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1、作业作业第三讲第三讲 Mathlab 与图形信号的处理与图形信号的处理识别识别nMATLAB软件的使用介绍软件的使用介绍n图形信号的处理与识别程序介绍图形信号的处理与识别程序介绍 n临床电生理数据分析实验模拟软件介绍临床电生理数据分析实验模拟软件介绍 n实验实验 一、一、MATLAB软件的使用介绍软件的使用介绍n1.MATLAB的简介的简介(1)MATLAB高级交互式软件包高级交互式软件包(2)MATLAB典型应用典型应用 数学计算数学计算算法推导算法推导建模和仿真模拟建模和仿真模拟数据分析和结果的可视化数据分析和结果的可视化工程图形绘制应用程序开发（包括用户图形界面的建立）工程图形绘制应用程
2、序开发（包括用户图形界面的建立）(3)MATLAB产生的历史背景产生的历史背景调用调用EISPACK和和LINPACK的的FORTRAN子程序库子程序库EISPACK和和LINPACK的接口程序的接口程序MATLAB 发展成发展成为适合多学科，多种工作平台的功能强大的大型软件。为适合多学科，多种工作平台的功能强大的大型软件。美国美国MathWorks公司设计的公司设计的“科学科学和工程计算的高级交互式软件包和工程计算的高级交互式软件包”Cleve Moler、New Mexico、John LittleMATLAB软件软件_续续1(3)MATLAB的语言特点的语言特点n语言简洁紧凑，使用方便灵
3、活，库函数极其丰富。语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富。n运算符丰富。运算符丰富。nMATLAB既具有结构化的控制语句，又有面向对象编程的既具有结构化的控制语句，又有面向对象编程的特性。特性。n程序限制不严格，程序设计自由度大。程序限制不严格，程序设计自由度大。n程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各种型号程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各种型号的计算机和操作系统上运行。的计算机和操作系统上运行。nMATLAB的图形功能强大。的图形功能强大。nMATLAB的缺点是程序的执行速度较慢。的缺点是程序的执行速度较慢。n功能强大的工具箱。功能强大的工具箱。n源程序的开放性。源程
4、序的开放性。如：解方程组如：解方程组Ax=b432135713498655423431285792367451332xx=AbMATLAB软件软件_续续2n2.MATLA的安装的安装进入进入MATLAB软件安装程序目录，然后单击软件安装程序目录，然后单击“Setup”程序，在安装程序的引导下，逐步完成以下操作程序，在安装程序的引导下，逐步完成以下操作:(1)选择选择“Install”安装或安装或”Update license”升级许升级许可证，单击可证，单击Next；然后输入姓名、公司与序列号，单；然后输入姓名、公司与序列号，单击击Next。(2)选择接受许可证协议，单击选择接受许可证协议，单
5、击“Yes”单击单击Next，然，然后选择后选择“Typical”典型安装，单击典型安装，单击Next。(3)选择或输入安装目的路径，单击选择或输入安装目的路径，单击Next，后单击，后单击“Yes”(4)单击单击Install，系统开始安装。，系统开始安装。MATLAB软件软件_续续3(5)在提示插入第在提示插入第2张张CD时，插入时，插入CD2，然后单，然后单击击OK，接着在文件扩展名警示对话框内单击，接着在文件扩展名警示对话框内单击Yes to all。(6)单击单击Next，接着单击，接着单击Finish。(7)如果在单击如果在单击Finish按钮之前，选择了按钮之前，选择了“Star
6、t”选项，则此时进入选项，则此时进入MATLAB工作环境。工作环境。MATLAB软件软件_续续4n3.MATLAB启动与退出启动与退出启动启动MATLAB，进入，进入MATLAB工作环境工作环境启动启动MATLABMATLAB软件软件_续续5结束结束MATLAB，退出，退出MATLAB工作环境工作环境n键入键入exit n键入键入quit n直接关闭直接关闭MATLAB的命令视窗的命令视窗退出退出MATLABMATLAB软件软件_续续6-1n4.MATLAB变量与基本输入输出变量与基本输入输出变量命名的规则变量命名的规则：第一个字母必须是英文字：第一个字母必须是英文字母；字母间不可留空格；最多
7、只能有母；字母间不可留空格；最多只能有19个个字母，字母，MATLAB会忽略多余字母。会忽略多余字母。变量定义与输入输出变量定义与输入输出n向量与标量向量与标量矩阵矩阵行和列组成的数据表行和列组成的数据表行向量行向量矩阵只有一行时，称为行向量。矩阵只有一行时，称为行向量。列向量列向量矩阵只有一列时，称为列向量。矩阵只有一列时，称为列向量。标量标量矩阵只有矩阵只有1个元素时，称为标量。个元素时，称为标量。MATLAB软件软件_续续6-2n变量定义变量定义var=expt;nexpt可以是数字、变量、操作符和函数等组成。可以是数字、变量、操作符和函数等组成。例如：例如：X=7A=1 2 3;4 5
8、 6;7 8 9B=11 12 13 14C=21;22;23;24D=X*B注意：注意：n用方括号用方括号“”确定的范围内逐行给定元素，相同行元素由空确定的范围内逐行给定元素，相同行元素由空格格“”或逗号或逗号“,”分隔，不同行数据由分号分隔，不同行数据由分号“;”或回车键分隔。或回车键分隔。n语句结尾没有分号的命令在屏幕显示结果；有分号的命令只执语句结尾没有分号的命令在屏幕显示结果；有分号的命令只执行而不显示。行而不显示。MATLAB软件软件_续续7n5.MATLAB常用命令常用命令(1)MATLAB常用的基本数学函数常用的基本数学函数nabs(x)：纯量的绝对值或向量的长度：纯量的绝对值
