matlab命令大全.docx
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matlab命令大全
绘制正弦曲线和余弦曲线。
x=[0:
0.5:
360]*pi/180;
plot（x,sin（x）,x,cos（x））;
求方程3x4+7x3+9x2-23=0的全部根。
p=[3,7,9,0,-23];%建立多项式系数向量
x=roots（p）%求根
用求特征值的方法解方程。
3x5-7x4+5x2+2x-18=0
p=[3,-7,0,5,2,-18];
A=compan（p）;%A的伴随矩阵
x1=eig（A）%求A的特征值
x2=roots（p）%直接求多项式p的零点
求积分
quad（'x.*log（1+x）',0,1）
求解线性方程组。
a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9];
b=[4;2;17];
x=inv（a）*b
abs函数可以求实数的绝对值、复数的模、字符串的ASCII码值。
用于取整的函数有fix、floor、ceil、round，要注意它们的区别。
rem与mod函数的区别。
rem（x,y）和mod（x,y）要求x,y必须为相同大小的实矩阵或为标量。
在MATLAB中，还可以用linspace函数产生行向量。
其调用格式为：
linspace（a,b,n）
其中a和b是生成向量的第一个和最后一个元素，n是元素总数。
显然，linspace（a,b,n）与a:
（b-a）/（n-1）:
b等价。
常用的产生通用特殊矩阵的函数有：
zeros：
产生全0矩阵（零矩阵）。
ones：
产生全1矩阵（幺矩阵）。
eye：
产生单位矩阵。
rand：
产生0～1间均匀分布的随机矩阵。
randn：
产生均值为0，方差为1的标准正态分布随机矩阵。
分别建立3×3、3×2和与矩阵A同样大小的零矩阵。
（1）建立一个3×3零矩阵。
zeros（3）
（2）建立一个3×2零矩阵。
zeros（3,2）
（3）设A为2×3矩阵，则可以用zeros（size（A））建立一个与矩阵A同样大小零矩阵。
A=[123;456];%产生一个2×3阶矩阵A
zeros（size（A））%产生一个与矩阵A同样大小的零矩阵
（1）在区间[20,50]内均匀分布的5阶随机矩阵。
（2）均值为0.6、方差为0.1的5阶正态分布随机矩阵。
命令如下：
x=20+（50-20）*rand（5）
y=0.6+sqrt（0.1）*randn（5）
此外，常用的函数还有reshape（A,m,n），它在矩阵总元素保持不变的前提下，将矩阵A重新排成m×n的二维矩阵。
求（x+y）5的展开式。
在MATLAB命令窗口，输入命令：
pascal（6）
矩阵次对角线上的元素1,5,10,10,5,1即为展开式的系数。
点运算符有.*、./、.\和.^。
两矩阵进行点运算是指它们的对应元素进行相关运算，要求两矩阵的维参数相同。
1．矩阵平方根sqrtm
sqrtm（A）计算矩阵A的平方根。
2．矩阵对数logm
logm（A）计算矩阵A的自然对数。
此函数输入参数的条件与输出结果间的关系和函数sqrtm（A）完全一样
求一元二次方程ax2+bx+c=0的根。
程序如下：
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）];
disp（['x1=',num2str（x
（1））,',x2=',num2str（x
（2））]）;
计算分段函数的值。
x=input（'请输入x的值:
'）;
ifx<=0
y=（x+sqrt（pi））/exp
（2）;
else
y=log（x+sqrt（1+x*x））/2;
end
Y
先求两矩阵的乘积，若出错，则自动转去求两矩阵的点乘。
程序如下：
A=[1,2,3;4,5,6];B=[7,8,9;10,11,12];
try
C=A*B;
catch
C=A.*B;
end
C
lasterr%显示出错原因
一个三位整数各位数字的立方和等于该数本身则称该数为水仙花数。
输出全部水仙花数。
form=100:
999
m1=fix（m/100）;%求m的百位数字
m2=rem（fix（m/10）,10）;%求m的十位数字
m3=rem（m,10）;%求m的个位数字
ifm==m1*m1*m1+m2*m2*m2+m3*m3*m3
disp（m）
end
end
例3-14编写函数文件求半径为r的圆的面积和周长。
function[s,p]=fcircle（r）
%CIRCLEcalculatetheareaandperimeterofacircleofradiir
%r圆半径
%s圆面积
%p圆周长
%2004年7月30日编
s=pi*r*r;
p=2*pi*r;
例3-15利用函数文件，实现直角坐标（x,y）与极坐标（ρ,θ）之间的转换。
function[rho,theta]=tran（x,y）
rho=sqrt（x*x+y*y）;
theta=atan（y/x）;
调用tran.m的命令文件main1.m：
x=input（'Pleaseinputx=:
'）;
y=input（'Pleaseinputy=:
'）;
[rho,the]=tran（x,y）;
rho
the
利用MATLAB产生指数序列x[k]=Kaku[k]
a=input（'输入指数a='）;
