☆☆如何學習MATLAB☆☆

hlayumi發表於2022-02-17

      大多數朋友第一次接觸MATLAB一般都是在大學裡面開設的MATLAB課程,第一次真正使用MATLAB是在自己的畢業論文中用到。所以對於MATLAB可以說是既愛又恨。愛,是因為使用MATLAB幾乎可以實現目前大多數專業領域的幾乎所有的演算法、系統的模擬驗證。恨,是因為對於初學的我們,幾乎無從下手,不知道如何學習。參考各類資料,照著寫一遍,寫完之後,感覺還是不知道在寫什麼,我相信大多數同學會有這個感觸。這裡和大家分享下個人以及幾個同事朋友的學習經歷。

☆第一階段、剛接觸MATLAB。

       大學二年級的時候,第一次接觸了MATLAB這個課程,當時的感覺是,這個M語言太神奇了,因為原來大一的時候,只學過VB/C/C++這類語言,任意一個簡單的功能,都需要大量的程式去實現。對於一些理論公式的模擬顯得非常的麻煩。當接觸到MATLAB的時候,感覺原來的問題都不是問題了。但是新的問題又來了,看了課本的MATLAB知識,完全不知道怎麼去學習,因為幾乎都是新的領域,而且每一個知識點,MATLAB都幾乎自帶的各類工具箱toolbox供使用者呼叫。整個大二一年,幾乎都是在抄寫課本MATLAB案例中度過,而對於一個新的問題,就又不會了。這個過程確實非常痛苦,想學,沒捷徑,想不學,但是很多模擬分析又少不了他。記得大學老師提過,學習MATLAB,並不是學習M語言本身,而是要對自己研究的理論公式要有充分的認識。有了理論知識之後,再去學習對應的MATLAB,才會更容易理解MATLAB的程式設計方式。

這個階段,會基本掌握MATLAB的各種數學表示式的程式設計方式,如積分,微分,方程組等等,以及基礎的畫圖方式plot,semilogy,imshow等等。然後會使用MATLAB對簡單的案例進行程式設計模擬,如通訊專業的同學,使用matlab設計FIR濾波器,影像處理專業的,使用matlab設計簡單的影像增強處理等,控制類專業會使用matlab編寫PID控制器等等。

當然,這個階段,也會有大量的同學放棄學習,因為隨著MATLAB課程的結束,就很少回去使用MATLAB。

這個階段,常用的參考資料,有學校的MATLAB書本,MATLAB寶典,並學會幾種自己專業領域的函式工具箱。

☆第二階段、會使用MATLAB做一些簡單的資料分析。

      一般在大學裡,大四的時候,會在畢設過程中,第二次接觸MATLAB,這個時候,一般會有導師帶著學生研究理論,並提供一部分參考程式碼供學生學習和研究。這個過程其實是對matlab的一個鞏固,有了第一階段的學習基礎之後,有能力逐步看明白老師提供的程式碼,並嘗試自己除錯系統引數,或者開發自己課題的程式。

這個階段,同學們應該會自己上網搜尋各種資料,查詢各種原始碼,然後自己修改程式或者除錯引數。

☆第三階段、會使用MATLAB復現各類參考文獻的模擬圖。

     這個階段,大多數在讀研階段,為了完成導師的各種科研論文,需要參考大量的文獻期刊,並對其中的演算法進行模擬分析,由於大多數文獻是不提供程式的,這就需要首先學習文獻的理論,吃透每一個公式的含義以及各個引數設定的物理意義。然後結合MATLAB自帶的各種工具箱進行程式設計實現演算法。

      記得當初自己學習過程中,第一篇獨立完成的參考文獻是一個關於通訊中載波同步的文獻,現在看來當然很簡單,但是當時做的時候,感覺難度極大。基本上從中頻訊號的輸入,解調,匹配濾波,鑑相器,環路濾波等多個環節都進行了詳細的推導驗算,反覆修改MATLAB程式,大概折騰了2個多星期才勉強得到參考文獻中的模擬結果圖。相信大多數同學也有類似的經歷。這裡,我想說的是,這個過程很痛苦,但是千萬別放棄,在你獨立完成第一個參考文獻的演算法模擬之後,你會發現,做第二個,第三個,第N個文獻,會越來越順手。這是因為MATLAB的程式設計是一種完全基於理論公式的程式設計方式,掌握了理論知識以及基礎的矩陣程式設計技巧以及工具箱之後,相同專業領域的演算法程式設計都會覺得非常的簡單。

     那麼到了碩士畢業階段,也可以獨立應付核心期刊發表,畢設論文中涉及到的各種模擬圖的模擬實現了。

☆第四階段、會使用MATLAB做各種實際系統專案的理論論證、演算法預研等。

      這個階段,部分同學在讀博階段,也有部分同學在實際的工作階段,會使用MATLAB輔助完成各種方案的論證,創新演算法的模擬等工作。到了這個階段,基本的程式設計技巧,工具箱,以及理論基本都以掌握,MATLAB更像是自己的第二語言一樣,用來描述各種自己的理論設想,或者是專案方案的論證。

     綜上所述,學習MATLAB沒有捷徑,只能在不斷的練習中不斷的進步,逐漸掌握MATLAB。

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