MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作:
●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
●数字图像处理技术
●数字信号处理技术
●通讯系统设计与仿真
●财务与金融工程
●管理与调度优化计算(运筹学)
MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。附加的工具箱(单独提供的专用MATLAB函数集)扩展了MATLAB 环境，以解决这些应用领域内特定类型的问题。
常用工具箱
MATLAB包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包。工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包。功能工具包用来扩充MATLAB的符号计算，可视化建模仿真，文字处理及实时控制等功能。学科工具包是专业性比较强的工具包，控制工具包，信号处理工具包，通信工具包等都属于此类。
开放性使MATLAB广受用户欢迎。除内部函数外，所有MATLAB主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件，用户通过对源程序的修改或加入自己编写程序构造新的专用工具包。
常用工具箱 | |
|---|---|
| Matlab Main Toolbox--matlab主工具箱 | Control System Toolbox--控制系统工具箱 |
| Communication Toolbox--通讯工具箱 | Financial Toolbox--财政金融工具箱 |
| System Identification Toolbox--系统辨识工具箱 | Fuzzy Logic Toolbox--模糊逻辑工具箱 |
| Higher-Order Spectral Analysis Toolbox--高阶谱分析工具箱 | Image Processing Toolbox--图象处理工具箱 |
| computer vision system toolbox----计算机视觉工具箱 | LMI Control Toolbox--线性矩阵不等式工具箱 |
Model predictive Control Toolbox--模型预测控制工具箱 | μ-Analysis and Synthesis Toolbox--μ分析工具箱 |
Neural Network Toolbox--神经网络工具箱 | Optimization Toolbox--优化工具箱 |
Partial Differential Toolbox--偏微分方程工具箱 | Robust Control Toolbox--鲁棒控制工具箱 |
Signal Processing Toolbox--信号处理工具箱 | Spline Toolbox--样条工具箱 |
| Statistics Toolbox--统计工具箱 | Symbolic Math Toolbox--符号数学工具箱 |
Simulink Toolbox--动态仿真工具箱 | Wavelet Toolbox--小波工具箱 |
DSP system toolbox-----DSP处理工具箱 | |
常用函数 | |||
|---|---|---|---|
Matlab内部常数 | eps:浮点相对精度 | exp:自然对数的底数e | i 或j:基本虚数单位 |
| inf 或Inf:无限大， 例如1/0 | nan或NaN:非数值(Not a number)，例如0/0，∞/∞ | pi:圆周率π | |
| intmax:可表达的最大正整数。 | intmin:可表达的最小负整数。 | lasterr:存放最新的错误信息 | |
| nargin:函数的输入引数个数 | realmax:系统所能表示的最大正实数，默认1.7977×10^308 | lastwarn:存放最新的警告信息 | |
| nargout:函数的输出引数个数 | realmin:系统所能表示的最小负实数，默认2.2251e×10^(-308) | ||
MATLAB常用基本数学函数 | abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 | sqrt(x):开平方 | |
angle(z):复数z的相角(Phase angle) | real(z):复数z的实部 | ||
| conj(z):复数z的共轭复数 | imag(z):复数z的虚部 | ||
整数
fix(x):无论正负，舍去小数至相邻整数
floor(x):下取整，即舍去正小数至相邻整数
ceil(x):上取整，即加入正小数至相邻整数
rat(x):将实数x化为多项分数展开
rats(x):将实数x化为分数表示
sign(x):符号函数(Signum function)。
当x<0时，sign(x)=-1