K=input（'输入常数K='）;
N=input（'输入序列长度N='）;
k=0:
N-1;
x=K*a.^k;
stem（k,x）;
xlabel（'时间'）;ylabel（'幅度'）;
title（['\alpha=',num2str（a）]）;
利用MATLAB函数conv计算两个序列的离散卷积。
x=[-0.5,0,0.5,1];kx=-1:
2;
h=[1,1,1];kh=-2:
0;
y=conv（x,h）;
k=kx
（1）+kh
（1）:
kx（end）+kh（end）;
stem（k,y）;
xlabel（'k'）;ylabel（'y'）;
%ComputationofSequenceDTFT
b=[1];
a1=[1-0.9];a2=[10.9];
w=linspace（0,2*pi,512）;
X1=freqz（b,a1,w）;
X2=freqz（b,a2,w）;
plot（w/pi,abs（X1）,w/pi,abs（X2）,':
'）;
legend（'\alpha=0.9','\alpha=-0.9'）;
已知输入信号为角频率分别为0.1和0.4的离散正弦信号。
设计简单FIR高通滤波器,滤除低频分量，保留高频分量。
%信号通过简单FIRDF的响应
%Setupthefiltercoefficients
a=1;
b=[-6.7619513.456335-6.76195];
%Generatethetwosinusoidalsequences
N=100;k=0:
N-1;
x1=cos（0.1*k）;
x2=cos（0.4*k）;
%Generatethefilteroutputsequence
y=filter（b,a,x1+x2）;
plot（k,y,'r',k,x2,'b--',k,x1+x2,'k:
'）;
axis（[0100-24]）;
ylabel（'Amplitude'）;xlabel（'Timeindexk'）;
legend（'y[k]','x2[k]','x1[k]+x2[k]'）;
试求下面系统函数的零极点形式二阶因子形式。
%Determinationofthefactoredformand
%thesecondordersectionformofa
%rationalz-transform
b=[100.040];
a=[1-0.80.16-0.128];
[z,p,k]=tf2zp（b,a）;
disp（'Zerosareat'）;disp（z）;
disp（'Polesareat'）;disp（p）;
disp（'Gainconstant'）;disp（k）;
sos=zp2sos（z,p,k）;
disp（'Second-ordersections'）;
disp（real（sos））;
已知一离散因果的LTI系统的系统函数为
画出z平面的零极点分布图。
%zerosandpolesofthetransferfunction
b=[1210];
a=[1-0.5-0.0050.3];
zplane（b,a）;
已知一段语音信号中混入了一频率fn=1200Hz正弦型噪音信号。
抽样频率fsam=22050Hz。
试用二阶带阻滤波器滤除语音信号中的噪音信号。
Fn=1200;W3dB=0.06;
%读入语音信号
[x,Fs]=wavread（'sample2'）;
%播放语音信号
sound（x,Fs）;pause;
%设计滤波器
W0=2*pi*Fn/Fs;
beta=cos（W0）;
alpha=min（roots（[1-2/cos（W3dB）1]））;
a=[1,-beta*（1+alpha）,alpha];
b=[1-2*beta1]*（1+alpha）/2;
%信号滤波
y=filter（b,a,x）;
%播放滤波后语音信号
sound（y,Fs）;
利用MATLAB计算16点序列x[k]的512点DFT
N=16;
k=0:
N-1;L=0:
511;
x=cos（2*pi*k*4./16）;
X=fft（x）;
plot（k/16,abs（X）,'o'）;
holdon
XE=fft（x,512）;
plot（L/512,abs（XE））
利用MATLAB由DFT计算x[k]*h[k]。
x[k]={1,2,0,1},h[k]={2,2,1,1}
%CalculateLinearConvolutionbyDFT
x=[1201];
h=[2211];
%determinethelengthforzeropadding
L=length（x）+length（h）-1;
%ComputetheDFTsbyzero-padding
XE=fft（x,L）;
HE=fft（h,L）;
%DeterminetheIDFToftheproduct
y1=ifft（XE.*HE）;
已知一连续信号为
;
。
若以抽样频率
Hz对该信号进行抽样，试求由DFT分析其频谱时，能够分辨此两个谱峰所需的最少样本点数。
N=30;%数据的长度
L=512;%DFT的点数
f1=100;f2=120;
fs=600;%抽样频率
T=1/fs;%抽样间隔
ws=2*pi*fs;
t=（0:
N-1）*T;
x=cos（2*pi*f1*t）+cos（2*pi*f2*t）;
X=fftshift（fft（x,L））;
w=（-ws/2+（0:
L-1）*ws/L）/（2*pi）;
plot（w,abs（X））;
