第2章 MATLAB的基本语法 2.1 变量及其赋值 2.2 运算符与数学表达式 2.3 控制流 2.4 数据的输入输出及
文件的读写2.5 基本数学函数2.6 基本绘图方法2.7 M文件及程序调试 2.1 变量及其赋值 2.1.1 标识
符与数 标识符是标志变量名、常量名、函数名和文件名的字符串的总称。在MTLAB中，变量和常量的标识符最长允许19个字
符。字符包括全部的英文字母（大小写52个）、阿拉伯数字和下划线等符号，标识符中第一个字符必须是英文字母。2.1.2 矩阵及其元素
的赋值 赋值就是把数赋予代表常量或变量的标识符。在MATLAB中，变量都代表矩阵。列矢量可被当作只有一列的矩阵；行矢
量也可被当作只有一个行的矩阵；标量应看作1?1阶的矩阵。赋值语句的一般形式为：
变量＝表达式（或数）1．赋值要求在输入矩阵时，应遵循以下规则：·整个矩
阵的值应放在方括号中；·同一行中各元素之间以逗号“，”或空格分开；·不同行的元素以分号“；”隔开。2．变量的元素的标注
在MATLAB中，变量的元素（即矩阵元）用圆括号“（ ）”中的数字（也称为下标）来注明，一维矩阵（也称数组）中的元素用一个下标表
示，二维矩阵由两个下标数构成，以逗号分开，对三维矩阵则由三个下标数构成。 3．赋值技巧(1) 利用冒号“：”给全行的元素赋值(2)
利用行、列标注构成新的矩阵4．特殊矩阵和数组(1)单位矩阵函数eye()函数功能：产生对主角线元素为1，其它元素为0的单位矩阵。
eye()的调用格式如下：A=eye(n) 返回一个n?n阶单位矩阵；A=eye(m , n) 返回一个m?
n阶单位矩阵，或用A=eye([m , n])；(2) zeros函数、ones函数、rand以及randn函数A=zeros(n
) 返回一个n?n阶零矩阵；A=zeros(m , n) 返回一个m?n阶零矩阵；(3)linspa
ce函数和logspace函数linspace函数的调用格式如下：y=linspace(a,b) 产生一个行矢量y，该矢量把a
和b间的数等分100份而得到。y=linspace(a,b,n) 产生一个行矢量y，该矢量把a和b间的数等分n份而得到。5．M
ATLAB内部特殊变量和常数⑴变量ans：临时变量，通常指示当前的答案。⑵常数eps：表示浮点相对精度；其值是从1.0到下一个最大
浮点数之间的差值。变量值作为一些MATLAB函数计算的相对浮点精度，按IEEE标准，esp= 2-52近似为2.2204e-016
。⑶常数realmax：表示最大正浮点数；任何大于该值的运算都溢出。在具有IEEE标准浮点格式的机器上，realmax略小于210
24 ，近似为1.7977e+308。⑷常数realmin：表示最小正浮点数；任何小于该值的运算都溢出。在具有IEEE标准浮点格式
的机器上，realmin略小于2-1024 ，近似为2.2251e-308。 ⑸常数pi：表示圆周率π =3.1415926535
897.....。表达式4atan(1)和imag(log(-1))产生相同的值π。⑹常数Inf：代表正无穷大，一般被0除或溢出
则产生无穷大结果。如2/0，2^10000均产生结果：Inf；而log(0)产生结果：-Inf。⑺虚数单位i，j：表示复数虚部单位
，相当于 。⑻NaN：表示非数值。如当Inf-Inf，Inf/Inf， 0Inf，0/0均产生该结果。6．复数的赋值
方式 MATLAB的每一个元素都可以是复数，实数是复数的特例。复数的虚数部分用i或j表示。对复数矩阵有两种赋值方法
： (1)可将矩阵元逐个赋予复数 (2)将矩阵的实部和虚部分别
赋值：7．变量检查在程序调试或变量的赋值过程，往往需要检查工作空间中的变量、变量的阶数以及变量赋值内容。在检查变量及其阶数等内容时
，既可用工作空间窗口，也可在命令窗口使用who或whos命令来完成检查。当查看某变量的赋值情况，可在命令窗口直接键入该变量名回车即
可。 2.2 运算符与复数运算 算术运算符：进行数值计算。 关系运算符：比较两个操作数的大小。 逻辑运算符：进行逻辑运算。
2.2.1 算术运算符 (1)矩阵加减法“±”：A±B 功能：两矩阵对应元素相加减。因此，A和B两矩阵必须有相同的大小，或其中之一
为标量，标量可以与任意大小的矩阵相加。(2)矩阵相乘“”：AB 功能：C =AB为两矩阵线性代数的乘积，即(3
) 矩阵元素相乘“.”：A.B功能：矩阵A和B的对应元素相乘；因此，A和B必须大小相同，或其中之一为标量。(4)矩阵右除“B/
A”与左除“A\B”如果A为一非奇异矩阵，则B/A与A\B可通过A的逆矩阵与B矩阵得到：B/A=Binv(A)； A\B=i
nv(A)B。(5)矩阵元素右除“A./B”与左除“A.\B” 矩阵元素右除“A./B”表示矩阵元素A(i,j)/B(i,j
)；矩阵元素左除“A./B” 表示矩阵B(i,j)/A(i,j)，因此，A和B必须大小相同，或者其中之一为标量。(6)矩阵幂“＾”
：X＾p 如果p为标量，表示X的p次幂；如果X为标量，而p为矩阵，X＾p用特征值和特征特征 向量表示X的矩阵p次幂。注
意X和p不能同时为矩阵，但必须是方阵。(7)矩阵元素幂“.＾”：A.＾B A.＾B表示矩阵元素A（i,j）的B(i,j)次幂
，A与B必须大小相同，或者其中之一为标量。(8) 矩阵转置“ ’ ”A’表示矩阵A的线性代数转置。对于复矩阵，表示复共轭转置。(
9) 非共轭转置“ .’ ”A.’表示非共轭转置；对于复矩阵，不包括共轭。(10)冒号操作符“：” 冒号是一个非常有
用的操作符；可以产生向量、数组下标以及for循环。关系比较结果只有两种可能，即1或0。1表示关系式这“真”，即关系式正确；0表示该
关系为“假”，即它不成立。 2.2.3 逻辑操作符 通常逻辑变量只能取0(假)和1(真)两个值。逻辑量的基本运算
除“与(&)”、“或(|)”和“非(~)”外，有时也包括“异或(xor)”，不过“异或”可以用3种基本运算组合而成。两个逻辑量经过
这4种逻辑运算后的输出仍然是逻辑量。2.2.2 关系操作符 关系运算是指两个元素之间数值的比较。MATLAB所提供的关系操作符如表
所示。2.2.4 关系与逻辑函数其他关系与逻辑函数 测试函数 2.2.5复数运算 1．MATLAB中所有的运算符和函数都对复数有效
。 2．复数的共轭可利用函数“conj”来完成 2.3 控制流 2.3.1 If语句 if语句称为条件执行语句。其关
键字包括if、else、elseif和end。?格式之一： if 表达式 语句组A
end其工作流程如图所示。注意：语句中的end是决不可少的，没有它，在逻辑表达式为0时，就找不到继续执行程序的入口。?格式之二：
if 表达式 语句组A else
语句组B end其工作流程如图所示。?格式之三： if 表
达式1 语句组A elseif 表达式2 语句组B else
语句组C end工作流程原理如图2.3所示。switch 选择表达式 case 情况表达式1
语句组1 case 情况表达式2 语句组2 ……… otherwise 语句组nend2.3
.2 Switch语句 switch语句，也是条件选择结构。其关键字包括switch、case、otherwise和en
d。它主要用于有选择性的程序设计，实现程序的多分支选择。其调格式为：2.3.3 While语句while语句为条件循环语句，循
环执行一组语句，执行次数不确定，而是决定于一些逻辑条件。其关键字包括while、end、break等。基本调用格式：
while 表达式 语句A end2.3.4 for语句for
语句也是循环语句，但与while语句不同的是，它循环执行一组语句的执行次数是确定。其关键字包括for、end、break等。调用的
基本格式如下： for index=初值：增量：终值 语句组A e
nd功能：把语句组A（亦称为循环体）反复执行N次。循环次数N为： N＝1+(终值-初值)/增量
在每次执行时程序中的index的值按“增量”增加。注意：(1)For循环不能用For循环内重新赋值循环变量n来终止。(2)在For
循环内接受任何有效的MATLAB数组。(3) for循环可按需要嵌套。与其它的编程语言类似，for语句可以嵌套使用。(4) 当有一
个等效的数组方法来解给定的问题时，应避免用For循环。(5) 为了提高处理的速度，在For循环(While循环)被执行之前，应预先
分配数组。2.4 数据的输入输出及文件的读写 2.4.1 交互输入与输出命令和函数1．键盘输入命令input格式一：u=inp
ut（‘提示内容’）格式二： u=input（‘提示内容’，‘s’）在屏幕上显示提示内容，等待从键盘输入，将输入的符号以字符串赋给
文本（字符串）变量u。2. 菜单输入命令menu功能：产生一个供用户输入的选择菜单。格式： k=menu（‘title’，‘选项1
