Giao trinh matlab v5.2 P3 pot

Chơng 1 - Các khái niệm cơ bản Phần 1 - Cơ sở 12 Hệnh 1.5 HĂm tham biặn 2D >> t = 0 : 0.01 : 2*pi ; >> x = cos(t) sin(3*t) >> y = sin(t).*cos(t) cos(3*t ) >> title( HĂm tham biặn ); >> plot (x,y) Vối gi tr ca t trong khăng tữ [ 0 2*pi ] vĂ khoăng ca u lĂ [ 0 1 ]. on chừỗng trệnh sau cho ra hệnh v hĂm tham biặn 3D. >> t = 0 : 0.01 : 1 ; >> u = 0: 0.01; 1; >> x = u.*cos(t)./30 + 10; >> y = u.*sin(t)./55 + 10; >> z = 1; >> title( HĂm tham biặn 3D ); >> plot (x,y,z) 1.5. Cc HĂm m thanh trong Matlab -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 Ham tham bien Chơng 1 - Các khái niệm cơ bản Phần 1 - Cơ sở 13 Matlab cho phép tạo âm thanh thông qua các vector bởi lệnh sound. sound ( y ) - Gửi tín hiệu của vector y ra loa. Vector đợc xắp xếp với biên độ lớn nhất sound ( y , f ) - Thực hiện công việc nh hm sound (y) với f l dải tần đo bởi Hz. Lệnh ny không thực hiện trên các hệ máy SunSPARE. saxis - Trả giá trị giới hạn của trục âm thanh trong vector hiện hnh. axis( [min max] ) - Xét thang của trục âm thanh. Tăng giá trị sẽ cho âm thanh trầm hơn. Giảm giá trị sẽ cho âm thanh ồn hơn. saxis (str) - Xét trục âm thanh theo chuỗi srt. Ví dụ : a) Tạo sóng hình sin trong khoảng sau: >> x = sin ( linspace(0,10000,10000) ); >> sound ( x ); b) Một vi ví dụ với các âm thanh có sẵn đợc đa ra bởi lệnh load. >> load train; % giá trị của âm thanh tầu hoả >> sound ( y ); % đợc đa vo tham số y >> load chirp; % tiếng chim kêu >> sound ( y ); Với Matlab trên hệ MS -Window cho phép ngời sử dụng thao tác với file âm thanh định dạng wav bằng bộ lệnh sau: wavread ( fstr ) [y] = wavread (wavfile) - Đọc dữ liệu âm thanh từ file.wav xác định bởi chuỗi fstr vo tham biến y. [ y, Fs ] = wavread ( ) nh trên với fs l tần số wavwrite ( sv, f , wavfiles ) - Ghi dữ liệu âm thanh từ vector sv với tần số f vo file xác định bởi biến wavefile Chơng 2 - Ma trận v các phép toán Phần I - Cơ sở 14 Chừỗng 2 Ma trn vĂ Cc phẫp ton cho ma trn Trong phn nĂy, ta s xem xẫt cc biặn ỗn, cc i lừỡng vỏ hừống cùng vối cc biặn ma trn cùng cc phẫp tẽnh cỗ băn, cc hĂm chửc nng sạn cĩ vĂ cc ton tứ ừỡc sứ dũng trong phn mậm Matlab. 