MATLAB實驗指導(dǎo)

1、側(cè)7d矽基礎(chǔ)教程實驗指導(dǎo)書實驗一：desktop操作桌面基礎(chǔ)一、實驗日的及要求1、熟悉matlab系統(tǒng)的安裝流程，掌握matlab的啟動和退出。2、掌握matlab系統(tǒng)的各命令窗口的功能，熟悉常川選項和工具欄的功能和川途。3、熟悉簡單程序的輸入、運行、調(diào)試及結(jié)果的顯示過程。二、實驗內(nèi)容1、認(rèn)識matlab集成壞境：熟悉個操作窗口的功能和用途。掌握eile(文件)、edit(編輯)、 view(顯示)、web(網(wǎng)絡(luò))> window(窗口)和help(幫助)等菜單命令的使用。2、啟動和退出matlab(1) 啟動matlab的m文件。在啟動matlab時,系統(tǒng)可自動執(zhí)行主m文件matlab

2、rc. m,在matlabrc. m的末尾還 會檢測是否存在startup, m,如存在則會自動執(zhí)行它。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)matlabrc. m保留 給系統(tǒng)管理員，而各個用戶可利用startup, m進行初始設(shè)置。(2) 、終止或退出matlab。quit命令可終止matlab,但不保存工作空間的內(nèi)容。為保存工作空間的內(nèi)容，可使 用save命令。1、利用save、load命令，保存和恢復(fù)工作空間。用clear命令可清空工作空間。(1) 、工作空間屮的變量可以用save命令存儲到磁盤文件屮。(2) 、川lodd命令可將變量從磁盤文件讀入matlab的工作空間。(3) 、川clear命令可清除工作空間屮現(xiàn)

3、存的變量。4、matlab的所冇圖形工具窗體都可以嵌入matlab窗體(dock),也口j以從matlab窗體中彈出 (undock),例如在matlab默認(rèn)的圖形窗體環(huán)境卜.，單擊命令行窗體左上角按鈕，就可以將matlab命令行窗體彈出o要求分別將命令行窗體(command window) 命令行歷史窗體(command history) 當(dāng) 前路徑杳看器(current directory) >匚作空間瀏覽器(workspace browser) >幫助(help) > matlab性能剖析匸具(profiler)從matlab窗體屮彈出和嵌入matlab窗體(dock)

4、。5> matlab每個窗體內(nèi)的字體屬性，例如文木的字體、字號或者色彩等都可以根據(jù)用戶的需 要自定義。設(shè)置文木字體屬性的方法是通過matlab的preferences t.具，具體的方法是， 通過執(zhí)行file菜單下的references命令，在彈出的對話框屮，選擇左邊選項屮的fonts 項，就可以設(shè)置matlab所有窗體屮的字體和字號。還可以設(shè)迸窗體內(nèi)不同文本的字體色彩。 在preferences對話框卜，選擇左邊的colors項。要求將命令窗口的字體設(shè)置為紅色、隸書五號字體；歷史窗口的字體設(shè)置為藍色、楷體4 號字體。6、編輯/調(diào)試器matlab 7. x捉供了 m文件的專川編輯/調(diào)試器

5、，在編輯器中，會以不同的 顏色表示不同的內(nèi)容：命令、關(guān)鍵字、不完整字符串、完整字符串及其它文本，這樣就 可以發(fā)現(xiàn)輸入錯誤，縮短調(diào)試時間。1) 、啟動編輯器的方法有兩種:(1) 在工作空間中鍵入:edit fname這時可啟動編輯器，并打開fname. m文件。(2) 在命令窗口的1；訂e菜單或工具欄上選擇new命令或newl；訂e圖標(biāo)。2) . matlab編輯器與其它windows編輯程序類似，只對卜列兒點作特別說明：(1) 在編輯m文件時，可直接轉(zhuǎn)到指定的行，這可從edit菜單小選擇go to line命 令來完成。(2) 町直接計算m文件中表達式的值，結(jié)果顯示在命令窗口中，這nj通過選擇

6、表達式, 然后在view菜單屮選擇evaluateselection命令來實現(xiàn)。 可根據(jù)matlab的句法自動縮排，以增加m文件的町讀性。先選擇文本塊，然后 按鼠標(biāo)右鍵，選擇smart indent命令來實現(xiàn)。7、搜索路徑設(shè)置：杏看和設(shè)置matlab搜索路徑，都可以通過選擇file菜單的set path項 打開路徑設(shè)置窗口來進行，通過matlab路徑設(shè)置窗口對matlab搜索路徑進行任何改變, 都會立即生效。設(shè)置窗口屮提供了許多設(shè)置按鈕：添加一個目錄、添加一個目錄及其所 有了目錄，將選定目錄移動到頂部、向上移動、向下移動、移動到底部，將選定目錄刪 除出搜索路徑，保存修改、關(guān)閉設(shè)置窗口，取消上一

