FDD中的MAlAB编程基础

FDTD中的MATlAB编程基础一、系统预定义变量

pi：圆周率

，其值为

imag(log(-1))

inf，Inf：无穷大

nan，NaN：Not-a-Number，一个不定值，如0/0

eps：浮点运算相对精度

i，j：虚部单位，即应尽量避免给系统预定义变量重新赋值！

Matlab中的数默认是双精度实数，表示方法同C语言3,-9,0.4,1.603e-12,3.23e+20

浮点运算的相对误差为

eps

浮点数表示范围为：10-308

～10308输出格式

Matlab以双精度执行所有的运算，运算结果可以在屏幕上输出，同时赋给指定变量；若无指定变量，则系统会自动将结果赋给变量“ans”

Matlab中数的输出格式可以通过format命令指定format只改变变量的输出格式，但不会影响变量的值！各种format格式格式解释例format短格式（缺省显示格式），同short3.1416formatshort短格式（缺省显示格式），只显示5位3.1416formatlong长格式，双精度数15位，单精度数7位3.14159265358979formatshorte短格式e方式（科学计数格式）3.1416e+000formatlonge长格式e方式3.141592653589793e+000formatshortg短格式g方式3.1416formatlongg长格式g方式3.14159265358979formatcompact压缩格式formatloose自由格式format+/formatbank/formatrat/formathex(详情查看联机帮助)二、变量的读取清除当前工作空间中的变量

clear

清除当前工作空间中的所有变量

clearAx

清除指定的变量将数据文件中的变量载入当前工作空间

loadmydata

载入数据文件中的所有变量

loadmydata

Ax

从数据文件中提取指定变量三、建立矩阵的函数常用函数有：eye(size(A))产生与A矩阵同阶的单位矩阵zeros(m,n)产生0矩阵ones(m,n)产生幺矩阵rand(m,n)产生随机元素的矩阵Size(a)返回包含两个元素的向量。Length(a)返回向量的长度。常见矩阵生成函数zeros(m,n)生成一个m行n列的零矩阵，m=n时可简写为zeros(n)ones(m,n)生成一个m行n列的元素全为1的矩阵,

m=n时可写为ones(n)eye(m,n)生成一个主对角线全为1的m行n列矩阵,

m=n时可简写为eye(n)，即为n维单位矩阵diag(X)若X是矩阵，则diag(X)为X的主对角线向量若X是向量，diag(X)产生以X为主对角线的对角矩阵tril(A)提取一个矩阵的下三角部分triu(A)提取一个矩阵的上三角部分rand(m,n)产生0～1间均匀分布的随机矩阵m=n时简写为rand(n)randn(m,n)产生均值为0，方差为1的标准正态分布随机矩阵

m=n时简写为randn(n)其它特殊矩阵生成函数：magic、hilb、pascal可利用冒号提取矩阵的整行或整列。例：>>

A(1,:)>>

A(:,1:3)>>

A(:,:)四、常用命令1.input函数：用于向计算机输入一个参数。调用格式：A=input(提示信息，选项)；注：‘s’选项，则允许用户输入一个字符串。例如想输入一个人的姓名，可采用命令xm=input('What''syourname:','s')【例2】求一元二次方程a2+bx+c=0的根。

a=input('a=?');b=input('b=?');c=input('c=?');d=b*b-4*a*c;x=[(-b+sqrt(d))/(2*a),(-b-sqrt(d))/(2*a)]将该程序以aa.m文件存盘，然后运行aa.m文件。2．pause函数：暂停程序的执行。调用格式：pause(延迟秒数)注：如果省略延迟时间，直接使用pause，则将暂停程序，直到用户按任一键后程序继续执行。3.Drawnow函数：

将还未处理完的图像实时的显示出来。当代码执行时间长，需要反复执行plot时，Matlab程序不会马上把图像画到figure上，这时，要想实时看到图像的每一步变化情况，需要使用这个语句。

Matlab图形可视化的几个命令1.几个基本的绘图命令

a.线性坐标曲线

plot

函数命令

plot是

MATLAB二维曲线绘图中最简单、最重要、使用最广泛的一个线性绘图函数。它可以生成线段、曲线和参数方程曲线的函数图形。

命令格式:plot(X,Y)plot(x1,y1,x2,y2,…)：综合调用方式

A、二维平面图形与坐标系用命令plot(x,y)绘制函数

y=cos(x)在两个周期内的图形。

x=0:0.01:2*pi;y=cos(x);plot(x,y)在同一图形窗口中用命令plot(x,y)绘出正弦余弦函数的图形。

x=0:0.01:2*pi;y=[sin(x);cos(x)];plot(x,y)调用格式：plot(x,y,s)，s为类型说明参数，是字符串。s字符串可以是三种类型的符号之一，也可以是线型与颜色和定点标记与颜色的组合；如果没有s参数，plot将使用缺省设置（实线，前七种颜色顺序着色）绘制曲线；在当前坐标系中绘图时，每调入一次绘图函数，MATLAB将擦掉坐标系中已有的图形对象。可以用holdon命令在一个坐标系中增加新的图形对象。注意MATLAB会根据新图形的大小，重新改变坐标系的比例。用不同的线型和标注来绘制两条曲线。t1=0:0.1:2*pi;t2=0:0.1:6;y1=sin(t1);y2=sqrt(t2);plot(t1,y1,':hb',t2,y2,'--g')

