1、 目 录 1 Matlab 软件简介1 1.1 基本功能1 1.2 应用1 1.3 发展历程2 1.4 特点2 1.5 优势2 2 设计题目.5 3 设计内容.6 3.16 3.26 3.37 3.47 3.5.12 3.6.12 3.7.13 3.8.14 3.9.15 3.1016 4 课程设计心得18 5 参考文献19 1 1 Matlab 软件简介 1.1 基本功能 MATLAB 是由美国 mathworks 公司发布的主要面对科学计算、 可视化以及交 互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以 及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的
2、视窗环 境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了 一种全面的解决方案， 并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言 （如 C、 Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB 和 Mathematica、Maple 并称为三大数学软件。它在数学类科技应 用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB 可以进行矩阵运算、绘制函数和 数据、实现算法、创建用户界面、连 接其他编程语言的程序等，主要应用于工 程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分 析等领域。 MATLAB 的基本数据单位是矩阵，它的指令表达
3、式与数学、工 程中常用的形式十分相似，故用 MATLAB 来解算问题要比用 C，FORTRAN 等 语言完成相同的事情简捷得多， 并且 MATLAB 也吸收了像 Maple 等软件的优点， 使 MATLAB 成为一个强大的数学软件。 在新的版本中也加入了对 C， FORTRAN， C+，JAVA 的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到 MATLAB 函数库中方便自己以后调用， 此外许多的 MATLAB 爱好者都编写了一些 经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。 1.2 应用 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
4、统的设计与仿真 数字图像处理技术 数字信号处理技术 2 通讯系统设计与仿真 财务与金融工程 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。 1.3 发展历程 20 世纪 70 年代，美国新墨西哥大学计算机科学系主任 Cleve Moler 为了减 轻学生编程的负担，用 FORTRAN 编写了最早的 MATLAB。1984 年由 Little、 Moler、Steve Bangert 合作
5、成立了的 MathWorks 公司正式把 MATLAB 推向市场。 到 20 世纪 90 年代，MATLAB 已成为国际控制界的标准计算软件。 目前最新版 本已更新至 MATLAB 7.13 。 1.4 特点 （1）高效的数值计算及符号计算功能，能使用户从繁杂的数学运算分析中解 脱出来； （2）具有完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化； （3） 友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言， 使学者易于学习和掌握； （4） 功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等) ,为用户提供了大量 方便实用的处理工具。 1.5 优势 （1 1）友好的工作平台和编程环境）友好的工作平台和
6、编程环境 MATLAB 由一系列工具组成。 这些工具方便用户使用 MATLAB 的函数和文 件，其中许多工具采用的是图形用户界面。包括 MATLAB 桌面和命令窗口、历 史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件 的浏览器。随着 MATLAB 的商业化以及软件本身的不断升级，MATLAB 的用户 界面也越来越精致，更加接近 Windows 的标准界面，人机交互性更强，操作更 3 简单。而且新版本的 MATLAB 提供了完整的联机查询、帮助系统，极大的方便 了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统，程序不必经过编译 就可以直接运行，而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。 （2 2）简单易用的程序语言简单易用的程序语言 Matlab 是一个高级的矩阵/阵列语言，它包含控制语句、函数、数据结构、 输入和输出和面向对象编程特点。 用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令 同步，也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序（M 文件）后再一起运行。 新版本的 MATLAB 语言是基于最