7、次修改，恢復(fù)為matlab默認(rèn)的搜索 路徑，幫助等。一般情況下，用戶只要選擇添加目錄及具子目錄的按鈕，選擇要添加的 文件夾，然后路徑顯示屮就會岀現(xiàn)用戶指定的d錄及具子口錄，如果需要設(shè)迸順序的話, 選擇這些h錄，移動具位證即可，最后保存設(shè)置并關(guān)閉窗口。要求設(shè)置添加一個mydata和mywork工作冃錄，并將它們分別加到搜索路徑的前面或 后面。刪除work 錄路徑，取消修改，恢復(fù)為matlab默認(rèn)的搜索路徑。并在mywork和 work目錄卜分別建立text, m文件，然后在matlab中鍵入test,這時檢查執(zhí)行的是哪一個test, m 文件。8、編寫程序并調(diào)試運行：1)計算 1+2+3-+99

8、 + 100 的和2)計算 1! +2! +3! 4-4! +-+48! +49! +50!的和。(求某數(shù)階乘用 factorial(n)附錄：表it matlab窗口命令編輯鍵按鍵復(fù)合鍵功能tctrl-p調(diào)出前一行ctrl-n調(diào)出下一行ctrl-b光標(biāo)向后移一個字符>ctrl-f光標(biāo)向前移一個字符ctrl-*-ctrl-1光標(biāo)向左移一個字ctrl 一ctrl-r光標(biāo)向右移一個字homectrl-a光標(biāo)移到行首endctrl-e光標(biāo)移到行末escctrl-u清除本行delctrl-d刪除光標(biāo)處的字符backspacectrl-h刪除光標(biāo)前的字符ctrl-k刪除至行末表1-2 save命令

9、的開關(guān)選項選項功能說明-mat采用二進制mat文件格式（缺?。?ascii采用8位ascii碼格式-ascii -double采用16位ascii碼格式一ascii -tabs保存時采用制表符間格數(shù)據(jù)一ascii -double -tabs采用16位ascii碼格式，并在保存時采用制表符間格數(shù)據(jù)_v4按matlab v4.x格式保存-append數(shù)據(jù)保存到已存在的mat文件之后表1-3 matlab的幫助命令函數(shù)說明help在matlab命令行中顯示在線幫助helpwin在幫助瀏覽器中顯示在線幫助helpbrowser打開幫助瀏覽器，并顯示超文本幫助文檔helpdesk與函數(shù)helpbrows

10、er的功能一致，在早期版木的matlab屮口j以打開 幫助界面doc打開幫助瀏覽器，并顯示指定的內(nèi)容docroot幫助文檔存在的根目錄demo打開幫助瀏覽器并顯示demos標(biāo)簽頁dbtype顯示m文件內(nèi)容，同時包括文件代碼行號lookfor搜索h1幫助行web打開幫助瀏覽器并顯示指定的超文本鏈接內(nèi)容表1-4 matlab的通用命令管理命令和萌數(shù)help version ver path addpath rmpath whatsnew what which type doc lookfor lasterr error profilematlab函數(shù)和m文件的在線幫助matlab版本號顯示math

11、 works產(chǎn)品的版本信息 控制matlab的h錄搜索路徑 將目錄添加到matlab的搜索路徑上 從matlab的搜索路徑上刪除目錄 顯示出matlab和工具箱的readme文件 列出相應(yīng)目錄下的m文件、mat文件和mex文件 西數(shù)和文件定位列出文件在help瀏覽窗口小顯示幫助信息 在help文本中搜索關(guān)鍵字 上一條出錯信息 顯示出錯信息測量并顯示m文件執(zhí)行的效率管理變量和工作空間who, whos列出內(nèi)存中的變量h錄disp顯示文木或陣列clear從工作空間中消除項目mlock防止m文件被刪除munlock允許刪除m文件length求向量或矩陣的長度size求陣列維大小save將工作空間變量

12、保存到磁盤load從磁盤中恢復(fù)變量pack釋放工作空間內(nèi)存控制命令窗口echo執(zhí)行過程中回顯m文件format控制輸出顯示格式more控制命令窗口的分頁顯示使川文件和工作環(huán)境diary在磁盤文件中保存任務(wù)dir顯示目錄列表cd改變工作目錄mkdir建立目錄copyfile復(fù)制文件delete刪除文件和圖形對象edit編輯m文件inmem獲取內(nèi)存中的m文件名matlabroot獲取matlab安裝的根目錄名fullfile構(gòu)造文件全名fileparts獲取文件名的組成部分tempdir返回系統(tǒng)臨時工作目錄名tempname產(chǎn)生臨時文件的惟一文件名啟動和退出matlabmatlabrc啟動matl

