时间：第＿周星期＿第＿节课号。
院系专业。班级批次。
姓名学号。1.实验目的：
（1）了解matlab的体系结构与特点，熟悉其集成开发环境。
（2）熟悉matlab界面窗口的功能和使用方法。
（3）熟悉matlab的帮助系统及使用方法。
（4）了解matlab的的数据类型、基本形式和数组的产生方法。
（5）掌握matlab基本的数**算操作。
2.实验原理。
（1）matlab简介。
matlab是美国mathworks公司开发的高性能的科学与工程计算软件。它在数值计算、自动控制、信号处理、神经网络、优化计算、小波分析、图像处理等领域有着广泛的用途。近年来，matlab在国内高等院校、科研院所的应用逐渐普及，成为广大科研、工程技术人员必备的工具之一。
matlab具有矩阵和数组运算方便、编程效率极高、易学易用、可扩充性强和移植性好等优点，俗称为“草稿纸式的科学计算语言”。它把工程技术人员从繁琐的程序**编写工作中解放出来，可以快速地验证自己的模型和算法。
经过几十年的扩充和完善，matlab已经发展成为集科学计算、可视化和编程于一体的高性能的科学计算语言和软件开发环境，整套软件由matlab开发环境、matlab语言、matlab数学函数库、matlab图形处理系统和matlab应用程序接口（api）等五大部分组成。matlab的主要特点包括强大的计算能力（尤其是矩阵计算能力）、方便的绘图功能及**能力、极高的编程效率。另外，matlab还附带了大量的专用工具箱，用于解决各种特定领域的问题。
通过学习软件的基本操作及其编程方法，体会和逐步掌握它在矩阵运算、信号处理等方面的功能及其具体应用。
通过本课程实验的学习，要求学生初步掌握matlab的使用方法，初步掌握m文件的编写和运行方法，初步将matlab运用于数字信号处理中。循序渐进地培养学生运用所学知识分析和解决问题的能力。
（2）matlab的工作界面（desktop）与操作。
matlab安装成功后，第一次启动时，主界面如下图（不同版本可能有差异）所示：
其中。① 是命令窗口（command window），是matlab的主窗口，默认位于matlab界面的右侧，用于输入命令、运行命令并显示运行结果。
② 是历史命令窗（command history），位于matlab界面的左下侧，默认为前台显示。历史命令窗用于保存用户输入过的所有的命令，为用户下一次使用同一个命令提供方便。
是当前目录浏览器（current directory），位于matlab 界面的左上侧，默认为前台显示。该窗口用于显示当前目录和目录中的所有文件及文件的相关信息，如类型，大小等。
是工作空间窗（workspace），默认位于matlab界面左上侧的后台。可以通过点击左上方的“workspace”按钮使之在前台展现。
matlab提供了方便实用的功能键用于编辑、修改命令窗口中当前和以前输入的命令行。这些功能键如下表所示：
命令窗口中常用的功能键。
3）matlab的帮助系统。
matlab提供了强大而完善的帮助系统，包括命令行帮助、联机帮助和演示帮助。要学会使用matlab，必须充分利用其帮助系统，尤其是命令行帮助功能。命令行帮助可以通过help命令获得，其格式为：
help 或 help 目录名／目录名／函数名／主题名／数学符号（全英文）
第一种格式在命令窗直接输入help，不带任何参数，此时，将显示matlab的分类目录和对目录的简要说明；第二种格式可以显示具体目录所包含的命令和函数，或者具体的命令、函数、符号或某个主题的详细信息。例如，在命令窗口键入：help sin，将会显示关于正弦函数sin的详细的帮助信息，通常包括函数的输入输出参数的含义、函数的调用格式以及函数使用实例等。
4）matlab的数据类型、基本形式及产生方法。
i) 数据类型：matlab中的数据类型主要有：数值型（numerical），字符型（char），元胞型（cell），结构体型（structure）等，实验中涉及的主要是数值型和字符型。
与c语言不同的是，在matlab中使用变量时，不需要事先定义其数据类型，matlab会自动判定。
ii) 数据基本形式：数据、变量在matlab中的基本形式是数组（array），其中一维数组又称为向量（或矢量，vector），有行向量和列向量之分；二维数组又称为矩阵（matrix），而标量则视为1×1矩阵。
iii）数组的产生和引用：产生数组的方法很多，下面介绍两种基本的方法。
一维数组的产生：st:step:
en,其中st和en分别为数组第一个和最后一个元素，step为相邻两个元素之间的差值。例如 x=1:2:
5 产生数组x=[1 3 5]。
矩阵的产生：矩阵元素放在一对方括号中，同一行元素用逗号或空格隔开，不同行用分号隔开。例如 a=[1 2;3,4]。
iiii）数组的引用：一维数组用单下标引用，比如x(2);矩阵用双下标或单下标引用均可，比如 a(1,2)与a（3）指的是同一个元素。除此以外，还有其他引用方式。
3.实验内容及其步骤
本次实验需要完成以下内容：
1） 常用窗口的基本操作。
注意：1）所有输入在英文输入状态下进行；2）表达式后加上分号“;”则计算结果不显示，这种方法可以加速程序运行速度；表达式后无分号，计算结果马上显示在命令窗口中。
在命令窗输入一条算式并计算，将计算结果赋给变量x，执行以下操作：
1 查看变量x的值；
2 清除命令窗口的显示（清屏）；
3 调出刚才输入的算式，修改并重新计算；
4 清除变量x
参考：x =2*4+3/4-3.^2
2） 向量产生。
产生一个行向量，元素全为1；产生一个列向量，元素全为0；产生一个元素为偶数的向量；
参考：a=ones(1,5);
b=zeros(6,1);
c=2:2:12;
3） 输入简单的矩阵并计算：
要点：英文标点；矩阵元素放在“之中，每一行的元素间用逗号或空格隔开，不同的行以分号“;”或回车来分割；，并计算a*b，a.*b，a/b,a./b，比较结果有何不同。
参考：a = 1,2;3,4];
b = 2,4;1,3];
a*b; a.*b;
a/b;a./b;
(4) 复数产生和运算：
已知，，求的模和幅角，计算。
参考：z1 = 3+4i; z2 = 4+4i; mg =abs(z1);ang=angle(z2); z=z1/z2;
4. 实验用matlab函数介绍。
在实验过程中用到的matlab指令（函数）有：
函数类：ones,zeros,abs, angle等，具体调用格式参看“help”或者查阅相关书籍。
命令或运算符类：clc，clear，help，lookfor
5.思考练习题。
（1）matlab在处理数据运算过程中与其他高级语言有何不同。
（2）熟悉matlab的常用数**算符号，比较几种乘法的运算符号有何不同。
3）用help 命令查看以下函数的功能和用法：plot，stem，figure，subplot，axis，xlabel，ylabel，title，text，legend，sum。
4）已知，，计算c=a*b，求c的实部，虚部，模和相角。（real , imag , abs , angle）
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