FDD中的MAlAB編程基礎(chǔ)

FDTD中的MATlAB編程基礎(chǔ)一、系統(tǒng)預(yù)定義變量

pi：圓周率

，其值為

imag(log(-1))

inf，Inf：無窮大

nan，NaN：Not-a-Number，一個不定值，如0/0

eps：浮點運算相對精度

i，j：虛部單位，即應(yīng)盡量避免給系統(tǒng)預(yù)定義變量重新賦值！

Matlab中的數(shù)默認是雙精度實數(shù)，表示方法同C語言3,-9,0.4,1.603e-12,3.23e+20

浮點運算的相對誤差為

eps

浮點數(shù)表示范圍為：10-308

～10308輸出格式

Matlab以雙精度執(zhí)行所有的運算，運算結(jié)果可以在屏幕上輸出，同時賦給指定變量；若無指定變量，則系統(tǒng)會自動將結(jié)果賦給變量“ans”

Matlab中數(shù)的輸出格式可以通過format命令指定format只改變變量的輸出格式，但不會影響變量的值！各種format格式格式解釋例format短格式（缺省顯示格式），同short3.1416formatshort短格式（缺省顯示格式），只顯示5位3.1416formatlong長格式，雙精度數(shù)15位，單精度數(shù)7位3.14159265358979formatshorte短格式e方式（科學(xué)計數(shù)格式）3.1416e+000formatlonge長格式e方式3.141592653589793e+000formatshortg短格式g方式3.1416formatlongg長格式g方式3.14159265358979formatcompact壓縮格式formatloose自由格式format+/formatbank/formatrat/formathex(詳情查看聯(lián)機幫助)二、變量的讀取清除當(dāng)前工作空間中的變量

clear

清除當(dāng)前工作空間中的所有變量

clearAx

清除指定的變量將數(shù)據(jù)文件中的變量載入當(dāng)前工作空間

loadmydata

載入數(shù)據(jù)文件中的所有變量

loadmydata

Ax

從數(shù)據(jù)文件中提取指定變量三、建立矩陣的函數(shù)常用函數(shù)有：eye(size(A))產(chǎn)生與A矩陣同階的單位矩陣zeros(m,n)產(chǎn)生0矩陣ones(m,n)產(chǎn)生幺矩陣rand(m,n)產(chǎn)生隨機元素的矩陣Size(a)返回包含兩個元素的向量。Length(a)返回向量的長度。常見矩陣生成函數(shù)zeros(m,n)生成一個m行n列的零矩陣，m=n時可簡寫為zeros(n)ones(m,n)生成一個m行n列的元素全為1的矩陣,

m=n時可寫為ones(n)eye(m,n)生成一個主對角線全為1的m行n列矩陣,

m=n時可簡寫為eye(n)，即為n維單位矩陣diag(X)若X是矩陣，則diag(X)為X的主對角線向量若X是向量，diag(X)產(chǎn)生以X為主對角線的對角矩陣tril(A)提取一個矩陣的下三角部分triu(A)提取一個矩陣的上三角部分rand(m,n)產(chǎn)生0～1間均勻分布的隨機矩陣m=n時簡寫為rand(n)randn(m,n)產(chǎn)生均值為0，方差為1的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布隨機矩陣

m=n時簡寫為randn(n)其它特殊矩陣生成函數(shù)：magic、hilb、pascal可利用冒號提取矩陣的整行或整列。例：>>

A(1,:)>>

A(:,1:3)>>

A(:,:)四、常用命令1.input函數(shù)：用于向計算機輸入一個參數(shù)。調(diào)用格式：A=input(提示信息，選項)；注：‘s’選項，則允許用戶輸入一個字符串。例如想輸入一個人的姓名，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)]將該程序以aa.m文件存盤，然后運行aa.m文件。2．pause函數(shù)：暫停程序的執(zhí)行。調(diào)用格式：pause(延遲秒數(shù))注：如果省略延遲時間，直接使用pause，則將暫停程序，直到用戶按任一鍵后程序繼續(xù)執(zhí)行。3.Drawnow函數(shù)：

將還未處理完的圖像實時的顯示出來。當(dāng)代碼執(zhí)行時間長，需要反復(fù)執(zhí)行plot時，Matlab程序不會馬上把圖像畫到figure上，這時，要想實時看到圖像的每一步變化情況，需要使用這個語句。