13、ab的m文件startup啟動matlab的m文件quit終止（退出）matlab表1-5 matlab中包含的功能模塊集合aerospace應(yīng)用于航空航天飛行器系統(tǒng)建模的功能模塊集合dsp blockset應(yīng)用于數(shù)字信號處理系統(tǒng)開發(fā)、建模和仿真的功能模塊集合communication應(yīng)用于通信系統(tǒng)建模仿現(xiàn)的功能模塊集合dials & gauges以圖形化形式顯示simulink信號和仿真參數(shù)的功能模塊集合cdma基于1s-95a標(biāo)準(zhǔn)的無線通信系統(tǒng)建模仿真的功能模塊集合simpowersystem針對電力電子系統(tǒng)進行建模仿真的功能模塊集合simmechanics針對機械系統(tǒng)進行建模仿真

14、的功能模塊集合表1-6matlab與其它開發(fā)工具語言交互的能力問題解決方法需要工具在matlab中調(diào)用c或者fortran語言代碼mex文件matlab在c語言中調(diào)用matlab算法計算引擎matlabmatlab函數(shù)庫matlab、matlab compiler在fortran語言中調(diào)用matlab算法計算引擎matlabmatlab com客戶端/服務(wù)器開發(fā) visual basic/excel 程序中調(diào)用 matlabcom應(yīng)用matlabmatlab組件打包matlab x matlab compiler、 matlab com builder.matlab excel builder

15、在c語言/fortran語言中讀寫mat數(shù)據(jù)文件mat應(yīng)用matlabm語言中調(diào)用java類java語言matlab加載動態(tài)鏈接庫函數(shù)直接加載matlab表1-7 matlab外部接口函數(shù)類型函數(shù)類型說明mat函數(shù)在c語言或者fortran語言應(yīng)用程序中完成mat文件讀寫的函數(shù)，此類函數(shù) 具h mat前綴引擎函數(shù)在c語言或者fortran語言應(yīng)川程序中完成引擎操作的函數(shù),此類函數(shù)具有eng 前綴mex函數(shù)在c語言或者fortran語言mex pk|數(shù)源文件中完成系統(tǒng)操作的函數(shù)，此類兩 數(shù)具冇mex前綴mx函數(shù)在各種c語言或者fortran語言外部接口函數(shù)中用來操作mxarray數(shù)據(jù)對彖的 函數(shù)

16、，此類函數(shù)具冇mx而綴實驗二、數(shù)值數(shù)組及其運算一、實驗口的1、學(xué)會數(shù)紐的創(chuàng)建和尋訪及數(shù)組和矩陣的運算。2、能編寫簡單的m程序，并調(diào)試并運行具結(jié)果。二、實驗要求1、熟悉數(shù)紐的創(chuàng)建和尋訪及數(shù)組運算和矩陣運算。2、掌握matlab的各種數(shù)據(jù)類型及具運算規(guī)則。3、熟悉matlab關(guān)系操作和邏輯操作的應(yīng)川。4、掌握m文件及其編寫、調(diào)試與運行過程。三、實驗內(nèi)容1、創(chuàng)建一維等差數(shù)紐.和一維等比數(shù)紐。（利川1 inspace兩數(shù)和logspace函數(shù)）2、創(chuàng)建一個5階幻方矩陣，并將此矩陣先上下翻轉(zhuǎn)，再左右翻轉(zhuǎn)，然后與一個上三角的5 階帕斯卡矩陣垂直串接，刪除合并矩陣的1、4、7行，并判斷所得矩陣的單坐標(biāo)為9

17、的元素值，并統(tǒng)計該矩陣的元素數(shù)冃。3、輸入一個復(fù)數(shù)7-5j,編程使其分別按所要求輸岀復(fù)數(shù)的實部、虛部、相角和模值。4、對卜-面矩陣耍求采用三元紐法創(chuàng)七行七列的稀疏矩陣。7000000000000800001000s =00-5000060000030120000000020905、利用remd函數(shù)創(chuàng)建一個待操作的隨機數(shù)紐a,通過比較運算判斷人于0. 3、小于0. 5、大于0. 3且小于0. 5,得到對應(yīng)的邏輯數(shù)組。用find函數(shù)訪問（人于0. 3且小于0. 5）邏輯數(shù)紐屮的非零元索，返回符合關(guān)系的元索索引。實現(xiàn)元索訪問。6、編寫-腳本文件，求1-1000內(nèi)的索數(shù)，并將其輸出。附錄：表2-1 m