’，‘选项2’，?，‘选项n’）显示以字符串变量‘title’为标题的菜单，选择为字符变量：‘选项1’，‘选项2’，?，‘选项n’
，并将所输入的值赋给变量k。3．暂停执行命令pausepause 常用在M文件中，用于停止执行，直接按任意键继续执行；pau
se(n) 暂停执行n秒后继续执行；pause on 允许一系列pause命令暂停程序执行；pause off 保证任何pa
use命令和pausea(n)语句不能暂停程序执行。4．显示命令 disp功能：显示指定的变量或变量的内容。调用格式： disp(
变量名)5．按格式要求输出变量命令sprintf功能：按格式要求输出变量调用格式： sprintf(显示格式,变量)。2.4.2
文件输入输出命令与函数 1．save功能：用以将工作空间中的变量保存到磁盘上。格式一： save 将工作空间中的所有变量保存
在一个名为：“matlab.mat”的二进制格式文件中，该文件可通过load命令来重新装入工作空间。格式二： save 文件名
变量名将工作空间中指定的“变量名”保存在指定“文件名.mat”的二进制格式文件中。格式三： save 文件名 选项使用“选
项”指定ASCII文件格式，将工作实间中所有变量保存到“文件名”所指定的文件中。2. load：功能：从磁盘文件中重新调入变量内容
到工作空间。格式一： load 将保存在“matlab.mat”文件中的所有变量调入到工作空间。格式二： load 文件名
从“文件名 . mat”中调入变量，可给出全部路径。3. fopen功能：打开文件或获得打开文件信息。格式一： f_id=fope
n(文件名，’允许模式’) 以’允许模式’指定的模式打开“文件名”所指定的文件，返回文件标识f_id；’允许模式’ 可以是下列几个
字符串之一：‘r’ ： 打开文件进行读（缺省型式）；‘w’ ： 删除己存在文件中的内容或生成一个新文件，打开进行写操作； ‘
a’ ：打开一个己存在的文件或生成并打开一个新文件，进行写操作，在文件末尾添加数据；格式二： [f_id , message]=
fopen (文件名，’允许模式’，格式) 功能：用指定的数据“格式”打开数据文件，返回文件标识和打开文件信息两个参数。“数据
格式”。如果fopen成功打开文件，则返回文件标识f_id，message内容为空，如果不能成功打开，则返回f_id值为－1，me
ssage中返回一个有助于判断错误类型的字符串。有三个值是预先定义的，不能打开或关闭： 0：表示标准输入，一直处于打开读入状态
。 1：表示标准输出，一直处于打开追加状态。 2：表示标准错误，一直处于打开追加状态。4．fclose功能：关闭一个或多个
已打开的文件。格式一： status=fclose(f_id) 关闭指定文件，返回0表示成功，返回-1表示失败。格式二
status=fclose(‘all’)功能： 关闭所有文件，返回0表示成功，返回-1表示失败。 5．fread格式一： [A,
count]=fread(f_id, size, ’精度’) 功能：从指定文件中读入二进制数据，将数据写入到矩阵A中；可选输出c
ount返回成功读入元素个数；f_id为整数文件标识，其值由fopen函数得到；可选参数size确定读入多少数据，如果不指定参数s
ize，则一直读到文件结束为止，参数size合法选择有： n ：读入n个元素到一个列向量； inf ：读到文件结束，返回一
个与文件数据元素相同的列向量； [m, n]：读入足够元素填充一个m×n阶矩阵，填充按列顺序进行，如果文件不够大，则填充0。‘
精度’表示读入数据精度的字符串，控制读入每个值的数据位，这些位可以是整数型、浮点值或字符。格式二： [A, count]=frea
d(f_id, size,’精度’,skip) 可选参数skip，指定每次读操作跳过字节数，如果’精度’是某一种位格式，则每次读
操作将跳过相应位数。6．fwrite功能：向文件中写入二进制数据。格式一： count=fwrite (f_id, A,’精度’)
将矩阵A中元素写入指定文件，将其值转换为指定的精度。格式二： count=fwrite(f_id,A,’精度’,skip
)可用参数skip指定每次写操作跳过指定字节。7．fscanf格式一： A=fscanf (f_id, ’格式’）从由f_id所指
定的文件中读入所有数据，并根据’格式’字符串进行转换，并返回给矩阵A，’格式’字符串指定被读入数据的格式。格式二： [A, cou