Matlab圖形可視化的幾個命令1.幾個基本的繪圖命令

a.線性坐標(biāo)曲線

plot

函數(shù)命令

plot是

MATLAB二維曲線繪圖中最簡單、最重要、使用最廣泛的一個線性繪圖函數(shù)。它可以生成線段、曲線和參數(shù)方程曲線的函數(shù)圖形。

命令格式:plot(X,Y)plot(x1,y1,x2,y2,…)：綜合調(diào)用方式

A、二維平面圖形與坐標(biāo)系用命令plot(x,y)繪制函數(shù)

y=cos(x)在兩個周期內(nèi)的圖形。

x=0:0.01:2*pi;y=cos(x);plot(x,y)在同一圖形窗口中用命令plot(x,y)繪出正弦余弦函數(shù)的圖形。

x=0:0.01:2*pi;y=[sin(x);cos(x)];plot(x,y)調(diào)用格式：plot(x,y,s)，s為類型說明參數(shù)，是字符串。s字符串可以是三種類型的符號之一，也可以是線型與顏色和定點標(biāo)記與顏色的組合；如果沒有s參數(shù)，plot將使用缺省設(shè)置（實線，前七種顏色順序著色）繪制曲線；在當(dāng)前坐標(biāo)系中繪圖時，每調(diào)入一次繪圖函數(shù)，MATLAB將擦掉坐標(biāo)系中已有的圖形對象?？梢杂胔oldon命令在一個坐標(biāo)系中增加新的圖形對象。注意MATLAB會根據(jù)新圖形的大小，重新改變坐標(biāo)系的比例。用不同的線型和標(biāo)注來繪制兩條曲線。t1=0:0.1:2*pi;t2=0:0.1:6;y1=sin(t1);y2=sqrt(t2);plot(t1,y1,':hb',t2,y2,'--g')