18、atlab矩陣生成函數(shù)函數(shù)說明zeros產(chǎn)生元素全為0的矩陣ones產(chǎn)生元素全為1的矩陣eye產(chǎn)生單位矩陣rand產(chǎn)生均勻分布的隨機數(shù)矩陣，數(shù)值范圍(0,1)randn產(chǎn)生均值為0,方差為1的正態(tài)分布隨機數(shù)矩陣diag獲取矩陣的對角線元素，也可生成對角矩陣tril產(chǎn)生下三角矩陣triu產(chǎn)生上二角矩陣pascal產(chǎn)生帕斯卡炬陣magic產(chǎn)生幻方陣表2-2復(fù)數(shù)運算函數(shù)函數(shù)說明函數(shù)說明abs求復(fù)數(shù)的模，若參數(shù)為實數(shù)則求絕對值real求復(fù)數(shù)的實部angle求復(fù)數(shù)的和角unwrap相位角按照360°線調(diào)整complex構(gòu)造復(fù)數(shù)isreal判斷輸入?yún)?shù)是否為實數(shù)conj求復(fù)數(shù)的共軌復(fù)數(shù)cplxp

19、air復(fù)數(shù)陣成其軌對形式排列image求復(fù)數(shù)的虛部表2-1 matlab矩陣生成函數(shù)函數(shù)說明zeros產(chǎn)生元素全為0的矩陣ones產(chǎn)生元素全為1的矩陣eye產(chǎn)生單位矩陣rand產(chǎn)生均勻分布的隨機數(shù)矩陣，數(shù)值范圍(0,1)randn產(chǎn)生均值為0,方差為1的正態(tài)分布隨機數(shù)矩陣diag獲取矩陣的對角線元素，也可生成對角矩陣tril產(chǎn)生下三角矩陣triu產(chǎn)生上三角炬陣pascal產(chǎn)生帕斯卡矩陣magic產(chǎn)生幻方陣表2-2 matlab命令行窗體數(shù)據(jù)顯示格式表2-3矩陣的基本運算指令說明示例format默認(rèn)的數(shù)據(jù)格式，同short格式一致271.82 顯示為 271.8200format short具有

20、固定的小數(shù)點后4位有效數(shù)字，對于大于1000 的數(shù)值，使用科學(xué)計數(shù)法表示2718.2 顯示為 2.7182e l 003format long具冇固定的小數(shù)點后14位或者15位冇效數(shù)字（取 決丁符號位），如果是單精度數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)則顯示7 位有效數(shù)字2.71828182845905format short e具有小數(shù)點后4位有效數(shù)字的科學(xué)計數(shù)法表示2.71832 000format long c具冇小數(shù)點后14位或者15位冇效數(shù)字的科學(xué)計數(shù) 法表示，如呆是單粘度數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)則顯示7位有 效數(shù)字2.718281828459046c+000format short g緊湊的顯示方法,在forma

21、t short和format short c 中自動選擇數(shù)據(jù)顯示的格式2.7183format long g緊湊的顯示方法,在format long和format long e 中自動選擇數(shù)據(jù)顯示的格式2.71828182845905format short eng工程數(shù)據(jù)格式，貝有固定的小數(shù)點厲4位有效數(shù) 字，并1l以指數(shù)形式顯示，指數(shù)部分具冇3位冇效 數(shù)字2.7183e+000format long eng工程數(shù)據(jù)格式，具有全部16位有效數(shù)字，并且以 指數(shù)形式顯示，指數(shù)部分具有3位有效數(shù)字2.71828182845905e+000format hex使用十六進制的數(shù)據(jù)形式表示4005bfd

22、a8b 14576aformat +顯示大炬陣，使用該格式時，分別使用正號、負(fù)號 或者空格顯示矩陣元素中的正數(shù)、負(fù)數(shù)或者0+format bank使用金融的數(shù)據(jù)顯示方法，小數(shù)點后只冇兩位冇效 數(shù)字2.72format rat使用近似的分?jǐn)?shù)表示數(shù)值1457/536運算命令說明a'矩陣轉(zhuǎn)置aan矩陣求幕，n可以為任意實數(shù)a*b矩陣相乘a/b矩陣右除ab矩陣左除a+b矩陣加法a-b矩陣和減inv矩陣求逆，注意不是所有的矩陣都有逆矩陣det求方陣的行列式rank求矩陣的秩eig求矩陣的特征向量和特征值svd對矩陣進行奇異值分解norm求矩陣的范數(shù)表2-4三角運算函數(shù)函數(shù)說明函數(shù)說明函數(shù)說明si

23、n正弦函數(shù)tanh雙曲正切函數(shù)csch雙曲余割函數(shù)sinh雙曲正弦兩數(shù)atan反正切函數(shù)acsc反余割函數(shù)asin反正弦函數(shù)atan2四彖限反正切函數(shù)acsch反雙曲余割函數(shù)asinh反雙illi正弦函數(shù)atanh反雙曲正切函數(shù)cot余切函數(shù)cos余弦函數(shù)sec正割函數(shù)coth雙曲余切函數(shù)cosh雙曲余弦函數(shù)scch雙曲正割函數(shù)acot反余切函數(shù)acos反余弦函數(shù)asec反正割函數(shù)acoth反雙曲余切函數(shù)acosh反雙illi余弦函數(shù)asech雙|反正割函數(shù)tan正切函數(shù)csc余割函數(shù)表2-5指數(shù)運算函數(shù)兩數(shù)說明函數(shù)說明exp指數(shù)函數(shù)realpow實數(shù)幕運算函數(shù)log自然對數(shù)兩數(shù)reallog