nt]=fscanf(f_id,’格式’,size)读入由size指定数量的数据，并根据’格式’字符进行转换，并返回给矩阵A，同时
返回成功读入的数据数量count。8．fprintf格式一： count=fprintf(f_id，’格式’，A，…) 将矩阵
A或其它矩阵的实部数据以’格式’字符串指定的形式进行规格化，并将其写入指定的文件中，其返回值为写入数据的数量。格式二： fpri
ntf(’格式’，A，…) 将A或其它值以’格式’给定的形式输出到标准输出－显示屏幕上。 9．fgets功能：以字符串形
式返回文件中的下一行内容，包含行结束符。格式一： ctr=fgets(f_id) 返回文件标识为f_id的文件中的下一行内容
，如果遇到文件结尾（EOF），则返回-1，所返回的字符串中包括文本结束符，用fgetl( )则返回的字符串中不包括行结束符。格式二
： str=fgest((f_id，n) 返回下行中最多n个字符，在遇到行结束符或文件结束（EOF）时不追加字符。10．fg
etl功能：以字符串形式返回文件中的下一行内容，但不含行结束符。格式： str=fgetl(f_id)返回文件标识为文件中的下一行
内容，如果遇到文件结尾，则返回－1，所返回的字符串中不包括行结束符。11．ferror功能：查询MATLAB关于文件输入、输出操作
的错误。 messgeg=ferror(f_id) 将标识为f_id的已打开文件的错误信息返回给message变量。12．
feof功能：测试文件结尾（EOF）。格式： eoftest=feof(f_id) 测试指定文件是否设置了EOF；如果返回1则
表示设置了EOF指示器，返回0未设置。13．imread 功能： 从图像文件中读入图像格式一： A=imread（文件名，’图像
文件格式’）将文件名指定的图像文件读入A，A为无符号8位整数（uint8）。如果文件为灰度图像，则A为一个二维数组；如果文件是一个
真彩色RGB图像，则A是一个三维数组(mn3)。格式二：[A, map]=imread（文件名，’图像文件格式’）读入索引图像
到矩阵A，其调色板值返回给map，A为无符号8位整数（uint8），map为双精度浮点数，其值在[0，1]范围内。14．imwri
te :将图像写入图像文件中。格式一： imwrite(A, 文件名，’图像文件格式’)格式二： imwrite(A，map，文件
名，’图像文件格式’)将A中的索引图像及其相关的调色板map存放到指定文件。调色板map必须是MATLAB的有效调色板。注意大多数
图像文件格式不支持大于256条的调色板。15．imfinfo 功能：返回图像文件信息格式： info=imfinfo(文件名，’图
像文件格式’)返回一个图像信息结构，或结构数组。‘图像文件格式’与imread函数的一样。16．auread功能: 读入声音文件
（.au）格式一： Y=auread (aufile) 读入由文件名aufile指定的声音文件，返回采样数据给变量Y。如
果文件名中没有扩展名，则自动在其后加上.au作为扩展名。幅值在[-1，1]范围内。支持多通道数据格式：8-bit mu-law；或
8-, 16-， 32-bit linear。格式二： [Y, Fs,bits]=auread(aufile) 返回采样率Fs
(Hz)以及文件中每数据编码时所用的位数(bits)。17．Auwrite 功能：向文件（. au）中写入声音数据。格式一： au
write(A, ‘文件名. Au’ )向’文件名. au’指定的文件中写入声音数据，数据在A中以一个通道一列的方式安排，幅值超过
[-1, +1]范围时，在写入前先进行剪裁处理。格式二： auwrite(A, Fs, ‘文件名. au’ )用指定的数据采样Fs
(Hz) 写入声音数据。18．wavread功能: 读入声音文件（.wav）格式一： A=wavread (‘文件名.wav’)
读入由’文件名’指定的Microsoft声音文件(. wav)，返回采样数据给变量A。如果文件名中没有扩展名，则自动在其后加
上.wav作为扩展名，幅值在[-1，1]范围内。格式二： [A, Fs, bits]=wavread(‘文件名.wav’) 返回
采样率Fs(Hz)以及文件中每数据编码时所用的位数(bits)。19．wavwrite功能：向Microsoft WAV声音文件（
