1．MATLAB在信號與系統中的應用簡介

　　MATLAB的名稱源自Matrix Laboratory，1984年由美國Mathworks公司推向市場。它是一種科學計算軟件，專門以矩陣的形式處理數據。MATLAB將高性能的數值計算和可視化集成在一起，并提供了大量的內置函數，從而被廣泛地應用于科學計算、控制系統、信息處理等領域的分析、仿真和設計工作。

　　MATLAB軟件包括五大通用功能：數值計算功能（Nemeric）；符號運算功能（Symbolic）；數據可視化功能（Graphic）；數據圖形文字統一處理功能（Notebook）和建模仿真可視化功能（Simulink）。該軟件有三大特點：一是功能強大；二是界面友善、語言自然；三是開放性強。目前，Mathworks公司已推出30多個應用工具箱。MATLAB在線性代數、矩陣分析、數值及優化、數理統計和隨機信號分析、電路與系統、系統動力學、信號和圖像處理、控制理論分析和系統設計、過程控制、建模和仿真、通信系統、以及財政金融等眾多領域的理論研究和工程設計中得到了廣泛應用。

　　MATLAB在信號與系統中的應用主要包括符號運算和數值計算仿真分析。由于信號與系統課程的許多內容都是基于公式演算，而MATLAB借助符號數學工具箱提供的符號運算功能能基本滿足信號與系統課程的需求。例如，解微/差分方程、傅里葉正反變換、拉普拉斯正反變換、z正反變換等。MATLAB在信號與系統中的另一主要應用是數值計算與仿真分析，主要包括函數波形繪制、函數運算、沖激響應與階躍響應仿真分析、信號的時域分析、信號的頻譜分析、系統的S域分析、零極點圖繪制等內容。數值計算仿真分析可以幫助更深入理解信號與系統的理論知識，并為將來使用MATLAB進行信號處理領域的各種分析和實際應用打下基礎。

　　MATLAB軟件的環境介紹

　　MATLAB 6.5的工作桌面由標題欄、菜單欄、工具欄、命令窗口（Command Window）、工作空間窗口（Workspace）、當前目錄窗口（Current Directory）、歷史命令窗口（Command History）及狀態欄組成，從而為用戶使用MATLAB提供了集成的交互式圖形界面，如圖1所示。

　　MATLAB的命令窗口是接收用戶輸入命令及輸出數據顯示的窗口。當啟動MATLAB軟件時，命令窗口就做好了接收指令和輸入的準備，并出現命令提示符（》》），在命令提示符后輸入指令，包括變量、函數和數值等，這些被放置在MATLAB的工作空間中。查看工作空間的另一種方法是使用whos命令，在命令提示符后輸入whos命令，工作空間中的內容概要將作為輸出顯示在命令窗口中。

　　有的命令可以用來清除不必要的數據，同時釋放部分系統資源。clear all命令可以用來清除工作空間的所有變量，如果要清除某一特定變量則需要在clear命令后加上該變量的名稱。另外，clc命令用來清除命令窗口的內容。

　　對于初學者而言，需要掌握的最重要且最有用的命令應為help命令。MATLAB命令和函數有數千個，而且許多命令的功能非常強大，調用形式多樣。要想了解一個命令或函數，只需在命令提示符后輸入help，并加上該命令或函數的名稱，則MATLAB會給出其詳細幫助信息。