(100*0.02)/4.0

　　a=0.0500

l     矩陣賦值

數值通常按行輸入，行之間用分號隔開。

>> C=[-1,0,0;1,-1,0;0,0,2]；(省略最後的分號，MATLAB  會回顯矩陣值)

l     通過引用特定的位置可以單獨改變某個矩陣元素

如 S=[5, 6, 4]，用命令  S(2)=8  把矩陣  S  的第二個元素值由  6  改成  8。

l     可以引用已定義的矩陣，重新定義一個新矩陣。

如 S=[5,6,4]，可定義一個新矩陣。

>>B=[3 S 2]

　　B=35642

整數操作

l     fix(x)：截尾取整

>> fix( [3.12 -3.12])

　　ans =3 -3

l     floor(x)：不超過 x 的最大整數(高斯取整)

>> floor( [3.12 -3.12])

　　ans =3 -4

l     ceil(x) ：大於 x 的最小整數

>> ceil( [3.12 -3.12])

　　ans =4 -3

隨機序列常用命令

l     rand：均勻分佈隨機矩陣

rand                                   %無變數輸入時只產生一個隨機數

y= rand(n)                         %生成 n×n 隨機矩陣，其元素在（0，1）內

y = rand(m,n)                    %生成 m×n 隨機矩陣，其元素在（0，1）內

例 1.1：產生一個 3×4 隨機矩陣，MATLAB 命令為：R=rand(3,4)

l     randn:正態分佈隨機矩陣

randn                                    %無變數輸入時只產生一個正態分佈隨機數

y = randn(n)                         %生成 n×n 正態分佈隨機矩陣

y = randn(m,n)                     %生成 m×n 正態分佈隨機矩陣

例 1.2：產生均值為 0.6，方差為 0.1 的 4 階矩陣

MATLAB 命令為：>> mu=0.6；sigma=0.1；>> x=mu+sqrt(sigma)*randn(4)。

l     randsrc：產生均勻分佈陣列

randsrc                                  %無變數輸入時只產生一個隨機數 1 或者-1

y= randsrc(n)                         %生成 n×n 隨機陣列，其元素為 1 或者-1

y = randsrc(m,n)                    %生成 m×n 隨機陣列，其元素為 1 或者-1

例1.3：產生一個 2*3 隨機矩陣，MATLAB 命令為：R=randsrc(2,3)

矩陣常用操作命令

MATLAB  的基本單位是矩陣，掌握矩陣的輸入、各種數值運算以及矩陣函

數是學好 MATLAB 的關鍵。

(1).矩陣的輸入

l     直接輸入建立矩陣

以“[”和“ ]”作為首尾，同行的元素用“，”或空格隔開，不同行的元素用“；” 或按 Enter 鍵來分隔；矩陣的元素可以是數字也可以是表示式，如果是數值計算，表示式中不可包含未知變數。

l     用矩陣函式來生成矩陣

MATLAB  提供了大量的函式來建立特殊矩陣，表 1.1 給出 MATLAB 常用的矩陣函式。

(2).操作符“：”的說明

j:k表示步長為 1 的等差數列構成的陣列：[j, j+1, j+2,…, k]。

j:i:k表示步長為 i 的等差數列構成的陣列：[j,j+i,j+2*i,…, k]。

A(i:j)表示 A(i)，A(i+1)，…，A(j)。

(3).對矩陣元素的操作

設 A 是一個矩陣,則在 MATLAB 中用如下符號表示它的元素:

A(i,j)表示矩陣 A 的第 i 行第 j 列元素。

A(:,j)表示矩陣 A 的第 j 列。

A(i,:)表示矩陣 A 的第 i 行。

A(:,:)表示 A 的所有元素構造 2 維矩陣

A(:)表示以矩陣 A 的所有元素按列構成的一個列矩陣。

A(i)表示矩陣 A(:)的第 i 個元素。

[]表示空矩陣。

(4).矩陣的運算

(5).陣列

在 MATLAB 中陣列是一行或者一列的矩陣，對矩陣輸入、修改和儲存都適用於陣列，同時 MATLAB 還提供了一些建立陣列的特殊指令。

l     特殊陣列的建立

linspace(a,b,n) 給出區間[a,b]的 n 個等分點資料

例 1.7：給出區間[0,1]  的 6 個等分點資料。

MATLAB 命令為：>> linspace(0,1,6)

l     陣列運算

位操作

l     bitand：按位與

C=bitand(A,B)命令將返回兩個非負整數陣列 A 和 B 的相應元素按位與操作的結果。為了確保 A 和 B 的元素都是整數，可以使用 ceil、fix、floor 和 round函式來生成 A 和 B。

例 1.9：>>C=bitand(1,2)

結果為：C=0

l     bitor：按位或

C=bitor(A,B)命令將返回兩個非負整數陣列 A 和 B 的相應元素按位或操作的結果。為了確保 A 和 B 的元素都是整數，可以使用 ceil、fix、floor 和 round 函式來生成 A 和 B。

例 1.10：>>C=bitor(1,2)

結果為：C=3

l     bitxor：按位異或

C=bitxor(A,B)返回兩個非負整數陣列 A 和 B 的相應元素進行按位異或的結果，為了確保 A 和 B 的元素都是整數，可以使用 ceil、fix、floor 和 round 函式來生成 A 和 B。

例 1.11：>>C=bitxor(1,2)

結果為：C=3

l     bitset：設定指定位的值

C=bitset(A,bit,v)命令將 A 中元素第 bit 位設為 v，其中 v 必須為 0 或 1，A 中的元素必須為非負整數，bit 必須為 1 到 A 中元素浮點整數表示法的位數之間的一個數字。