24、實數(shù)自然對數(shù)函數(shù)loglo常用對數(shù)函數(shù)realsqrt實數(shù)平方根函數(shù)log2以2為底的對數(shù)函數(shù)sqrt平方根函數(shù)pow22的幕函數(shù)ncxtpov2求大于輸入?yún)?shù)的第一個2的幕表2-6復(fù)數(shù)運算函數(shù)函數(shù)說明函數(shù)說明abs求復(fù)數(shù)的模，若參數(shù)為實數(shù)則求絕對值real求復(fù)數(shù)的實部angle求復(fù)數(shù)的相角unwrap相位角按照360°線調(diào)整complex構(gòu)造復(fù)數(shù)isreal判斷輸入?yún)?shù)是否為實數(shù)conj求復(fù)數(shù)的共軌復(fù)數(shù)cplxpair復(fù)數(shù)陣成共輒對形式排列image求復(fù)數(shù)的虛部表2-7圓整和求余函數(shù)函數(shù)說明函數(shù)說明fix向0取整的函數(shù)mod求模函數(shù)floor向一00取整的兩數(shù)rem求余數(shù)ceil向

25、+ °°取整的函數(shù)sign符號函數(shù)round向繪近的整數(shù)取整的函數(shù)表2-8用于矩陣（數(shù)組）操作的常用函數(shù)函數(shù)說明size獲取矩陣的行、列數(shù)，對于多維數(shù)組，獲取數(shù)紐的各個維的尺寸length獲取向量長度，若輸入?yún)?shù)為矩陣或多維數(shù)組，則返冋各個維尺寸的最大值ndims獲取矩陣或者多維數(shù)組的維數(shù)numel獲取矩陣或者數(shù)組的元素個數(shù)disp顯示矩陣或者字符串內(nèi)容（有關(guān)字符串的內(nèi)容將在第三章中講述）cat合并不同的矩陣或者數(shù)組reshape保持矩陣元素的個數(shù)不變，修改矩陣的行數(shù)和列數(shù)repmat復(fù)制矩陣元索并擴展矩陣fliplr交換矩陣左右對稱位置上的元素flipud交換矩陣上下對稱

26、位置上的元索flipdim按照指定的方向翻轉(zhuǎn)交換矩陣元素find獲収矩陣或者數(shù)組中非零元素的索引表2-9稀疏矩陣常用函數(shù)創(chuàng)建稀疏矩陣speye創(chuàng)建單位稀疏矩陣sprand創(chuàng)建均勻分布的隨機數(shù)稀疏矩陣sprandn創(chuàng)建止態(tài)分布的隨機數(shù)稀疏矩陣滿陣和稀疏矩陣z間的轉(zhuǎn)換sparse創(chuàng)建稀疏矩陣或者將滿陣轉(zhuǎn)變?yōu)橄∈杈仃噁tlll將稀疏矩陣轉(zhuǎn)變?yōu)闈M陣find獲取非零元素的索引向量稀疏矩陣的操作函數(shù)nnz獲取矩陣的非零元素的個數(shù)no zeros獲取矩陣的非零元素向量nzmax獲取矩陣的各個向量的最大長度sponcs將稀疏矩陣中的元素用數(shù)字1曹代issparse判斷輸入?yún)?shù)是否為稀疏矩陣表2-10多維數(shù)組操

27、作函數(shù)函數(shù)說明ndgrid根據(jù)輸入的向量產(chǎn)生用于兩數(shù)和插值運算的多維數(shù)組permute改變多維數(shù)組的維數(shù)順序ipennutepermute函數(shù)的逆運算shiftdim平移多維數(shù)組的維數(shù)circshift循環(huán)平移多維數(shù)組的行或列元素squeeze進行數(shù)組降維操作，將多維數(shù)紐中維數(shù)為1的頁消除表2-11訓(xùn)試工具工具欄按鈕 .說呢等效命令£)設(shè)置/清除斷點dbstop/dbclear1清除所冇斷點dbclear all%單步執(zhí)行，如果當(dāng)前行為函數(shù)調(diào)用，則進入該兩數(shù)dbstep in單步執(zhí)行（不進入函數(shù)）dbstep4_)繼續(xù)執(zhí)行，直到完成或下一個斷點dbcont退出debugdbquit表