2.1 Vector - i lừỡng vỏ hừống vĂ ma trn Khi giăi quyặt mổt vn ậ kỵ thut nĂo ĩ, iậu quan trng lĂ phăi xem xẫt cc dự liẻu lin quan tối vn ậ ĩ. Mổt sõ dự liẻu cĩ gi tr ỗn nhừ diẻn tẽch hệnh vuỏng, mổt sõ dự liẻu lin quan tối nhiậu i lừỡng nhừ to ổ 1 ièm trong khỏng gian góm 3 gi tr x,y,z Tt că nhựng dự liẻu nĂy cĩ dng cu trợc ằc biẻt gi lĂ ma trn (matrix). Cc phn tứ ca ma trn ừỡc sp xặp theo hĂng vĂ cổt. Mổt gi tr ỗn cĩ thè coi lĂ mổt ma trn chì cĩ duy nht 1 hĂng vĂ 1 cổt hay cín gi lĂ i lừỡng vỏ hừống (scalar). Ma trn chì cĩ mổt hĂng hoằc mổt cổt ừỡc gi lĂ vector. è cp nht tối 1 phn tứ ca ma trn ta sứ dũng chì sõ hĂng vĂ cổt ca nĩ (subscripts). Vẽ dũ: C 4,3 Kẽch thừốc ca ma trn ừỡc thè hiẻn mxn cĩ nghỉa lĂ cĩ m hĂng vĂ n cổt. 2 2 . . 1 1 . . 1 1 C C c c h h n n h h p p g g i i t t r r c c h h o o m m a a t t r r n n h h a a y y c c c c i i l l ừ ừ ỡ ỡ n n g g v v ỏ ỏ h h ừ ừ ố ố n n g g Cĩ 4 cch liẻt k sau y cho viẻc vĂo dự liẻu cho cc biặn vỏ hừống hay ma trn. + Liẻt k trỳc tiặp cc phn tứ ca ma trn Chơng 2 - Ma trận v các phép toán Phần I - Cơ sở 15 + Cĩ thè c dự liẻu tữ mổt file dự liẻu. + Sứ dũng ton tứ (:). + VĂo sõ liẻu trỳc tiặp tữ bĂn phẽm. * * M M ổ ổ t t s s õ õ c c c c q q u u y y n n h h c c h h o o v v i i ẻ ẻ c c n n h h n n g g h h ỉ ỉ a a m m a a t t r r n n Tn ma trn phăi ừỡc bt u bng chự ci vĂ cĩ thè chửa tối 19 kỷ tỳ lĂ sõ, chự ci, hoằc du gch dừối ừỡc ằt ờ bn tri du bng. Bn phăi ca du bng lĂ cc gi tr ca ma trn ừỡc viặt theo thử tỳ hĂng trong du ngoằc vuỏng. Du chm phy (;) phn cch cc hĂng. Cc gi tr trong hĂng ừỡc phn cch nhau bời du phy (,) hoằc du cch; cc gi tr cĩ thè lĂ sõ m hay dừỗng. Du thp phn ừỡc thè hiẻn lĂ du chm (.). Khi kặt thợc nhp mổt ma trn phăi cĩ du (;). a a . . L L i i ẻ ẻ t t k k t t r r ỳ ỳ c c t t i i ặ ặ p p : : LĂ cch nh nghỉa ma trn mổt cch ỗn giăn nht. Cc phn tứ ca ma trn ừỡc liẻt k trong du ngoằc vuỏng. >> A=[3,5]; >> B=[1.5,3.1]; >> C=[-1,0,0; -1,1,0; 1,-1,0; 0,0,2]; Cĩ thè xuõng díng è phn biẻt tững hĂng ma trn. Vẽ dũ: >>C=[ -1 0 0 -1 1 0 1 -1 0 0 0 2 ]; Khi sõ phn tứ trn mổt hĂng ca ma trn qu lốn, ta cĩ thè dùng du ba chm ( ) è thè hiẻn sõ phn tứ ca hĂng vạn cín. VĂ tiặp tũc viặt cc phn tứ ờ díng tiặp theo. Vẽ dũ: Vector F cĩ 10 phn tứ ta cĩ thè viặt nhừ sau: >> F = [ 1, 52, 64, 197, 42, -42, 55, 82, 22, 109 ]; Bn cĩ thè nh nghỉa mổt ma trn tữ mổt ma trn khc nhừ sau >> B = [ 1.5, 3.1 ]; Chơng 2 - Ma trận v các phép toán Phần I - Cơ sở 16 >> S = [ 3.0, B ]; Ma trn S cĩ thè hièu nhừ sau: S = [ 3.0, 1.5, 3.1]; Bn cĩ thè cp nht tối tững phn tứ mổt bng cch sứ dũng chì sõ ca nĩ: >> S(2) = -1.0; Gi tr ca phn tứ thử 2 trong ma trn S s thay ọi tữ 1.5 thĂnh -1.0. Bn cĩ thè mờ rổng ma trn bng cch thm cho nĩ phn tứ mối. Thỳc hiẻn lẻnh sau: >> S(4) = 5.5; Ma trn S lợc nĂy s cĩ 4 phn tứ: S = [ 3.0, -1.0, 3.1, 5.5 ]; Nặu ta thỳc hiẻn lẻnh nĂy: >> S(8) = 9.5; Thệ ma trn S s cĩ 8 phn tứ, cc phn tứ S(5), S(6), S(7) s tỳ ổng nhn gi tr lĂ 0. b b . . C C ĩ ĩ t t h h è è c c d d ự ự l l i i ẻ ẻ u u t t ữ ữ m m ổ ổ t t f f i i l l e e d d ự ự l l i i ẻ ẻ u u ơ ơ c c ĩ ĩ : : Thỏng qua lẻnh load cho phặp nhp vĂo dự liẻu ca ma trn lừu trự trừốc trong ỉa c c . . S S ứ ứ d d ũ ũ n n g g t t o o n n t t ứ ứ ( ( : : ) ) Du hai chm (:) ừỡc sứ dũng è to vector tữ ma trn. iậu nĂy to iậu kiẻn cho thun lỡi trong viẻc xứ lỷ sõ liẻu. - Vẽ dũ: Muõn v bièu ó theo hẻ to ổ x,y cho 1 file dự liẻu nĂo ĩ, ta d dĂng ghi cc sõ liẻu x vĂo 1 vector vĂ cc sõ liẻu y vĂo 1 vector khc. Ti v trẽ ca du (:) trong ma trn, nĩ i diẻn cho tt că cc hĂng hoằc tt că cc cổt. - Vẽ dũ: Cc lẻnh sau y s ừa tt că cc dự liẻu ờ cổt thử nht trong ma trn data1 vĂo vector x vĂ toĂn bổ dự liẻu ờ cổt thử 2 ca ma trn vĂo vector y: >> x = data1 (: , 1); >> y = data1 (: , 2); Du hai chm cín cĩ thè sứ dũng lĂm kỷ hiẻu tọng qut trong ma trn mối. Nặu du hai chm nm ờ giựa 2 sõ nguyn, thệ nĩ i diẻn cho tt că cc sò nguyn nm giựa 2 sõ nguyn ĩ. Vẽ dũ: du 2 chm lĂ kỷ hiẻu tọng qut ca vector H cĩ chửa cc sõ tữ 1 ặn 8. >> H = 1:8; Chơng 2 - Ma trận v các phép toán Phần I - Cơ sở 17 Nặu du hai chm nm ờ giựa 3 sõ, thệ du 2 chm i diẻn cho tt că cc sõ cĩ gi tr tữ sõ thử nht ặn sõ thử 3, sõ thử 2 ừỡc sứ dũng lĂm mửc tâng. - Vẽ dũ: du 2 chm lĂ kỷ hiẻu tọng qut trong vector hĂng cĩ tn TIME cĩ chửa cc sõ tữ 0.0 ặn 5.0 cĩ mửc tâng lĂ 0.5: >> TIME = 0.0 : 0.5 : 5.0; Mửc tâng m ừỡc thè hiẻn trong vẽ dũ sau: >> VALUES = 10 : -1 : 0; Du hai chm cín ừỡc sứ dũng è chn cc ma trn con tữ 1 ma trn khc. - Vẽ dũ: Giă sứ cĩ ma trn C ừỡc cho nhừ sau: >> C=[ -1 0 0 -1 1 0 1 -1 0 0 0 2 ]; Dùng lẻnh: >> C_PARTIAL_1 = C( : ,2:3); >> C_PARTIAL_2 = C(3:4,1:2); Ta s nhn ừỡc ma trn sau: C_PARTIAL_1 =[ 0 0 1 0 -1 0 0 2 ]; C_PARTIAL_2 =[1 -1 0 0 ]; Nặu du hai chm nh nghỉa cc chì sõ khỏng hỡp lẻ nhừ C(5:6,:), thệ s cĩ hièn th thỏng bo lồi. Trong MATLAB ma trn rồng (empty matrix) lĂ gi tr hỡp lẻ. Ma trn rồng cĩ thè ừỡc nh nghỉa nhừ sau: >> A = [ ]; >> B = 4 : -1 : 5 Ma trn rồng khc vối ma trn chì toĂn sõ 0. Cuõi cùng, C(:) từỗng ừỗng vối mổt cổt dĂi cĩ chửa cổt u tin ca ma trn C, tiặp ặn lĂ cổt thử hai ca ma trn C, vĂ cử nhừ vy tiặp tũc. y lĂ ton tứ rt mnh ca Matlab. Chơng 2 - Ma trận v các phép toán Phần I - Cơ sở 18 d d . . V V Ă Ă o o s s õ õ l l i i ẻ ẻ u u t t r r ỳ ỳ c c t t i i ặ ặ p p t t ữ ữ b b Ă Ă n n p p h h ẽ ẽ m m . . Ta cĩ thè nhp ma trn tữ bĂn phẽm. Cợ php: >> Z = input('Nhp gi tr cho Z'); Khi thỳc hiẻn lẻnh nĂy, my s hièn th xu kỷ tỳ 'Nhp gi tr cho Z' vĂ ỡi ngừội sứ dũng nhp sõ liẻu vĂo. Ngừội sứ dũng cĩ thè gò mổt bièu thửc nhừ sau [5.1 6.3 -18.0] è xc nh gi tr ca Z. Nặu ngừội sứ dũng chì gò enter mĂ khỏng nhp gi tr nĂo vĂo thệ ma trn Z s ừỡc coi lĂ ma trn rồng. Nặu lẻnh kặt thợc vối du (;) thệ gi tr ca Z s ừỡc hièn th. Nặu khỏng cĩ du (;) thệ khỏng ừỡc hièn th. 2 2 . . 1 1 . . 2 2 H H i i è è n n t t h h m m a a t t r r n n Cĩ nhiậu cch è hièn th ma trn. Cch ỗn giăn nht gò tn ca ma trn rói enter. Tuy nhin, cĩ mổt sõ lẻnh ừỡc dùng è hièn th ma trn vối cc phn tứ ma trn ừỡc bièu din theo nhiậu kièu khc nhau. Dng mằc nh lĂ 5 chự sõ cĩ nghỉa sau du thp phn (gi lĂ short format). Mổt sõ dng hièn th khc ừỡc liẻt k dừối y: format long Dn g sõ chự sõ cĩ n g hỉa dĂi (15 chự sõ cĩ n g hỉa sau du thp phn trờ ln) format short Cín gi lĂ default format (cĩ 5 chự sõ cĩ nghỉa) format short e Dng sõ phy ổng ngn (dừối 10 15 ) format long e Dng sõ phy ổng lốn (tữ 10 15 trờ ln. Vẽ dũ: 6.023e+23) format Hièn th du (m, dừỗng) ca cc phn tứ ca ma trn. format compact Cho p hẫ p g iăm khoăn g cch g iựa cc p hn tứ tron g m a trn format loose Huý bị lẻnh format compact trờ li chặ ổ hièn th thỏn g thừộng. disp Hièn th thỏn g bo tron g du n g oằc ỗn hoằc hièn th nổi dung ca ma trn. Vẽ dũ: >> disp(temp); disp(' ổ F '); Ta s nhn ừỡc: 78 ổ F Chơng 2 - Ma trận v các phép toán Phần I - Cơ sở 19 Trong ĩ temp lĂ tn ca ma trn chửa 1 g i tr nhiẻt ổ F lĂ 78. fprintf Lẻnh nĂ y cho p hẫ p in tham sõ u ra theo ợn g dn g m Ă ta mon g muõn: că text vĂ că g i tr sõ. Tron g lẻnh nĂ y cĩ thè cĩ chửa că nhựng díng trõng. Cợ php ca nĩ nhừ sau: >> fprint( nh dng, ma trn); Trong nh dng cĩ thè chửa că text vĂ cc kỷ hiẻu dng ằc biẻt (%e, %f,%g, /n ừỡc g hi tron g cằ p du nh y ỗn) iậu khièn cch in cc gi tr ca ma trn. Nặu sứ dũng: %e cc gi tr ừỡc in ra dừối dng sõ phy ổng. %f cc gi tr ừỡc in ra dừối dng sõ phy tỉnh. %g thệ gi tr ừỡc in ra cĩ thè cĩ dn g sõ p h y ổn g hoằc tỉnh tuỹ thuổc vĂo băn thn nĩ. \n thệ 1 díng trõng s ừỡc in ra. Vẽ dũ: >> fprintf( 'Nhiẻt ổ lĂ: \n %4.1f ổ F \n', temp); Nghỉa lĂ sõ v trẽ dĂnh è in gi tr ca biặn temp lĂ 4 v Ă mổt sõ sau du phăy. Nĩ s ừỡc hièn th nhừ sau: Nhiẻt ổ lĂ: 78.0 ổ F 2.2 Cc ma trn ằc biẻt: Matlab cĩ sạn mổt sõ hĂm lừu cc hng, gi tr ằc biẻt vĂ cc ma trn ằc biẻt. MATLAB cĩ mổt sõ hĂm è to ra cc ma trn ằc biẻt. 2 2 . . 2 2 . . 1 1 M M a a t t r r n n m m a a p p h h ừ ừ ỗ ỗ n n g g ( ( m m a a g g i i c c ( ( n n ) ) ) ) Ma phừỗng bc n lĂ ma trn vuỏng cp n bao góm cc sõ nguyn tữ 1 ặn n 2 . Cc sõ nguyn ừỡc sp xặp sao cho tọng cc phn tứ trn mổt hĂng, mổt cổt, ừộng chẫo lĂ bng nhau. HĂm ca ma trn ma phừỗng tọng qut chì cn mổt tham sõ lĂ bc ca nĩ. Vẽ dũ: >> magic(4) Chơng 2 - Ma trận v các phép toán Phần I - Cơ sở 20 ans = 16 2 3 13 5 11 10 8 9 7 6 12 4 14 15 1 2 2 . . 2 2 . . 2 2 M M a a t t r r n n 0 0 ( ( z z e e r r o o s s ) ) HĂm zeros(m,n) lĂ ma trn cĩ kẽch thừốc mxn chửa toĂn sõ 0. Nặu tham sõ ca hĂm chì cĩ 1 gi tr thệ hĂm lĂ ma trn vuỏng. è to ra ma trn 0, dùng hĂm zeros(n), zeros(m,n), zeros(A) vối A lĂ ma trn bt kỹ. Vẽ dũ: >> zeros ( 4 , 4 ) ans = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 . . 2 2 . . 3 3 M M a a t t r r n n 1 1 ( ( o o n n e e s s ) ) HĂm ones ừỡc nh nghỉa giõng nhừ hĂm zeros nhừng sõ 0 ừỡc thay bời sõ 1. vẽ dũ: >> ones( 4 , 4 ) ans = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 . . 2 2 . . 