.wav）中写入声音数据格式一： wavwrite (A, ‘文件名.wav’)向指定的文件中写入声音数据，数据在A中以一个通道一
列的方式安排，幅值超过[-1, +1]范围时，在写入前先进行剪裁处理。格式二： wavwrite(A, Fs, ‘文件名.wav’
)用指定的数据采样Fs(Hz) 写入声音数据。2.5 基本数学函数 2.5.1 三角函数1．正弦sin函数与反正弦函数asin函
数格式：A＝sin(X)功能：对矩阵或数组X的每个元素求正弦值，所有角度用弧度表示。格式：X＝asin(A)功能：对于A的元素求反
正弦值，结果为弧度。2．双曲正弦sinh函数与反双曲正弦函数asinh函数格式：A＝sinh(X)功能：对矩阵或数组X的每个元素求
双曲正弦值。格式：X＝asinh(A)功能：对于A的元素求反双曲正弦值。 3．余弦cos函数与反余弦函数acos函数格式：A＝co
s(X)功能：对矩阵或数组X的每个元素求余弦值，所有角度用弧度表示。格式：X＝acos(A)功能：对于A的元素求反余弦值，结果为弧
度。4．双曲余弦cosh函数与反双曲余弦函数acosh函数格式：A＝cosh(X)功能：对矩阵或数组X的元素求双曲余弦值。格式：X
＝acosh(A)功能：对于A的元素求反双曲余弦值。 5．正切tan函数与反正切函数atan函数格式：A＝tan(X)功能：对矩阵
或数组X的每个元素求正切值，所有角度用弧度表示。格式：X＝atan(A)功能：对于A的每个元素求反正切值，结果为弧度。6．四象限反
正切atan2函数格式：P=atan2(Y，X)功能：四象限反正切函数。返回大小与Y、X相同的矩阵或数组，由Y和X对应元素的实部求
反正切值得到，其中虚部忽略。7．双曲正切tanh函数与反双曲正切atanh函数格式：A＝tanh(X)功能：对于X的每个元素求双曲
正切值。格式：X＝atanh(A)功能：对于A的每个元素求反双曲正切值。8．正割sec函数与反正割asec函数格式：A＝sec(X
)功能：对X的每个元素求正割。格式：X＝asec(A)功能：返回A的每个元素的反正割值。9．双曲正割sec函数与反双曲正割asec
函数格式：A＝sech(X)功能：对X的每个元素求双曲正割。格式：X＝asech(A)功能：返回A的每个元素的反双曲正割值。10．
余割csc函数与反余割acsc函数格式：A＝csc(X)功能：对X的每个元素求正割。格式：X＝achc(A)功能：返回A的每个元素
的反正割值。11．双曲余割csch函数与反双曲余割asch函数格式：A=csch(X)功能：对X的每个元素求双曲余割。格式：X＝a
csch(A)功能：返回A的每个元素的反双曲余割值。12．余切cot函数与反余切acot函数格式：A=cot(X)功能：对X的每个
元素求余切。格式：X＝acot(A)功能：返回A的每个元素的反余切值。13．双曲余切coth函数与反双曲余切函数acoth函数格式
：A=coth(X)功能：对X的每个元素求双曲余切。格式：X＝acoth(A)功能：返回A的每个元素的反双曲余切值2.5.2 指数
、对数、幂运算 1．指数exp函数与自然对数log函数格式：A＝exp(X)功能：返回X每个元素的以e为底的指数值。格式：X＝lo
g(A)功能：返回A的每个元素的自然对数。2．常用对数logl0函数格式：X＝logl0(A)功能：对A的每个元素求常用对数。3．
log2函数和幂函数pow2格式：X＝log2(A)功能：对A的每个元素计算其以2为底的对数。格式：A=pow2(X)功能：A的
元素为2对X每个元素求幂得到。4．平方根函数格式：A=sqrt(X)功能：返回对数组X每个元素求平方根的数组，如果元素为负或复数，
则结果为复数。2.5.3 复数的基本运算 1．求复数实部函数real格式：X=real(Z)功能：返回复数Z的每个元素的实部。2．
求复数的虚部函数imag格式：Y=imag(Z)功能：返回复数Z的每个元素的虚部。3．绝对值和复数模函数abs格式：A=abs(Z
)功能：返回Z每个元素的绝对值。如果Z的元素是复数，则返回其模。4．求相角函数angle格式：P=angle(Z)功能：对Z的每个
元素求相角。5．共轭函数conj格式：C=conj(Z)功能：对Z的每个元素求共轭复数。2.5.4 数据的取舍与保留1．向0方向取
整数函数fix格式：I=fix(X)返回X中每个元素的最靠近零的整数。若X为复数，则分别对X的实部和虚部取整。2．向-∞方向取整数