28、2-12語言結(jié)構(gòu)與調(diào)試編程語言function, scriptmatlab的函數(shù)文件和腳木文件global定義全局變量persistent定義永久變量nargchk檢査輸入變量數(shù)fcval函數(shù)計算eval in表達式計算eval計算以字符串表示的matlab衣達式流程控制if； else, elseif end條件執(zhí)行語句for, end重復(fù)指定次的循環(huán)執(zhí)行語句while, end重復(fù)不定次的循環(huán)執(zhí)行語句switch, case, otherwise, end根據(jù)表達式的值，在兒種情況z間切換break終止for或while循壞return返回到引用函數(shù)try, catch, end錯誤捕獲塊

29、error顯示出錯信息warning顯示警告信息交互輸入input請求用戶輸入keyboard調(diào)用鍵盤程序menu為川戶輸入產(chǎn)生選擇菜單pause暫停執(zhí)行程序調(diào)試dbstop在m文件中設(shè)置斷點dbtype帶行號列出m文件dbstatus列出所有的斷點dbclear消除斷點dbcont恢復(fù)執(zhí)行dbstep從斷點處執(zhí)行一行或多行語句dbup, dbdown改變局部工作空間dbstack顯示慚數(shù)調(diào)用棧dbquit退出調(diào)試模式實驗三、數(shù)據(jù)和函數(shù)的可視化一、實驗口的1、熟練使丿ij圖形交互指令及相應(yīng)繪圖函數(shù)的使丿ij 0 2、能夠按照要求編寫程序，完成圖形的繪制。二、實驗要求1、熟悉數(shù)據(jù)和兩數(shù)的可視化的

30、方法。2、熟悉圖形交互指令的使用及繪圖函數(shù)的應(yīng)用。3、掌握matlab的編程及調(diào)試方法，通過編程實現(xiàn)二維圖像的繪制。三、實驗內(nèi)容k matlab的圖形窗體 1）創(chuàng)建方法：（1）使用figure函數(shù)，直接在命令窗口輸入figure函數(shù)。(2) 使川f訂e菜單新建即可。(3) 用戶在命令窗口輸入繪圖命令時，系統(tǒng)會自動顯示圖形的窗口。2) matlab的圖形窗體主要包括如卜兒個部分：標(biāo)題欄：左側(cè)顯示圖形的文件名，右側(cè)是圖形最大授小化以及關(guān)閉按鈕。菜單欄：matlab的圖形窗體一般包括一個菜單欄，利用這個菜單欄可以完成對窗休屮各 種對象的基本操作，例如圖形的打印導(dǎo)出等。工具欄：圖形窗體的工具欄卅來完成

31、對圖形對象的一般性操作，例如新建、打開、保存 和打印，圖形的旋轉(zhuǎn)、縮放等，還有對圖形窗體的一些編輯操作也可以通過該工具欄完成。具休 操作將在后續(xù)的實例屮依次介紹。繪圖區(qū)域：圖形窗體的繪圖區(qū)域是面積最大的一部分，在圖6 -1中就是繪制了 matlab標(biāo) 志的矩形區(qū)域。在這個區(qū)域中可以繪制各種illi線，顯示圖形圖像文件，以及完成對圖形圖像或者 曲線的編輯。2、matlab提供了豐富的實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化的方法，一般地，在matlab屮進行數(shù)據(jù)可視化的過程主 要有如卜步驟：(1) 準(zhǔn)備需要繪制在matlab圖形窗體中的數(shù)據(jù)。(2) 創(chuàng)建圖形窗體，并且選擇繪制數(shù)據(jù)的區(qū)域。一個matlab圖形窗體可以包含多

32、個繪圖區(qū) 域。(3) 繪制圖形或者曲線。(4) 設(shè)置曲線的屬性,例如線型、線寬等。(5) 設(shè)置繪圖區(qū)域的屬性，并且添加數(shù)據(jù)網(wǎng)格線。(6) 為繪制的圖形添加標(biāo)題、軸標(biāo)簽或者標(biāo)注文木等。(7) 打印或者導(dǎo)出圖形。3、在命令窗口輸入簡單程序，熟悉圖形窗體的各部分的功能及應(yīng)川。(1) x = 0:pi/1000:2*pi(2) x = 0:pi/20:2*piy = sin(2*x+pi/4)plot(x,sin(x), * r:h')plot (x, y)(3) t 二 0:pi/20:2*piy = sin(t)y2 =sin(t-pi/2)y3 = sin(t-pi)plot (t, y

33、,' iw，, t, y2,，ks', t, y3,，: mp，)(4) 應(yīng)川繪圖函數(shù)繪制特殊圖形的腳本文件如下%0thers矢量方向圖繪制示例subplot (2, 2, 1)x,y, z = peaks (-2:0. 25:2);u, v = gradient (z, 0. 25);contour (x, y, z, 10);hold onquiver (x, y, u, v);titlec 表面梯度-(contour & quiver)')subplot (2, 2, 2)contourf (x, y, z, 10);titlec 填充等高線-(conto