线型和颜色

plot函数可以设置曲线的线段类型、定点标记和线段颜色。

常用的线段、颜色与定点标记参数二维衡函数自曲线郑专用防命令fp孟lo站t用pl跪ot绘图暗在确逢定自搏变量葬的取看值间停隔时鸦，一省般采姨用平均德间隔，有学时会素因某鼓处鸣间距切太大体，而不能瞎反映啊出函筑数的葵变化情况挎。fp咏lo毛t是绘尝制函霞数y=f(声x)图形榨的专逗用命睁令,琴它的数据皮点是臣自适伐应产码生的，对笔那些璃导数再变化莲较大皆的函域数，娃用fp嫁lo娃t函数虾绘出宝的曲居线比刊等分在取点群所画获出的碑曲线更加往接近认真实。fp掀lo轿t函数桃命令交的调陕用格包式为咐：[X,分Y]佩=fp睡lo速t(将‘f劈燕un做’,锋li调ms）fu恼n：函数鹅名字逝符串兰；li虑ms：定义x的取袜值区叉间，li蓄ms=[xm促in赶,x弦ma疼x]；二维醉函数时曲线尘专用重命令ez缠pl随ot2.图形虎窗口随的分睡割有时决需要深在一个格图形坡窗口坐中显宫示几充幅图，以哭便对逗几个刮函数友进行密直观煎、便践捷的桃比较柔。由倒于每临个绘庄图命恭令在汤绘制鸦数据州图像捐时都腐会将件已有普图形争覆盖盛掉，踩而用ho隆ld命令铲不能翻实现回同时迎显示伍几个懒不同边坐标烤尺寸抛下的握图形均，用fi淘gu倍re命令忧再创贸窗口桥又很彩难同短时比未较由达不同稿的数饲据绘当得的螺图像亿。实现拾在同一猾个窗末口中淋同时唇显示饺多个份图像的命僚令su域bp蔑lo业t。使用颤格式雹为：su户bp印lo常t(轨m，怨n，抖i)其含哥义为甜：把子图形仁窗口搭分割仇为m行n列子神窗口，然辨后选助定第i个窗秃口为独当前嫩窗口。su葬bp绣lo秒t命令轧不仅点用于二维欺图形，对三维酒图形一样洪适用奴。其朴本质谱是将fi手gu街re窗口啦分为徐几个稠区域，再熄在每猴个区嘴域内烧分别墓绘图英。用su番bp贝lo疯t函数把两喘种不轧同的禁图形毅综合勒在一件个图城形窗础口中泛。su结bp擦lo暮t(刃2,溪2,证1)t=赖0.库1:禾0.青1:血2*怨pi滔;y=si浩n(顾t);se致mi犁lo顶gx患(t悼,y)gr宪id蔑o怀nsu边bp丸lo美t(跑2,塔2,南2)t=爱0:椒0.长1:贝4*汽pi蜂;y=si荷n(削t);pl跨ot叼(t出,y)su辱bp菜lo救t(宴2,佣2,夸3)x=饭1:什0.最01邻:5够;y=ex烛p(李x);pl矮ot较yy筹(x肠,y某,x威,y程,’认se即mi渗lo绞gx验’,军’p头lo辣t’)su师bp筝lo的t(批2,笛2,息4)x=海1:现0.万1:傲10限;y=sq散rt降(x);pl见ot票(x槽,y弯,’栗:r间d’)3.坐标稠轴的淘调整实现队坐标房诚系的畅调整宋的命缩慧令是ax舍is函数喊。调用姓格式讲为：ax娱is源([箱xm概in换,x裂ma绘x,耽ym芝in吩,y腐ma脏x,周zm键in汗,z膨ma舅x])坐标跃的最航小值枝（xm州in嫂,y符mi践n,貌zm柏in）必须冠小于出相应洋的最师大值柄（xm图ax驳,y赴ma辈x,金zm乘ax），否则另会出坡错。自动即坐标汁系与抽用ax祸is函数调整厘后的蜂坐标案系的愧比较飞。su舍bp负lo轧t(赚2,托1,灭1)t=脊0:劝0.魄1:卫4*平pi宋;y=si按n(消t);pl己ot米(t绞,y)su料bp议lo休t(卧2,宣1,娇2)t=榨0:刻0.物1:靠4*唱pi惯;y=si展n(跳t);pl坑ot锻(t亚,y)ax或is书([提0,抗ma疾x(奸t)歼,m裕in港(y触),爽ma呈x(钟y)黎])1.三维曲线绘图疗命令三维协函数pl愚ot术3主要交用来曲表现单参炮数的是三维冰曲线，与纲二维正绘图机函数pl野ot相比栽，只遍多了第三病维数享据。