9、或向量的长度nsqrt(x)：开平方：开平方nround(x)：四舍五入至最近整数：四舍五入至最近整数 nfix(x)：无论正负，舍去小数至最近整数：无论正负，舍去小数至最近整数 nsign(x)：符号函数：符号函数(Signum function)nexp(x)：自然指数：自然指数 npow2(x)：2的指数的指数nlog(x)：以：以e为底的对数为底的对数nlog10(x)：以：以10为底的对数为底的对数举例举例:4x2+58x-89=0（a=4,b=58,c=89）aacbbxaacbbx24242221MATLAB软件软件_续续8(2)适用于向量的常用函数适用于向量的常用函数nmin(
10、x):向量向量x的元素的最小值的元素的最小值 nmax(x):向量向量x的元素的最大值的元素的最大值nmean(x):向量向量x的元素的平均值的元素的平均值 nmedian(x):向量向量x的元素的中位数的元素的中位数nstd(x):向量向量x的元素的标准差的元素的标准差ndiff(x):向量向量x的相邻元素的差的相邻元素的差 nsort(x):对向量对向量x的元素进行排序（的元素进行排序（Sorting）nlength(x):向量向量x的元素个数的元素个数nsum(x):向量向量x的元素总和的元素总和 举例举例:对对130名正常成年男子红名正常成年男子红细胞数细胞数(RBC,万万/mm)的数
11、据进的数据进行描述性统计。行描述性统计。(x=zeros(130,1)平均、中位数、众数、标准差平均、中位数、众数、标准差MATLAB软件软件_续续9适用于向量的常用函数适用于向量的常用函数_续续nprod(x):向量向量x的元素总乘积的元素总乘积 ncumsum(x):向量向量x的累计元素总和的累计元素总和 ncumprod(x):向量向量x的累计元素总乘积的累计元素总乘积 ndot(x,y):向量向量x和和y的内积的内积 ncross(x,y):向量向量x和和y的外积的外积 MATLAB软件软件_续续10一些常用的操作函数一些常用的操作函数nformat语句是控制输出的显示格式，句法如下：
12、语句是控制输出的显示格式，句法如下：format 设置默认显示格式设置默认显示格式5位的定点数位的定点数format type 设置按指定的设置按指定的type格式输出显示。格式输出显示。n例如：例如：format rat Ratio of small integersformat(type)与上面语句一样，但以函数形式出现与上面语句一样，但以函数形式出现ndisp(x)显示矩阵函数显示矩阵函数 n%注释语句注释语句nzeros、ones 预先定义矩阵的大小。预先定义矩阵的大小。例如：例如：h=zeros(6);%生成生成66的的0矩阵矩阵 MATLAB软件软件_续续11(3)重复命令重复命令
13、n1）for循环（循环（for-loop），其基本形式为：），其基本形式为：for 变量变量=矩阵；矩阵；运算式；运算式；end变量值会被依次设定为矩阵的每一行，来执行变量值会被依次设定为矩阵的每一行，来执行for和和end之之间的运算式。因此，若中断情况，运算式执行的次数等于间的运算式。因此，若中断情况，运算式执行的次数等于矩阵的行数。其中矩阵的行数。其中“;”是终结内语句的可抑制的重复显示。是终结内语句的可抑制的重复显示。n举例举例:产生一个长度为产生一个长度为6的调和数列的调和数列 x=zeros(1,6);%x是一个是一个16的矩阵的矩阵 for i=1:6,x(i)=1/i;end
14、MATLAB软件软件_续续12n2）while循环，其基本形式为：循环，其基本形式为：while 条件式；条件式；运算式；运算式；End实现功能：只要条件成立，就会一再执行运算式。实现功能：只要条件成立，就会一再执行运算式。n举例举例:用用while循环产生一个长度为循环产生一个长度为6的调和数列的调和数列 x=zeros(1,6);%x是一个是一个16的零矩阵的零矩阵 i=1;while i 0.5disp(Given random number is greater than 0.5.);elsedisp(Given random number is less than 0.5.);end
15、 MATLAB软件软件_续续14(5)将多个命令写入一个将多个命令写入一个M文件文件 n若要一次执行大量的若要一次执行大量的MATLAB命令，可将这些命令命令，可将这些命令存于一个文件类型为存于一个文件类型为m的文件中，并在的文件中，并在MATLAB提提示号下键入此文件名即可执行。包含示号下键入此文件名即可执行。包含MATLAB命令命令的文件以的文件以m为扩展名，通称为扩展名，通称M文件（文件（M-files）。）。n举例举例:名为名为test.m的的M文件有以下内容：文件有以下内容：%This is my first test M-file.%Roger Jang,March 3,1997
16、fprintf(Start of test.m!n);for i=1:3,fprintf(i=%d-i3=%dn,i,i3);end fprintf(End of test.m!n);MATLAB软件软件_续续15建立建立test.m的的M文件文件进入进入MATLAB编辑器编辑器nFileNewM-File在编辑器内输入以下内容在编辑器内输入以下内容%This is my first test M-file.%Roger Jang,March 3,1997 fprintf(Start of test.m!n);for i=1:3,fprintf(i=%d-i3=%dn,i,i3);end fprintf(End of test.m!n);保存文件到指定或默认的目录下保存文件到指定或默认的目录下nFileSave输入文件名输入文件名“test.m”MATLAB软件软件_续续16执行文件执行文件“test.m”n进入文件所在目录或查看文件进入文件所在目录或查看文件CD dirn执行执行test.m testStart of test.m!i=1-i3=1i=2-i3=8i=3-i3=27E