当x=0时，sign(x)=0;
当x>0时，sign(x)=1。
rem(x,y):求x除以y的余数
gcd(x,y):整数x和y的最大公因数
lcm(x,y):整数x和y的最小公倍数
exp(x) :自然指数
pow2(x):2的指数
log(x):以e为底的对数，即自然对数或
log2(x):以2为底的对数
log10(x):以10为底的对数
MATLAB常用三角函数 | |||
|---|---|---|---|
sin(x):正弦函数 | cos(x):余弦函数 | tan(x):正切函数 | asin(x):反正弦函数 |
acos(x):反余弦函数 | atan(x):反正切函数 | atan2(x,y):四象限的反正切函数 | sinh(x):双曲正弦函数 |
| cosh(x):双曲余弦函数 | tanh(x):双曲正切函数 | asinh(x):反双曲正弦函数 | acosh(x):反双曲余弦函数 |
| atanh(x):反双曲正切函数 | |||
适用于向量的常用函数有 | ||
|---|---|---|
| min(x): 向量x的元素的最小值 | max(x): 向量x的元素的最大值 | mean(x): 向量x的元素的平均值 |
| median(x): 向量x的元素的中位数 | std(x): 向量x的元素的标准差 | diff(x): 向量x的相邻元素的差 |
| sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) | length(x): 向量x的元素个数 | norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 |
| sum(x): 向量x的元素总和 | prod(x): 向量x的元素总乘积 | cumsum(x): 向量x的累计元素总和 |
| cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 | dot(x, y): 向量x和y的内积 | cross(x, y): 向量x和y的外积 |
MATLAB基本绘图函数
plot: x轴和y轴均为线性刻度(Linear scale)
loglog: x轴和y轴均为对数刻度(Logarithmic scale)
semilogx: x轴为对数刻度，y轴为线性刻度
semilogy: x轴为线性刻度，y轴为对数刻度
plot绘图函数的参数
字元颜色 字元图线型态
y 黄色. 点
k 黑色o 圆
w 白色x x
b 蓝色+ +
g 绿色* *
r 红色
- 实线
c 亮青色
: 点线
m 锰紫色
-. 点虚线
-- 虚线
注解 | ||
|---|---|---|
xlabel('Input Value'); % x轴注解 | ylabel('Function Value'); % y轴注解 | legend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 图形注解 |
title('Two Trigonometric Functions'); % 图形标题 | grid on; % 显示格线 | |
二维绘图函数 | ||
|---|---|---|
| bar 长条图 | errorbar 图形加上误差范围 | fplot 较精确的函数图形 |
| polar 极坐标图 | hist 累计图 | rose 极坐标累计图 |
| stairs阶梯图 | stem 针状图 | fill 实心图 |
| feather 羽毛图 | compass 罗盘图 | quiver向量场图 |
MATLAB中有趣的演示实例
MATLAB中也同样有许多有意思的实例，为提高读者对MATLAB和Simulink的兴趣，特举部分以供参考。具体如下，运行的时候只要将":"前面的代码复制到MATLAB中就可以了，随之会出现各种各样的演示实例，对初学者帮助不小哦。
◆平面与立体绘图
graf2d :XY平面绘图(火柴棒)
graf2d2 :XYZ立体绘图(切片)
hndlgraf :平面显示线型处理窗口及命令演示
hndlaxis :平面显示处理窗口及命令演示
graf3d :立体显示处理窗口及命令演示
◆ 复杂函数的三维绘图
cplxdemo :复杂的XYZ立体图形
◆ 等高线绘制
quivdemo :等高线箭头显示
◆ 动画
lorenz :Lorenz吸引子动画显示
◆电影
vibes :L-形薄膜振动
◆Fourier变换
sshow sunspots :太阳黑点数据的傅里叶分析
fftdemo :分析噪声序列中两组数据的相关度
◆数据拟合
sshow fitdemo :显示非线性数据拟合过程
census :预测世界人口
spline2d :样条拟合
◆稀疏矩阵
sshow sparsity :降阶
◆ 游戏
xpbombs :仿Windows系统自带的扫雷游戏
life :生命发展游戏
◆ 三维效果图
klein1 :肤色三维效果图
tori4 :四个首尾相接的圆环