34、urf)')theta = 0:0. 1:4*pi;x,y = pol2cart(theta(l:5:end), theta(l:5:end);subplot (2, 2, 3) compass (x, y)titlec 放射線圖-(compass)j)subplot (2, 2, 4)feather(x(l:19), y(l:19)titlec線性放射線圖-(feather)，)4、交互式繪圖工具1)啟動交互式繪圖工具也有不同的方法，一種是命令行，另外一種就是通過菜單命令 來實現(xiàn)，其小較為常川的是命令行指令，例如在matlab命令行屮鍵入如卜-的指令將打開 matlab交互式繪圖工具

35、：» plot tools則此時將打開matlab的交互式繪圖工具。也可直接由圖形窗體切換到交互式繪圖工具。2) matlab的交互式繪圖工具可以分為四大部分，分別為：figure palette：圖形面板位于交互式繪圖工具的左側(cè)上方，在該區(qū)域可以完成曲線類型 選擇、圖形窗體分割、繪制數(shù)據(jù)選擇以及注釋選擇等操作。plot browser：繪圖瀏覽器位于交互式繪圖工具的右側(cè)上方，在該區(qū)域內(nèi)可以顯示當(dāng)前圖 形窗體屮已經(jīng)繪制的曲線等對象列表，例如圖6-8所示繪制了 pirces變量|11|線。property editor：屬性編輯器位于交互式繪圖工具的卜方，它"j以根據(jù)選擇的圖

36、形對象的 不同而顯示不同的屬性，在這里可以完成很多對象的屬性編輯，從而完成諸如增加注釋文本、設(shè) 置數(shù)軸信息等操作。圖形窗體：也就是繪圖區(qū)，它位于交互式繪圖工具的中央，所冇繪圖的結(jié)果都會顯示在這 里。3) 在交互式繪圖工具的屮央繪制三個人小相同的圓，互相貼在一起，并分別用不同的顏色填充。5采川極坐標(biāo)繪圖函數(shù)polar繪制yl=sin 0 , y2=cos 0的圖形，()范圍為(0, 2*pi),步進值為 0. 05*pi。6、采用繪圖函數(shù)plot繪制yl=sin(x), y2=sin(2x), y3=sin(3x)的繪制二維曲線圖,要求在同一 個圖形窗口以不同線型輸出,并設(shè)置相應(yīng)的圖例,設(shè)置標(biāo)題

37、:sin(x)/sin(2x)/sin(3x),設(shè)置坐 標(biāo)軸：x軸為(0, 4*pi), y軸為(-2, 2),按要求繪制二維輸出圖形。7、將圖形窗體的圖形復(fù)制到剪切板的方法1) 在圖形窗體卜選擇edit菜單的copy options項，打開圖形復(fù)制選項設(shè)置窗口，然后點擊figure copy template,選擇 word 或 powerpoint 項，在點擊 a ppi yto figure 及 ok.2) 在圖形窗體 i、選擇 edit 菜單的 copy figure 項，在 microsoft word 和 microsoft powerpoint 中粘貼即可,也可創(chuàng)建microso

38、ft word文檔進行粘貼。附錄：表3-1 plot函數(shù)的標(biāo)識符色彩color說明吋標(biāo)marker說明線型 linestyle說明r紅色+加號-實線g綠色0圓圈 虛線b藍色*星號占線八、c青i1/八、點劃線m洋紅x十字y黃色s矩形k黑色d菱形w口色人上=角v下三角>右三角<左二角p五邊形h六邊形表 3-2 mytlab的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)色極調(diào)色板說明autumn紅色和黃色為主的色調(diào)colorcube增強的色彩表，當(dāng)前系統(tǒng)支持的rgb色彩表cool青色和洋紅色為主的色調(diào)copper線性的黃銅色調(diào)flag以紅、口、藍、黑四種色彩為主的色調(diào)gray線性的灰階色調(diào)hot以黑、紅、黃、白四種色彩為過渡

39、色的色調(diào)hsvhsv色彩模型的色調(diào)jethsv色彩模型調(diào)色板的另一種形式，系統(tǒng)默認(rèn)的調(diào)色板表3-3 matlab支持的圖形文件格式文件類型擴展名增強型圖元文件emf位圖bmpeps文件epseps色彩文件epseps二級文件epseps二級色彩文件epsadobe illustrator 文件aljpeg圖形文件jpgtiff圖形文件tiftiff格式非壓縮文件tif便攜式網(wǎng)絡(luò)圖像格式png24位位圖文件pcx便攜式位圖pbm便攜式灰度圖pgm便攜式像素圖ppm表3-4插值計算函數(shù)函數(shù)說明interpl一維插值（數(shù)值查表）interp lq一維快速插值（數(shù)值杳表）inteip2二維插值（數(shù)值杳