函数floor格式：I=floor(X)返回X中每个元素的最靠近该元素的最小整数。若X为复数，则分别对X的实部和虚部取最小整。3．
向-∞方向取整数函数ceil格式：I=ceil(X)返回X中每个元素的最靠近该元素的最大整数。若X为复数，则分别对X的实部和虚部取
最大整数。4．四舍五入取整数函数round格式：I=round(X)返回X中每个元素的最靠近该元素的整数。若X为复数，则分别对X的
实部和虚部取整数。5．模数余函数mod格式：M=mod(X，Y)返回X关于Y的余数。6．除后余数函数rem格式：M=rem(X，Y
)功能：返回X关于Y的余数。7．符号函数sign格式：s=sign(X)如果X大于零，则返回1；如果X等于零，则返回0；如果X小于
零，则返回-1。如果X为复数，则算法为：SIGN(X) = X ./ ABS(X)。2.6 基本绘图方法2.6.1 图形窗口的
控制 在MATLAB中，图形的绘制必须在图形窗中进行。通常，只要执行了任意一种绘图命令，图形窗口(Figure)就会自动产生。此时
，所生成的图形窗口称为当前图形窗，绘图命令所绘制的图形将在当前图形窗中完成。1．figure命令格式：figure 或 fig
ure(N) 功能：创建一个图形窗口。使编号为N的图形窗口成为当前图形窗口，即图形窗口处于可视状态。如果窗口N不存在，则将创建一个
句柄为N的图形窗口。2．clf命令：清除当前图形窗口中的所有的内容。格式：clf3．close命令：关闭图形窗口格式一：close
或 close (N) 关闭当前图形窗口或指定编号N的图形窗口。格式二：close all 关闭所有图形窗口。4．hold
命令格式：hold on (off)功能：保持当前图形窗的内容，或取消hold on的命令功能，恢复系统默认状态。通常，MATL
AB在执行某一绘图命令时，系统会自动将当前图形窗口中的内容清除，然后再绘制。hold命令的功能就是保持当前图形窗的内容，使后续绘制
函数仍可该图形窗口中完成绘图，实现一张图中绘制多个图形。若再键入hold命令就解除冻结。这种拉线开关式的控制有时会造成混乱，可以用
hold on和hold off命令来得到确定的状态。5．subplot命令功能：将一个图形窗口划分为多个子图形窗口格式：subp
lot(m,n,p) 或 subplot(nmp)将图形窗口分成n?m个子图形窗口，并选择第p个子图形窗口作为当前图形窗口，供
绘制函数作图使用。2.6 基本绘图方法1. 二维图形绘制命令plot MATALB为用户提供了一个基本的二维曲
线绘图函数plot。格式一： plot(y)--输入一个数组的情况功能：如果y是一个数组，函数plot(y)给出线性直角坐标的二维
图，该二维图以y中元素的下标作为X坐标，y中元素的值作为Y坐标，一一对应画在X—Y坐标平面图上，而且将各点以直线相连。若y的元素是
复数，则plot(y)等价于plot(real(y),imag(y))，其中real(y)是y的实部，imag(y)是y的虚部。若
y是矩阵，就按列绘制曲线，曲线的条数等于y矩阵的列数。格式二： plot(x,y)--输入两个数组的情况功能：绘出以x元素为横
坐标、y元素为纵坐标的曲线。数组x和y必须具有相同长度。2.6.2 二维图形的绘制 2．线型、标记符号及颜色的设置为了设定线型、
颜色以及标记符号，用户只需在plot的输入变量组后面，加一个引号，在引号内部放入线型、颜色以及标记符号的标志符即可完成。格式一：
plot（y，’字符串’） 格式二：plot（x, y，’字符串’）3．图形的标注、网格以及图例说明(1) 添加图形标题命令ti
tle 格式：title(‘string’) 功能：在当前坐标系的顶部加一个文本串string，作为该图形的标题。(2) 添加坐标
轴标志函数xlabe、 ylabel、zlabel格式：xlabel(‘text’) 或 ylabel(‘text’) 或zla
bel(‘text’)功能：给当前X轴或Y轴或Z轴标注文本标注。(3)设置网格线命令grid格式：grid on(off)功能：对
当前坐标图加上网格线或撤消网格线。若直接调用grid命令即可设置或撤消网格线。(4)图形标注函数legend格式：legend(
string1, string2, string3, ….)功能：在当前图中添加图例。格式：Legend off功能：撤消当前坐标