其调斑用格羊式为愤：pl烤ot纤3(爸X1吵,Y成1,碧Z1沙,s戒1,度X2轨,Y糊2,队Z2特,s盯2,通…)参数旗的含虽义如器下：Xn崖、Y恰n、液Zn：第一徐到三涉维数腿据，拆是尺寸测相等畏的向量/矩阵眨；s、残s1适、s缩慧2：是字符狮串，用攀来设锹置线型锦、颜裙色、偿数据样点标记座。B、三咽维绘稻图x、袍y、泼z是向带量时丢，pl深ot你3命令吵的使念用t=箭0:记0.覆1:仿8*薪pi航;pl伸ot抱3(存si推n(鄙t)窄,c宝os值(t乱),漏t)ti絮tl助e(涛’绘制愤螺旋薪线’)%用命体令ti慨tl销e对图雾形主惯题进雪行标号注xl巷ab犁el陵(’赴si阅n(膏t)激’,已’F野on卫tW竖ei香gh针t’颤,’饿bo陡ld务’,研’F采on布tA叙ng驱le踩’,驻’i僚ta童li姻c’)yl哲ab致el阁(’柿co竟s(政t)勿’,页’F跌on迷tW准ei酿gh丙t’词,’逐bo晕ld蔑’,昼’F抚on靠tA漫ng疗le序’,惠’i机ta嫁li绞c’)zl秩ab须el尘(’暑t’市,’设Fo收nt留We端ig风ht羊’,济’b血ol咽d’形,’出Fo丈nt录An卷gl炸e’鞋,’股it煮al船ic’)%命令zl区ab食el用来吴指定z轴的以数据肢名称gr叛id纹o涂na.三维旺网格率命令me徐sh利用函数me胸sh生成鞭网格垦曲面脚。调用粘格式肺为：me叮sh难(X壮，Y台，Z芹，C锐)：X成、Y券、Z摩、C是同疗维数扎的矩恢阵，X、伸Y、钥Z对应址空间判上的咳网格感点，警网格裳线颜令色由C决定罗；me瓣sh室(X展，Y年，Z)：相当物于上亡面的C=床Z的情壮况；me北sh毕(x卧，y侧，Z检，C爹)：x和y是向悟量，Z和C是同世维数樱的矩角阵，梳网格邀曲面凉的网毅格顶蹦点是邮（x(卸j)煌，y肤(i舞)，扇Z(颂i,色j)）勺，网格们线的捉颜色懒由矩当阵C决定贱；me唯sh呜(x喊，y知，Z)：相当腿于上熔面的C=谊Z的情龙况；me辆sh鸣(Z纳，C)：等价滋于me扑sh览(x娱，y狭，Z氧，C)，此时童向量x=楼1:造n，向量y=盏1:河m；me边sh盈(Z)：相当以于上吨面的C=岩Z的情康况me独sh疮(.表..韵,’Pr行op魂er故ty赶Na灰me查’,宽Pr杏op赶er猛ty国Va浩lu宝e,.腰..元)：给函me众sh设置读曲面穴属性岩。2.胞三维跟曲面摊绘图跪命令用me馆sh命令斧绘制众上例聪中的壁网格谋曲面乔。[X,不Y]莲=范m乘es度hg偶ri能d(崭-2含:.追2:添2,边-典2:屡.2若:2哨);Z悼=丘X帐.*窗e欣xp腐(-项X.雾^2昆-里Y仆.^淘2)铲;me乔sh挤(Z)与me墨sh相关卵的另兔外两今个函弓数是me鲜sh脉c和me宪sh换z，它们侨的调意用形萍式与me君sh相同炼。c.三维缎表面挥命令su箱rf函数su任rf可实而现对网弄格曲希面片侵进行川着色，将亡网格谦曲面盒转化茧为实曲康面。su兰rf命令掀的调扑用格邮式与me渡sh相同。利用缸三维就网格闻表面忍命令su郊rf绘制佛图形砖。z=行pe污ak睡s;%绘制总山峰掏的图犬像，尼将函材数值皂赋予梁变量zsu哄rf差(z)%对山供峰的饶图像暂进行格着色坡处理sh象ad逗in指gin狭te酬rp%函数sh烛ad淡in膊g改变田着色乖方式3.等高歼线图互形的论绘制4.格三维狱视图比可视型效果铲的控樱制5.白柱面于和球堡面的锻三维肆表达(<高数>书)图形击标注坐标框轴和奋图形坑标题慕标注标注坐标负轴x、y和z的命破令函被数为xl缸ab屑el、yl啦ab粮el和zl晕ab察el，调用见格式鹿为：xl写ab务el选(’索te取xt’)xl证ab歪el塘(’所te励xt鸡’,辞’P绝ro网pe漂rt贞y1甘’,同Pr势op图er爬ty腊Va蓝lu趴e1供,’叹Pr阵op客er辽ty赶2’增