例 1.12：>>C=bitset(1,2,1)

結果為：C=3

l     bitget：獲取指定位的值

C=bitget(A,bit)命令將返回 A 中元素用 bit 指定位的值，A 中的元素必須為非負整數，bit 必須為 1 到 A 中元素浮點整數表示法位數之間的一個數字。

例 1.12：

>>C=bitget(1,2)

結果為：C= 0

繪圖操作

（1）圖形標註

title(‘string’,’屬性名’,’屬性值’,…) ——  給圖形加標題

xlabel (‘string’,’屬性名’,’屬性值’,…) ——  給 x 軸加標註

ylabel (‘string’,’屬性名’,’屬性值’,…) ——  給 y 軸加標註

legend (‘string1’,’string2’,…)——  新增圖例，其順序對應於繪圖指令中的順序

axis ([xmin,xmax,ymin,ymax])——  控制座標軸的刻度範圍

（2）二維圖形

l     plot(x,y)

功能：以向量 x,y 為軸，繪製曲線。 

注:  plot(x,y)命令可用來繪製函式 f(x)圖形,  此時可通過向量 x 常用命令 x=a:h:b的形式獲得  f(x)函式在繪圖區間[a,b]上的自變數點向量資料,對應的函式向量值取為 y=  f(x)。步長 h 可以任意選取，一般步長越小,曲線越光滑,但是步長太小,會增加計算量,運算速度也要降低。通常步長 h 取值 0.1 可達到較好的繪圖效果。

 l     plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3…)

功能:在同一圖形視窗繪製多條不同顏色曲線，曲線關係為

y1=f(x1),y2=f(x2),y3=f(x3)

 (3)二維特殊圖形

 l     bar

例 1.15：

>> x=1:5;

>> bar(x),title('直方圖')

 l     Hist 表示生成直方圖

M=hist(N)表示將 N 中的最大最小值找出來，然後，平均取十個等間隔點，看以每個間隔點為中心，向兩邊各擴充套件 1/2 間隔的範圍內，包括 N 的元素個數，因此 M 返回值都是 1*10 大小。
例 1.16:>> b1=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9];b2=[4,5,7];

>>M=hist(b2)

>>M=hist(b1)

檔案操作

（1）fopen  開啟檔案

fopen 函式的呼叫格式為：fid= fopen(檔名，開啟方式)

其中檔名用字串形式，表示待開啟的資料檔案。常見的開啟方式有：‘r’表示對開啟的檔案讀資料，‘w’表示對開啟的檔案寫資料，‘a’表示在開啟的檔案末尾新增資料。fid  用於儲存檔案控制代碼值，控制代碼值用來標識該資料檔案，其他函式可利用它對該資料檔案進行操作。檔案資料格式有兩種形式，一種是二進位制檔案，另一種是文字檔案。在開啟檔案時需要進一步指定檔案格式型別，即指定是二進位制檔案還是文字檔案。

（2）  fclose  關閉檔案

檔案讀、寫等操作完成後，應及時關閉。關閉檔案用 fclose 函式，呼叫格式為：sta=fclose(fid)，該函式關閉 fid 所表示的檔案。sta 表示關閉檔案操作的返回程式碼，若關閉成功，返回 0，否則返回–1。

（3）  二進位制檔案的讀寫操作

l     fread 讀二進位制檔案

fread  函式可以讀取二進位制檔案的資料，並將資料存入矩陣。其呼叫格式為：[A,COUNT]=fread(fid,size, precision)。

其中 A 用於存放讀取的資料，COUNT 返回所讀取的資料元素個數。fid 為檔案控制代碼，size 為可選項，若不選用則表示讀取整個檔案內容，若選用則它的值可為以下選項：N 表示讀取  N 個元素到一個列向量；Inf 表示讀取整個檔案；[M,N]表示讀資料到 M×N 的矩陣中，資料按列存放。precision 代表讀寫資料的型別。

l     fwrite  寫二進位制檔案

fwrite  函式按照指定的資料型別將矩陣中的元素寫入到檔案中。其呼叫格式為：COUNT=fwrite  (fid,  A,  precision)，其中 COUNT 返回所寫的資料元素個數，fid為檔案控制代碼，A 用來存放寫入檔案的資料，precision 用於控制所寫資料的型別，其形式與 fread 函式相同。

M 檔案的建立與使用

M 檔案有命令檔案和函式檔案兩種形式，這兩種檔案的副檔名相同，都是.m。當用戶要執行的命令較多時，直接從鍵盤上逐條輸入較為繁瑣，可利用命令檔案來解決多行輸入問題。使用者可將一組相關命令編輯在同一個命令檔案中，執行時只需輸入檔名字，MATLAB  就會自動按順序執行檔案中的命令。函式檔案是另一種形式的 M 檔案，它的第一句可執行語句是以 function 引導的定義語句，在函式檔案中的變數都是區域性變數。

（1）命令檔案

命令檔案的一般形式為：<M 檔名>.m    如 a1.m, pp.m 等都是合法的 M 檔名。M 檔案有兩種執行方式：一是在命令視窗直接輸入檔名，按 Enter 鍵;  二是在編輯視窗開啟選單 Tools，再單擊 Run。M 檔案儲存的路徑一定要在搜尋路徑上,否則 M 檔案不能執行。

例 1.17：用 M 命令檔案繪製 lena.bmp 影象。

（2）函式檔案

M 函式檔案的一般形式為：function <因變數>=<函式名>(<自變數>)

M 函式檔案可以有多個因變數和多個自變數，當有多個因變數時用[]括起來。

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