4 4 M M a a t t r r n n ừ ừ ộ ộ n n g g c c h h ẫ ẫ o o ằ ằ c c b b i i ẻ ẻ t t ( ( I I d d e e n n t t i i t t y y M M a a t t r r i i x x ) ) Ma trn ừộng chẫo lĂ ma trn cĩ cc phn tứ nm trn ừộng chẫo chẽnh lĂ 1, cín cc phn tứ ờ v trẽ khc lĂ 0. Vẽ dũ: >> eye ( 4 ) Chơng 2 - Ma trận v các phép toán Phần I - Cơ sở 21 ans = 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 Chợ ỷ lĂ khỏng chì cĩ ma trn vuỏng mối cĩ ừộng chẫo chẽnh mĂ khi niẻn nĂy cín mờ rổng cho că ma trn chự nht. 2 2 . . 2 2 . . 5 5 M M a a t t r r n n ừ ừ ộ ộ n n g g c c h h ẫ ẫ o o m m ờ ờ r r ổ ổ n n g g e e y y e e ( ( m m , , n n ) ) LĂ ma trn ừộng chẫo mờ rổng vối ma trn hệnh chự nht cĩ m hĂng, n cổt. Cc phn tứ cĩ chì sõ hĂng vĂ cổt bng nhau cĩ gi tr lĂ 1, ti cc v trẽ khc cc phn tứ cĩ gi tr lĂ khỏng. Khi hĂm chì cĩ 1 gi tr tham sõ thệ ma trn ừộng chẫo mờ rổng s trờ thĂnh ma trn ừộng chẫo. Ma trn nĂy ừỡc to ra bời hĂm eye(m,n); eye(n); eye (C) (giõng cc nh nghỉa trn). Vẽ dũ: >> eye ( 4,5 ) ans = 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 2 2 . . 2 2 . . 6 6 M M a a t t r r n n P P a a s s c c a a l l ( ( p p a a s s c c a a ( ( n n ) ) ) ) LĂ ma trn chửa cc gi tr ca tam gic Pascal. Vẽ dũ: >> pascal(4) ans = 1 1 1 1 1 2 3 4 1 3 6 10 1 4 10 20 2 2 . . 2 2 . . 7 7 C C c c m m a a t t r r n n d d ằ ằ c c b b i i ẻ ẻ t t k k h h c c [...]... symmetric eigenvalue test problem toeplitz Toeplitz matrix vander Vandermonde matrix wilkinson Wilkinson's eigenvalue test matrix 2.3 Cc phẫp ton vỏ hừống 2.3.1 Bièu thửc sõ hc: Phẫp ton Bièu thửc sõ hc MATLAB Cổng a+b a+b Trữ a-b a-b Nhn axb a*b Chia a/b a/b Chia phăi a:b a:b Chia tri b:a b:a Luỵ thữa ab a^b Vẽ dũ: >> a = 3 ; b = 1.2; % Phẫp nhp dự liẻu >> a + b % Phẫp cổng ( trữ ) ans = Phần I - Cơ . Vẽ dũ: >> magic(4) Chơng 2 - Ma trận v các phép toán Phần I - Cơ sở 20 ans = 16 2 3 13 5 11 10 8 9 7 6 12 4 14 15 1 2 2 . . 2 2 . . 2 2 M M a a t t r r n n . ổ lĂ: 78.0 ổ F 2. 2 Cc ma trn ằc biẻt: Matlab cĩ sạn mổt sõ hĂm lừu cc hng, gi tr ằc biẻt vĂ cc ma trn ằc biẻt. MATLAB cĩ mổt sõ hĂm è to ra cc ma trn ằc biẻt. 2 2 . . 2 2 . . 1 1 M M a a . nhừ sau: >> F = [ 1, 52, 64, 197, 42, - 42, 55, 82, 22 , 109 ]; Bn cĩ thè nh nghỉa mổt ma trn tữ mổt ma trn khc nhừ sau >> B = [ 1.5, 3.1 ]; Chơng 2 - Ma trận v các phép toán