40、表）interp3三維插值（數(shù)值查表）intcrpnn維插值（數(shù)值查表）interpft使用fft算法的一維插值griddata二維數(shù)據(jù)網(wǎng)格的表面數(shù)據(jù)插值griddata3三維數(shù)據(jù)網(wǎng)格的超表面（hypersurface）數(shù)據(jù)插值griddatan多維數(shù)據(jù)網(wǎng)格的超表而數(shù)據(jù)插值rnkpp產(chǎn)生分段多項式pchip分段的厄密多項式ppval計算分段多項式的數(shù)值spline三次楊條插值unmkpp分段多項式的細節(jié)離散數(shù)據(jù)繪圖stem stem3 stairs繪制出離散序列數(shù)據(jù)在三維空間中繪制出離散序列數(shù)據(jù) 繪制梯形圖柱狀圖hist繪制出柱狀圖histc繪制出柱狀圖rose繪制角度的柱狀圖多邊形和曲rfr

41、icylinder繪制柱面圖sphere繪制球形圖ellipsoid繪制橢圓體polyarea繪制出多邊形inpolygon刪除多邊形區(qū)域內(nèi)部的點fill填充二維多邊形fill3填充三維多邊形ribbon繪制出帶狀圖slice繪制立體切片圖waterfall繪制瀑布圖mesh, meshc, meshz繪制網(wǎng)格曲線meshgrid為三維繪圖產(chǎn)生x、y數(shù)據(jù)矩陣surf, surfc繪制出三維空間中的曲面圖散布圖plotmatrix繪制出矩陣的散布圖scatter繪制散布圖scattcr3繪制三維散布圖川本圖形和圖形操作plot繪制二維圖形曲線loglog在對數(shù)坐標(biāo)系中繪制圖形semilogx.s

42、emilogy在半對數(shù)坐標(biāo)系中繪制圖形polar在極坐標(biāo)系中繪制圖形plotyy繪制雙y軸圖形figure建立圖形（窗口）close關(guān)閉圖形窗口elf清除當(dāng)前圖形窗口gef獲得當(dāng)前圖形窗口的句柄refresh重畫當(dāng)前圖形plot3繪制出三維圖形圖形注釋titletextgtext xlabel,ylabel,zlabel legend給當(dāng)前坐標(biāo)系圖形加上標(biāo)題 在當(dāng)前坐標(biāo)系中建立文本對彖 利用馭標(biāo)在二維圖形上放置文木 在圖形中添加x、y、z軸的標(biāo)記 給每個坐標(biāo)系加上插圖說明坐標(biāo)系控制subplot建立和控制多個坐標(biāo)系ahold在圖形窗口中保持當(dāng)前圖形grid給圖形加上柵格線axes建立坐標(biāo)系圖形

43、對象axis控制坐標(biāo)軸刻度box控制坐標(biāo)系邊框其它重要函數(shù)get獲得圖形對象的特性set設(shè)置圖形對象的特性rotate沿著指定方向旋轉(zhuǎn)對象colormap設(shè)置和獲取當(dāng)前圖形的顏色板符號線烈或顏色符號顏色符號標(biāo)記符號標(biāo)記實線c青色+加號a向上尖三角虛線r紅色o圓圈v向下尖三角點線g綠色*星號<向左尖三角點劃線b藍色黑點>向右尖三角w白色x叉號pentagram五角星y黃色k八square正方形hexagram六角星m洋紅色diamond菱形實驗四、句柄圖形和圖形用戶界面制作一、實驗口的1、學(xué)會設(shè)直川戶控件及菜單和子菜單。2、學(xué)會獲取和顯示圖形對象的句柄。3、學(xué)會制作圖形用戶界面。二、

44、實驗要求1、熟悉設(shè)置川戶控件的方法，熟悉設(shè)置菜單和子菜單的過程。2、掌握獲取和顯示圖形對象的句柄的方法。3、設(shè)計制作一個圖形用戶界面。三、實驗內(nèi)容1、在matlab中創(chuàng)建圖形用戶界面的方法有兩種圖形句柄和guldeo在matlab屮啟動guide的方法是在matlab命令行屮鍵入指令：»guide或者通過“start”菜單選擇“matlab”下的“guide”命令。2、創(chuàng)建圖形用戶界面1）、創(chuàng)建一個圖形用戶界面人體的步驟：首先，進行界面設(shè)計。在這一過程屮，需要對界面空間的布局、控件的大小等進行設(shè) 計，最好的方法就是在一張紙上簡要地繪制一下界面的外觀，做到心屮有數(shù)。然后，利川guide的外觀編輯功能，將必要的控件依次繪制在界面的“畫布”上。在 這一過程中，主要將所有控件擺放在合適的位置，并r設(shè)置控