ylabel（‘幅度谱’）;
N=50;%数据的长度
L=512;%DFT的点数
f1=100;f2=150;
fs=600;%抽样频率
T=1/fs;%抽样间隔
ws=2*pi*fs;
t=（0:
N-1）*T;
f=cos（2*pi*f1*t）+0.15*cos（2*pi*f2*t）;
wh=（hamming（N））';
f=f.*wh;
F=fftshift（fft（f,L））;
w=（-ws/2+（0:
L-1）*ws/L）/（2*pi）;
plot（w,abs（F））;
ylabel（'幅度谱'）
利用MATLAB设计BWLP
[N,wc]=buttord（wp,ws,Ap,As,'s'）
确定模拟Butterworthfilter的阶数N和3-dB截频wc。
wc是由阻带参数确定的。
's'表示模拟域。
[num,den]=butter（N,wc,'s'）
确定阶数为N，3-dB截频为wc（radian/s）的Butterworthfilter分子和分母多项式。
's'表示模拟域。
[z,p,k]=buttap（N）
确定N阶归一化的Butterworthfilter的零点、极点和增益（gain）
设计满足下列条件的模拟Butterworth低通滤波器fp=1kHz,fs=2kHz,Ap=1dB,As=40dB
Wp=2*pi*1000;Ws=2*pi*2000;Ap=1;As=40;
[N,Wc]=buttord（Wp,Ws,Ap,As,'s'）;
fprintf（'Orderofthefilter=%.0f\n',N）
[num,den]=butter（N,Wc,'s'）;
disp（'Numeratorpolynomial'）;
fprintf（'%.4e\n',num）;
disp（'Denominatorpolynomial'）;
fprintf（'%.4e\n',den）;
omega=[WpWs];h=freqs（num,den,omega）;
fprintf（'Ap=%.4f\n',-20*log10（abs（h
（1））））;
fprintf（'As=%.4f\n',-20*log10（abs（h
（2））））;
omega=[0:
200:
12000*pi];
h=freqs（num,den,omega）;
gain=20*log10（abs（h））;plot（omega/（2*pi）,gain）;
xlabel（'FrequencyinHz'）;ylabel（'GainindB'）;
利用MATLAB设计CBILP
[N,wc]=cheb1ord（wp,ws,Ap,As,'s'）
确定模拟Chebyshevfilter的阶数N。
wc=wp（rad/s）
[num,den]=cheby1（N,Ap,wc,'s'）
确定阶数为N，通带截频为wc（radian/s）的Chebyshevfilter。
's'表示模拟域
[z,p,k]=cheb1ap（N,Ap）;
确定N阶归一化的Chebyshevfilter的零点、极点和增益（gain）。
设计满足下列条件的模拟CBI型低通滤波器fp=1kHz,fs=2kHz,Ap=1dB,As=40dB
%filterspecification
Wp=2*pi*1000;Ws=2*pi*2000;Ap=1;As=40;%Computerfilterorder
[N,Wc]=cheb1ord（Wp,Ws,Ap,As,'s'）;
fprintf（'Orderofthefilter=%.0f\n',N）%computefiltercoefficients
[num,den]=cheby1（N,Ap,Wc,'s'）;
disp（'Numeratorpolynomial'）;
fprintf（'%.4e\n',num）;
disp（'Denominatorpolynomial'）;
fprintf（'%.4e\n',den）;
设计满足下列条件的模拟CBI型低通滤波器
fp=1kHz,fs=2kHz,Ap=1dB,As=40dB%ComputeApandAsofdesignedfilter
omega=[WpWs];
h=freqs（num,den,omega）;
fprintf（'Ap=%.4f\n',-20*log10（abs（h
（1））））;
fprintf（'As=%.4f\n',-20*log10（abs（h
（2））））;
利用MATLAB设计CBIILP
[N,wc]=cheb2ord（wp,ws,Ap,As,'s'）
确定模拟切比雪夫II型滤波器的阶数N。
[num,den]=cheby2（N,As,wc,'s'）
确定阶数为N，阻带衰减为AsdB的切比雪夫II型滤波器的分子和分母多项式。
wc由cheb2ord函数确定。
利用MATLAB设计椭圆低通滤波器
[N,wc]=ellipord（wp,ws,Ap,As,'s'）
确定椭圆滤波器的阶数N。
wc=wp。
[num,den]=ellip（N,Ap,As,wc,'s'）
确定阶数为N，通带衰减为ApdB，阻带衰减为AsdB的椭圆滤波器的分子和分母多项式。
wc是椭圆滤波器的通带截频。
设计满足下列条件的模拟BW型高通滤波器fp=5kHz,fs=1kHz,Ap1dB,As40dB
%高通滤波器的设计
wp=1/（2*pi*5000）;ws=1/（2*pi*1000）;Ap=1;As=40;
[N,Wc]=buttord（wp,ws,Ap,As,'s'）;