線型和顏色

plot函數(shù)可以設(shè)置曲線的線段類型、定點標(biāo)記和線段顏色。

常用的線段、顏色與定點標(biāo)記參數(shù)二維衡函數(shù)自曲線鄭專用防命令fp孟lo站t用pl跪ot繪圖暗在確逢定自搏變量葬的取看值間停隔時鴉，一省般采姨用平均德間隔，有學(xué)時會素因某鼓處鳴間距切太大體，而不能瞎反映啊出函筑數(shù)的葵變化情況挎。fp詠lo毛t是繪嘗制函霞數(shù)y=f(聲x)圖形榨的專逗用命睜令,琴它的數(shù)據(jù)皮點是臣自適伐應(yīng)產(chǎn)碼生的，對筆那些璃導(dǎo)數(shù)再變化蓮較大皆的函域數(shù)，娃用fp嫁lo娃t函數(shù)蝦繪出寶的曲居線比刊等分在取點群所畫獲出的碑曲線更加往接近認真實。fp掀lo轎t函數(shù)桃命令交的調(diào)陜用格包式為咐：[X,分Y]佩=fp睡lo速t(將‘f劈燕un做’,鋒li調(diào)ms）fu惱n：函數(shù)鵝名字逝符串蘭；li慮ms：定義x的取襪值區(qū)叉間，li蓄ms=[xm促in趕,x弦ma疼x]；二維醉函數(shù)時曲線塵專用重命令ez纏pl隨ot2.圖形虎窗口隨的分睡割有時決需要深在一個格圖形坡窗口坐中顯宮示幾充幅圖，以哭便對逗幾個刮函數(shù)友進行密直觀煎、便踐捷的桃比較柔。由倒于每臨個繪莊圖命恭令在湯繪制鴉數(shù)據(jù)州圖像捐時都腐會將件已有普圖形爭覆蓋盛掉，踩而用ho隆ld命令鏟不能翻實現(xiàn)回同時迎顯示伍幾個懶不同邊坐標(biāo)烤尺寸拋下的握圖形均，用fi淘gu倍re命令憂再創(chuàng)貿(mào)窗口橋又很彩難同短時比未較由達不同稿的數(shù)飼據(jù)繪當(dāng)?shù)玫穆輬D像億。實現(xiàn)拾在同一猾個窗末口中淋同時唇顯示餃多個份圖像的命僚令su域bp蔑lo業(yè)t。使用顫格式雹為：su戶bp印lo常t(軌m，怨n，抖i)其含哥義為甜：把子圖形仁窗口搭分割仇為m行n列子神窗口，然辨后選助定第i個窗禿口為獨當(dāng)前嫩窗口。su葬bp繡lo秒t命令軋不僅點用于二維欺圖形，對三維酒圖形一樣洪適用奴。其樸本質(zhì)譜是將fi手gu街re窗口啦分為徐幾個稠區(qū)域，再熄在每猴個區(qū)嘴域內(nèi)燒分別墓繪圖英。用su番bp貝lo瘋t函數(shù)把兩喘種不軋同的禁圖形毅綜合勒在一件個圖城形窗礎(chǔ)口中泛。su結(jié)bp擦lo暮t(刃2,溪2,證1)t=賴0.庫1:禾0.青1:血2*怨pi滔;y=si浩n(顧t);se致mi犁lo頂gx患(t悼,y)gr憲id蔑o懷nsu邊bp丸lo美t(跑2,塔2,南2)t=愛0:椒0.長1:貝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,傭2,夸3)x=飯1:什0.最01鄰:5夠;y=ex燭p(李x);pl矮ot較yy籌(x腸,y某,x威,y程,’認se即mi滲lo絞gx驗’,軍’p頭lo辣t’)su師bp箏lo的t(批2,笛2,息4)x=海1:現(xiàn)0.萬1:傲10限;y=sq散rt降(x);pl見ot票(x槽,y彎,’栗:r間d’)3.坐標(biāo)稠軸的淘調(diào)整實現(xiàn)隊坐標(biāo)房誠系的暢調(diào)整宋的命縮慧令是ax舍is函數(shù)喊。調(diào)用姓格式講為：ax娛is源([箱xm概in換,x裂ma繪x,耽ym芝in吩,y腐ma臟x,周zm鍵in汗,z膨ma舅x])坐標(biāo)躍的最航小值枝（xm州in嫂,y符mi踐n,貌zm柏in）必須冠小于出相應(yīng)洋的最師大值柄（xm圖ax駁,y赴ma輩x,金zm乘ax），否則另會出坡錯。自動即坐標(biāo)汁系與抽用ax禍is函數(shù)調(diào)整厘后的蜂坐標(biāo)案系的愧比較飛。su舍bp負lo軋t(賺2,托1,滅1)t=脊0:勸0.魄1:衛(wèi)4*平pi宋;y=si按n(消t);pl己ot米(t絞,y)su料bp議lo休t(臥2,宣1,嬌2)t=榨0:刻0.物1:靠4*唱pi慣;y=si展n(跳t);pl坑ot鍛(t亞,y)ax或is書([提0,抗ma疾x(奸t)殲,m裕in港(y觸),爽ma呈x(鐘y)黎])1.三維曲線繪圖療命令三維協(xié)函數(shù)pl愚ot術(shù)3主要交用來曲表現(xiàn)單參炮數(shù)的是三維冰曲線，與綱二維正繪圖機函數(shù)pl野ot相比栽，只遍多了第三病維數(shù)享據(jù)。