图上的图例。4．坐标轴的形式与刻度 (1)设置坐标轴函数axis格式一：axis([xmin，xmax，ymin，ymax])功
能：对当前二维图形对象的X轴和Y轴进行标定。格式二：axis([xmin xmax ymin ymax zmin zma
x])功能：对当前三维图形对象的X、Y和Z轴进行标定。格式三：axis off(on)功能：使坐标轴、刻度、标注和说明变为不显示（
显示）状态。格式四：axis(‘manual’)功能：将冻结当前的坐标比例，以后的图形均以此比例绘出。(2)对数坐标轴命令semi
logx、 semilogy、loglog格式：semilogx(…..) 功能：在X轴上采用常用对数来进行标定。该命令的调用格
式与plot函数的调用格式相同。格式：semilogy(…..) 功能：在Y轴上采用常用对数来进行标定。该命令的调用格式与plo
t函数的调用格式相同。(3)极坐标函数polar格式：polar(theta, rho) 功能：绘制极角为theta, 极径为rh
o的极坐标图形。格式：polar(theta,rho,s)功能：绘制由S指定样式、颜色的极坐标图形。(4)图形边框控制命令box格
式：box on(off)对所绘制的图形添加图形边框(默认状态)，或关闭图形边框。5.二维图形其它的相关函数命令(1)获取函数gi
nput格式：[X，Y]=ginput(N)功能：从当前的坐标图上获得N个点的数据，并返回这N个点的相应X、Y坐标向量。指针可以由
鼠标或键盘上的除回车以外的任意键来进行输入，回车键是用来在N个数据点输完以前强行停止输入的。(2)图形填充函数fill格式：fil
l( X, Y, C)功能：填充二维多边形，多边形由向量X，Y来定义，填充的色由C来确定。多边形的顶点是由一组X，Y元素来确定，必
要时应组成一个闭合的曲线。C可以从’r’,’g’,’b’,’c’,’m’,’k’选出一种色填充也可以是一个GRB向量[r,g,b]
，用它来确定所填充的色。2.6.3 多条曲线的绘制 在MATALB中，通常，在一张图上绘制多条曲线有以下4种方法。1．使
用plot(t, [y1 ,y2, …])命令该语句中t是向量，y=[y1,y2…]是矩阵，若t是列向量，则y的列(行)长应与t长
度相同。Y的列(行)数就是曲线的条数。2. 使用hold命令在画完前一张图形后，用hold命令保持住该图形窗口中的内容，再画下一条
曲线。3. 利用plot(x1, y1, x2, y2, …., xn, yn)语句在该语句中，x1, y1, x2, y2, …
., xn, yn等分别为向量对。每一对X-Y向量可以绘出一条图线，这样就可以在一张图上画出多图线，每一组向量对的长度可以不同，在
其后面都可加线型标志符。4．使用plotyy命令： plotyy(x1, y1, x2, y2)它设有两个坐标，左纵坐标对应y1，
右纵坐标对应y2，以便绘制两个y尺度不同的变量，但x仍用同一个比例尺。 2.6.4 复数的绘图 当plot(z)中
的z为复数变量时(即含有非零的虚部)，MATLAB把复数的实部作为横坐标、虚部作为纵坐标绘图，即相当于plot(real(z)，i
mag(z))。 2.6.5 三维曲线和曲面 1．空间曲线绘制函数plot3( )格式一：plot3(x,y,z)功能：若x、y
、z为相同长度的向量，则根据向量x、y、z绘制空间三维曲线。如果x、y、z为同阶矩阵，则绘制对应列的多条曲线。格式二：plot3(
x, y, z, ’s’)功能：按字符串s设置的线型、颜色、标记符号绘制三维空间曲线。字符串s的设置与plot命令的设置相同。2．
三维网线图函数mesh、meshc和meshz MATALB提供的函数mesh用来绘制三维网线图。格式一：mesh(X,Y,Z)功
能：根据矩阵X、Y和Z绘制彩色的空间三维网线图。X、Y和Z中对应的元素为三维空间上的点，点与点之间用线连接。其中网线的颜色随着网点
高度的改变而改变。格式二：mesh(x,y,Z)功能：n维向量x、m维向量y和m×n矩阵Z绘制网线图，节点的坐标为(x(j),y(
i),Z(i,j))，网线的颜色随着网点高度的改变而改变。3．三维曲面图函数surf及surfc格式一：surf(X, Y, Z,
C) 功能：绘制由四个矩阵所指定的带色参数的网状表面图。视角是由view所指定。轴的刻度决定于X，Y及Z的范围，或当前对轴的设
定；颜色范围由C指定。格式二：surf(X，Y，Z)功能：将C设为与Z相等，则颜色与网的高度成正比。4．视图函数view格式一：v
