1.2　MATLAB概述

MATLAB是美国MathWorks公司出品的一种商业数学软件，运行于Windows，GNU/Linux，UNIX，MAC等跨平台环境下，是一种用于数值计算及可视化图形处理的工程语言。其在算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算等方面有广泛应用，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。

MATLAB将数值分析、信号处理、矩阵运算、模拟仿真、图形图像处理等诸多强大的功能集成在一个交互式的软件中，该软件既支持交互式处理，也可以编写MATLAB专用的M文件进行代码的编写，然后运行程序。此软件为科学研究、工程应用提供了一种功能强、效率高的编程工具。它拥有强大的科学计算功能和可视化的图像操作功能，简单易用，特别有意义的是其所附带的30多种面向不同领域的工具箱支持，使得其在许多科学领域中成为计算机辅助设计和分析、实验仿真和应用开发的一个首选平台。

1．MATLAB语言简介

MATLAB能够如此迅速地普及，显示出如此旺盛的生命力，是由于它有着不同于其他语言的特点。MALAB称为第四代计算机语言，由于其丰富的函数资源，使编程人员从繁琐的程序代码中解放出来，被通俗地称为演算纸式的科学算法语言。

MATLAB最突出的特点是简洁。MATLAB用更简洁、更直观且更符合人们思维习惯的代码，代替了C/C++、FORTRAN等语言冗长的代码，给用户带来了更直观、更简洁的程序开发环境。

MATLAB语言核心是采用C语言进行编写，所以其语言模式与C语言相似，采用函数驱动，所有高级功能都采用函数的格式，函数文件可以自己进行编写。

MATLAB在控制、通信、金融、统计、信号处理方面和科学高精度计算中得到广泛的应用，已经被认可为能够有效地提高工作效率、改善设计手段的工具软件。

以下简单介绍一下MATLAB的主要特点:

(1)语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富。

(2)含有功能强大的工具箱。MATLAB附带有三十多个面向不同领域可选的工具箱。工具箱大致分为功能性工具箱和学科性工具箱，这些工具箱使MATLAB在各个领域的应用得到大大的拓展，使用更为方便，功能也更为强大。

(3)运算符丰富。由于MATLAB是用C语言编写的，MATLAB提供了和C语言几乎一样多的运算符，灵活使用MATLAB的运算符将使程序变得极为简短。

(4)MATLAB既具有结构化的控制语句(如for循环，while循环，break语句和if语句)，又有面向对象编程的特性。可用于复杂的编程需要，但同其他高级程序语言相比，其执行效率稍慢。

(5)程序限制不严格，程序设计自由度大。

(6)程序的可移植性很好。

(7)MATLAB在图形处理方面非常方便且功能强大。在C/C++、FORTRAN中，绘图和对图像的处理不方便，MATLAB提供了强大的图像处理功能，使用户能够方便地对图像按需要进行处理。

(8)源程序具有开放性。除内部函数外，所有MATLAB的核心文件和工具箱都是可读可写的源文件。用户可以按照自己的需要，对源文件进行有个性的修改和增删，使其更贴近自己的实际需要。

2．MATLAB的主要功能

MATLAB有如下主要功能:

可用于技术计算。

可对代码、文件和数据进行管理。

交互式工具可以按迭代的方式探查、设计及求解问题。

数学函数可用于线性代数、统计、傅里叶分析、筛选、优化以及数值积分等。

二维和三维图形函数可用于可视化数据。

各种工具可用于构建自定义的图形用户界面。

各种函数可将基于MATLAB的算法与外部应用程序和语言(如C、C++、FORTRAN、Java、COM以及Microsoft Excel)集成。