其調(diào)斑用格羊式為憤：pl烤ot纖3(爸X1吵,Y成1,碧Z1沙,s戒1,度X2軌,Y糊2,隊Z2特,s盯2,通…)參數(shù)旗的含雖義如器下：Xn崖、Y恰n、液Zn：第一徐到三涉維數(shù)腿據(jù)，拆是尺寸測相等畏的向量/矩陣眨；s、殘s1適、s縮慧2：是字符獅串，用攀來設(shè)鍬置線型錦、顏裙色、償數(shù)據(jù)樣點標(biāo)記座。B、三咽維繪稻圖x、袍y、潑z是向帶量時丟，pl深ot你3命令吵的使念用t=箭0:記0.覆1:仿8*薪pi航;pl伸ot抱3(存si推n(鄙t)窄,c寶os值(t亂),漏t)ti絮tl助e(濤’繪制憤螺旋薪線’)%用命體令ti慨tl銷e對圖霧形主慣題進雪行標(biāo)號注xl巷ab犁el陵(’赴si閱n(膏t)激’,已’F野on衛(wèi)tW豎ei香gh針t’顫,’餓bo陡ld務(wù)’,研’F采on布tA敘ng驅(qū)le踩’,駐’i僚ta童li姻c’)yl哲ab致el閣(’柿co竟s(政t)勿’,頁’F跌on迷tW準(zhǔn)ei釀gh丙t’詞,’逐bo暈ld蔑’,晝’F撫on靠tA漫ng療le序’,惠’i機ta嫁li絞c’)zl秩ab須el塵(’暑t’市,’設(shè)Fo收nt留We端ig風(fēng)ht羊’,濟’b血ol咽d’形,’出Fo丈nt錄An卷gl炸e’鞋,’股it煮al船ic’)%命令zl區(qū)ab食el用來吳指定z軸的以數(shù)據(jù)肢名稱gr叛id紋o涂na.三維旺網(wǎng)格率命令me徐sh利用函數(shù)me胸sh生成鞭網(wǎng)格墾曲面腳。調(diào)用粘格式肺為：me叮sh難(X壯，Y臺，Z芹，C銳)：X成、Y券、Z摩、C是同療維數(shù)扎的矩恢陣，X、伸Y、鑰Z對應(yīng)址空間判上的咳網(wǎng)格感點，警網(wǎng)格裳線顏令色由C決定羅；me瓣sh室(X展，Y年，Z)：相當(dāng)物于上亡面的C=床Z的情壯況；me北sh畢(x臥，y側(cè)，Z檢，C爹)：x和y是向悟量，Z和C是同世維數(shù)櫻的矩角陣，梳網(wǎng)格邀曲面涼的網(wǎng)毅格頂蹦點是郵（x(卸j)煌，y膚(i舞)，扇Z(頌i,色j)）勺，網(wǎng)格們線的捉顏色懶由矩當(dāng)陣C決定賤；me唯sh嗚(x喊，y知，Z)：相當(dāng)腿于上熔面的C=誼Z的情龍況；me輛sh鳴(Z納，C)：等價滋于me撲sh覽(x娛，y狹，Z氧，C)，此時童向量x=樓1:造n，向量y=盞1:河m；me邊sh盈(Z)：相當(dāng)以于上噸面的C=巖Z的情康況me獨sh瘡(.表..韻,’Pr行op魂er故ty趕Na灰me查’,寬Pr杏op趕er猛ty國Va浩lu寶e,.腰..元)：給函me眾sh設(shè)置讀曲面穴屬性巖。2.胞三維跟曲面攤繪圖跪命令用me館sh命令斧繪制眾上例聰中的壁網(wǎng)格謀曲面喬。[X,不Y]蓮=范m乘es度hg偶ri能d(嶄-2含:.追2:添2,邊-典2:屢.2若:2哨);Z悼=丘X帳.*窗e欣xp腐(-項X.霧^2昆-里Y仆.^淘2)鏟;me喬sh擠(Z)與me墨sh相關(guān)卵的另兔外兩今個函弓數(shù)是me鮮sh脈c和me憲sh換z，它們僑的調(diào)意用形萍式與me君sh相同煉。c.三維緞表面揮命令su箱rf函數(shù)su任rf可實而現(xiàn)對網(wǎng)弄格曲希面片侵進行川著色，將亡網(wǎng)格謙曲面盒轉(zhuǎn)化繭為實曲康面。su蘭rf命令掀的調(diào)撲用格郵式與me渡sh相同。利用缸三維就網(wǎng)格聞表面忍命令su郊rf繪制佛圖形磚。z=行pe污ak睡s;%繪制總山峰掏的圖犬像，尼將函材數(shù)值皂賦予梁變量zsu哄rf差(z)%對山供峰的饒圖像暫進行格著色坡處理sh象ad逗in指gin狹te酬rp%函數(shù)sh燭ad淡in膊g改變田著色乖方式3.等高殲線圖互形的論繪制4.格三維獄視圖比可視型效果鏟的控櫻制5.白柱面于和球堡面的鍛三維肆表達(<高數(shù)>書)圖形擊標(biāo)注坐標(biāo)框軸和奮圖形坑標(biāo)題慕標(biāo)注標(biāo)注坐標(biāo)負軸x、y和z的命破令函被數(shù)為xl缸ab屑el、yl啦ab糧el和zl暈ab察el，調(diào)用見格式鹿為：xl寫ab務(wù)el選(’索te取xt’)xl證ab歪el塘(’所te勵xt雞’,辭’P絕ro網(wǎng)pe漂rt貞y1甘’,同Pr勢op圖er爬ty臘Va藍lu趴e1供,’嘆Pr陣op客er遼ty趕2’增