iew(az, el) 或 view([az,el] )功能：设置观察者观察三维图形的视角。az是方位角或者是水平旋转角度，el是
仰角。格式二：view(2) 或 view(3)功能：设置观察三维图形视角的默认值(az=0,el=90; az=-37,el=3
0)格式三：[az, el]=view功能：返回当前的方位和视角2.7 M文件及程序调试与变量属性M文件：由MATLAB命令语句
构成的程序文件称作M文件，它将m作为文件的扩展名。可以直接阅读并用任何文本编辑器来建立这种文件。M文件可分为两种：主程序和子程序。
主程序 (也称主程序文件)： 一般是由用户为解决特定的问题而编制的程序。 子程序 (称为函数文件)：它必须由
其它M文件来调用。函数文件往往具有一定的通用性，并且可以进行递归调用。 (1)有关程序的功能、使用方法等内容的注释。主程序前面的若
干行通常是程序的注释，每行以“％”开始。(2)程序的主体。(3)整个程序应按MATLAB标识符的要求起文件名，并加上后缀m。对主程
序文件的运行方式通常有两种：在MATLAB的命令窗口中运行：在MATLAB的命令窗中键入此程序的文件名后，系统就开始执行文件中的程
序；在编辑窗口中运行：通过编辑窗口打开所要运行的文件，然后再运行。主程序文件中的语句可以对MATLAB工作空间中的所有数据进行运算
操作。2.7.1 M文件的结构主程序文件的格式特征如下：2．函数文件结构函数文件是用来定义子程序的。它与主程序文件的主要区别有三
点：(1)由function起头，后跟的函数名必须与文件名相同；(2)有输入输出变元(变量)，可进行变量传递；(3)除非用glob
al声明，程序中的变量均为局部变量，不保存在工作空间中。通常，函数文件由五部分构成：·函数定义行；·H1行；·函数帮助文本；·函数体；·注释。函数定义命令function( )格式： function [output1,output2,…］=functionname(input1,input2,….) 功能：定义函数名为functionname的函数(或子程序)，该函数的输出变量为[output1,output2,…］，输出变量为 (input1,input2,….)。例如：function y=mean(x,dim)function为函数定义的关键字，mean为函数名，y为输出变量，x和dim为输入变量。注意：当函数具有多个输出变量时，则以方括号括起；当函数具有多个输入变量时，则直接用圆括号括起。例如：function[x，y，z]＝sphere(theta，phi，rho)。当函数不含输出变量时，则直接略去输出部分或采用空方括号表示。2.7.2 局部变量与全局变量通常，在MATALB工作空间中，变量有三类：?由调用函数传递输入和输出数据的变量；?在函数内临时产生的变量—称为局部变量?由调用函数空间、基本工作空间或其它函数工作空间提供的变量—称为全局变量。在MATLAB中对变量以及全局变量管理提供了以下的命令：1.global格式：global X Y Z功能：将变量 X、Y、Z定义成全局变量。2．Persistent格式：persistent X Y Z功能：将变量X、Y、Z定义成永久变量。persistent 函数只用于函数文件中，使在每次调用时保持变量的值不变。2.7.3 程序的调试1.MATLAB的主程序的调试： MATLAB的查错能力很强，加上工作空间中变量的保存和显示功能不需要专门的调试命令，因此，主程序的调试很方便地进行。2.函数程序的调试： 因为在函数程序中出错而停机时，其变量不作保存。虽然它也会指出出错的语句，但因为子程序中的变量(局部变量)在程序执行完毕后会自动消失，其它现场数据又无记录，会给调试带来很大困难。可采用下列措施：(1)把某些分号改为逗号，使中间结果能显示在屏幕上，作为查错的依据。(2)在子程序中适当部位加keyboard命令，到了此处，系统会暂停而等待用户键入命令。这时子程序中的变量还存于工作空间中，可以对它进行检查。(3)将函数文件的第一行前加“%”号，使它成为程序文件来作初步调试。第一行中的输入变元，可改用input或赋值语句来输入，调试好后再改回为函数文件。(4)在程序中使用以下人机交互命令，也可大大提高程序的调试程度。 |
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