1.1 MATLAB概述

MATLAB源于Matrix Laboratory，原意为矩阵实验室。开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件。随着MATLAB逐渐市场化，功能上也不断地发展进步，逐步成为具有强大的计算、仿真、绘图等功能的实用性工具。它使用简单，扩充方便，易学易用，深受高校师生、科研人员和工程计算人员的喜爱，在众多的科学计算软件中，MATLAB独占鳌头。

作为多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件，MATLAB具有以下特点：

（1）MATLAB有强大的自带帮助手册，有基于HTML的完整的帮助功能。

（2）运算符丰富。MATLAB使用C语言编写，因此提供了和C语言几乎一样多的运算符，MATLAB运算符的灵活使用会使程序变得极为简短。

（3）程序环境高级并且简单。具有与其他语言编写的程序结合和输入输出格式化数据的能力。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。

（4）程序限制不严格，程序设计自由度大。例如，在MATLAB里，用户无须对矩阵预定义就可以使用。有大量事先定义的数学函数，并且有很强的用户自定义函数的能力。

（5）程序的可移植性良好，基本上不做修改就可以在各种型号的计算机和操作系统上运行。

（6）MATLAB的图形功能强大。在Fortran和C语言里绘图都很不容易，但在MATLAB里，数据的可视化非常简单。MATLAB还具有较强的编辑图形界面的能力。具有教育、科学和艺术学的图解和可视化的二维、三维图。

（7）语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富。有高性能数值计算的高级算法，特别适合矩阵代数领域。MATLAB程序书写形式自由，利用起丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务，压缩了一切不必要的编程工作。由于库函数都由本领域的专家编写，用户不必担心函数的可靠性。可以说，用MATLAB进行科技开发是站在专家的肩膀上。

（8）具有功能强大的工具箱，这是MATLAB的一大特色。MATLAB包含两个部分：核心部分和各种可选的工具箱。核心部分中有数百个核心内部函数。其工具箱又分为两类：功能性工具箱和学科性工具箱。功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能、图示建模仿真功能、文字处理功能以及与硬件实时交互功能。功能性工具箱用于多种学科。而学科性工具箱是专业性比较强的，如（control、signal processing、communication）toolbox等。这些工具箱都是由该领域内学术水平很高的专家编写的，所以用户无须编写自己学科范围内的基础程序，而直接进行高精尖的研究。

（9）源程序的开放性。除内部函数以外，所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可读可改的源文件，用户可通过对源文件的修改以及加入自己的文件构成新的工具箱。