[num,den]=butter（N,Wc,'s'）;
disp（'LP分子多项式'）;
fprintf（'%.4e\n',num）;
disp（'LP分母多项式'）;
fprintf（'%.4e\n',den）;
[numt,dent]=lp2hp（num,den,1）;
disp（'HP分子多项式'）;
fprintf（'%.4e\n',numt）;
disp（'HP分母多项式'）;
fprintf（‘%.4e\n’,dent）;
试设计一个满足下列指标的BW型带通滤波wp1=6rad/s,wp2=8rad/s,ws1=4rad/s,ws2=11rad/s,Ap1dB,As32dB。
%带通滤波器的设计
wp=1;ws=3.3182;Ap=1;As=32;
w0=sqrt（48）;B=2;
[N,Wc]=buttord（wp,ws,Ap,As,'s'）;
[num,den]=butter（N,Wc,'s'）;
[numt,dent]=lp2bp（num,den,w0,B）;
w=linspace（2,12,1000）;
h=freqs（numt,dent,w）;
plot（w,20*log10（abs（h）））;grid;
xlabel（'Frequencyinrad/s'）;
ylabel（'GainindB'）
试设计一个满足下列指标的BW型带阻滤波器
Ap=1dB;As=20dB;wp1=10;wp2=30;ws1=19;ws2=21。
Ap=1;As=20;wp1=10;wp2=30;ws1=19;ws2=21;
B=ws2-ws1;w0=sqrt（ws1*ws2）;
wLp1=B*wp1/（w0*w0-wp1*wp1）;
wLp2=B*wp2/（w0*w0-wp2*wp2）;
wLp=max（abs（wLp1）,abs（wLp2））;
[N,Wc]=buttord（wLp,1,Ap,As,'s'）
[num,den]=butter（N,Wc,'s'）;[numt,dent]=lp2bs（num,den,w0,B）;
w=linspace（5,35,1000）;
h=freqs（numt,dent,w）;
plot（w,20*log10（abs（h）））;
w=[wp1ws1ws2wp2];
set（gca,'xtick',w）;grid;
h=freqs（numt,dent,w）;A=-20*log10（abs（h））
利用AF-BWfilter及脉冲响应不变法设计一DF，满足
Wp=0.2p,Ws=0.6p,Ap2dB,As15dB
%DesignDFBWlow-passfilterusingimpulseinvariance
%DFBWLPspecfication
Wp=0.2*pi;Ws=0.6*pi;Ap=2;As=15;
Fs=1;%Samplingfrequency（Hz）
%AnalogButterworthspecfication
wp=Wp*Fs;ws=Ws*Fs;
%determinetheorderofAFfilter
N=buttord（wp,ws,Ap,As,'s'）;
%determinethe3-dbcutofffrequencyofBWfilterfrompass-bandspecfication
wc=wp/（10^（0.1*Ap）-1）^（1/N/2）;
%determinetheAF-BWfilter
[numa,dena]=butter（N,wc,'s'）;
利用AF-BWfilter及脉冲响应不变法设计一DF，满足
Wp=0.2p,Ws=0.6p,Ap2dB,As15dB
%determinetheDFfilter
[numd,dend]=impinvar（numa,dena,Fs）;
%plotthefrequencyresponse
w=linspace（0,pi,1024）;
h=freqz（numd,dend,w）;
norm=max（abs（h））;
numd=numd/norm;
plot（w/pi,20*log10（abs（h/norm）））;
xlabel（'Normalizedfrequency'）;
ylabel（'Gain,dB'）;
%computerApAsofthedesignedfilter
w=[WpWs];
h=freqz（numd,dend,w）;
fprintf（'Ap=%.4f\n',-20*log10（abs（h
（1））））;
fprintf（'As=%.4f\n',-20*log10（abs（h
（2））））;
用双线性变换法和一阶巴特沃思低通滤波器，设计一个3dB截频为Wp的数字滤波器，并与脉冲响应不变法设计的DF比较。
H双（z）和H脉（z）幅度响应比较的MATLAB实现
Wp=0.6*pi;
b=[1-exp（-Wp）];b1=tan（Wp/2）*[11];
a=[1-exp（-Wp）];a1=[1+tan（Wp/2）tan（Wp/2）-1];
w=linspace（0,pi,512）;
h=freqz（b,a,w）;h1=freqz（b1,a1,w）;
plot（w/pi,（abs（h））,w/pi,（abs（h1）））;
xlabel（'Normalizedfrequency'）;
ylabel（'Amplitude'）;
set
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