spharm2 :球形和声
cruller :类似油饼的东西
xpklein :Klein瓶 bottle
modes :L-形薄膜的12中模态
logo :MATLAB的Logo
xpquad :不同比例的巴尔体超四方体
truss :二维桁架的12个模模态
travel :旅行商问题动画演示
wrldtrv :在地球仪上演示两地间的飞行线路
makevase :通过点击鼠标来制作花瓶
xpsound :声音样本分析
funfuns :综合了找零点，最小化和单输入函数积分功能
sshow e2pi :e^pi或者pi^e
quake :地震波可视化
penny :便士可视化
imageext :改变图像的映射颜色
earthmap :地球仪
◆ 优化工具箱
bandem :香蕉最优化展示expo-style banana optimization
sshow filtdem :滤波效果演示filter effect demo
sshow filtdem2 :滤波设计演示filter design demo
cztdemo :FFT和CZT (两种不同类型的Z-变换算法)
phone :演示电话通声音的时间与频率的关系
sigdemo1 :离散信号的时频图，可用鼠标设置
sigdemo2 :连续信号的时频图，可用鼠标设置
filtdemo :低通滤波器的交互式设计
moddemo :声音信号的调制
sosdemo :数字滤波器的切片图
◆ 神经网络工具箱
neural :神经网络模块组
firdemo :二维FIR滤波器
nlfdemo :非线性滤波器
dctdemo :DCT演示
mlpdm1 :利用多层感知器神经网络拟合曲线动画
mlpdm2 :利用多层感知器神经网络进行XOR问题运算
◆ 模糊逻辑工具箱
invkine :运动逆问题
juggler :跳球戏法
fcmdemo :FCM
slcp :类似倒立摆动画
slcp1 :类似倒立摆动画cart and a varying pole
slcpp1 :类似倒立摆动画，有两个摆，一个可以变化
sltbu :卡车支援
slbb :类似于翘翘板
◆姓名函数:将自己姓名模拟成一个独一无二的函数图像
1.安装出错时，可换注册码继续安装，到同一目录;
2.【谨记】安装路径不要有中文名称;
3.成功安装完毕之后，如果遇到matlab启动后，窗口在打开一到两秒后就自动关闭了， 可按以下方法试试:【假设你安装的目录为c:\MATLAB\】(不过不建议安装到C盘，那样会影响系统速度!)
1.确认安装好后，在此路径下c:\MATLAB\bin\win32有一个名为 atlas_Athlon.dll的文件;
2.我的电脑上右击点"属性",再在"高级"中点"环境变量"，在"系统变量"中点击 "新建" 输入以下信息:变量名:BLAS_VERSION 变量址:
c:\MATLAB\bin\win32\atlas_Athlon.dll
3.这样之后，启动MATLAB，不过又出现一个问题:窗口显示
To get started, select MATLAB Help or Demos from the Help menu. The element type "name" must be terminated by the matching end-tag "</name>".
Could not parse the file:c:\matlab\toolbox\ccslink\ccslink\info.xml
【解决方案】找到c:\matlab\toolbox\ccslink\ccslink\info.xml这个文件，用记事本打开【注意，这是重点，或者写字板】找到有一行这样的<name>Link for Code Composer Studio?/name>，大概是在第七行吧，把这句的/name>改成</name>【加左尖括号】,保存文件，退出，即可。
4.安装MATLAB成功!
无法运行可以考虑使用兼容模式运行，比如windows 2000模式
《MATLAB实用教程》从快速入门和实用性两个方面，对MATLAB7.0进行了详细的介绍，并列举了大量实用的例子。全书共分为12章，第1章介绍MATLAB的安装及系统功能;第2~3章介绍MATLAB基于命令窗口的应用，讲述了MATLAB的基础知识和数学运算;第4~8章介绍MATLAB基于M文件的应用，讲述了MATLAB的编程功能、数据显示及存取功能、数值和符号计算功能、图形用户界面设计功能等;第9~10章从模块化仿真的角度介绍MATLAB基于Simulink环境的应用，讲述了MATLAB的包含S函数的Simulink环境基础知识和在信号处理、图像处理以及控制等领域的实际应用;第11章从信息和功能交互的角度介绍MATLAB的外部接口，讲述了MATLAB与Word、Excel、C语言、Java语言等的接口;第12章提供对《MATLAB实用教程》内容加深理解的实验。
《MATLAB实用教程》可作为电子、通信、自控等专业本科生的教材，同时也可作为相关专业研究生及广大科研人员的参考用书。
