MATLAB是我們常用的工具。而快速學習和熟練掌握MATLAB對于高效完成工作很有意義。本文從親身的經(jīng)驗出發(fā)，介紹一下怎樣學習和使用MATLAB，這些辦法大都是本人和同事們經(jīng)常使用且被認為不錯的辦法。
1. 學習MATLAB的基礎(chǔ)語法略過了。如果你不太確定，可以在command下邊用一些簡單的數(shù)字試一試。如果你習慣用C，那么注意要將運算矩陣化，什么叫運算矩陣化呢？就是盡量將循環(huán)，尤其是帶if的循環(huán)用矩陣代替。舉個例子：比如把數(shù)組中所有大于1000的數(shù)據(jù)置為1000，而其它的數(shù)據(jù)不變，可以寫作x(x>100)=100;如果采用for循環(huán)加if來做，那么效率是它的1/4。有時候似乎必須用for解決了，比如將一個1x6的數(shù)組改成2行3列，那么不妨可以找找?guī)旌瘮?shù)，此例用reshape就可以解決。如果必須要用循環(huán)，且對某數(shù)組x的若干下標依次賦值，則一定要先定義x這個數(shù)組，例如可以用x=zeros(1,1000)。否則等于聲明了一個不定長度的數(shù)組，效率十分低下。這是絕大多數(shù)程序效率損失的原因，當然是有辦法進行檢查的。查的辦法是用MATLAB提供的profiler工具。位于tools->open profiler,工具欄也有圖標。在這個工具上寫入你想運行的函數(shù)名或者m文件名，程序就開始運行，運行完畢后，會將其每個語句的執(zhí)行時間統(tǒng)計出來，一下子就可以找到癥結(jié)。如果是循環(huán)體內(nèi)數(shù)組賦值類的操作，一般是不正常的，你應(yīng)該看看是否犯了沒有初始化的錯誤。有時候一些函數(shù)會占用掉很多時間，你可以想想有沒有辦法替代它們，如果沒有就進到這個函數(shù)內(nèi)部再去找一找，有時候會有優(yōu)化的空間。最后的結(jié)果往往是絕大部分時間已經(jīng)耗費在了你很清楚的地方，比如調(diào)用的底層C函數(shù)、卷積運算、矩陣運算等等。
2. 在MATLAB常用的函數(shù)中，clear，clc，figure等等要牢記。另外，有時候需要注意某些庫函數(shù)的第二個返回值，往往就是你想要的，比如max函數(shù)的第一個值時最大的數(shù)值，而第二個就是數(shù)組的角標，直接用[value index]=max(x)就可以同時獲得，如果你把第二個數(shù)丟了，再用find去找，那就累死了。
3. 學習MATLAB的toolbox函數(shù)及其用法不需要看雜七雜八的書，它的幫助足夠了。打開help->product help，左側(cè)列出了很多toolbox，每個toolbox都有幾個子項，Getting Started里邊具有最權(quán)威的上手示例，如果需要長期使用，應(yīng)該把User’s Guide看一遍，沒有多少內(nèi)容，一般一兩天時間就夠了。里邊具有很多示例的代碼，有用的部分一定親手試一下。另外對于典型應(yīng)用，它都有Examples，雖然對于前沿領(lǐng)域來講，這些算法有點“老”，但是其精煉和高效是其他教材無可比擬的。它會給你展示在這個領(lǐng)域的專家最起碼的實驗技能和討論的主題，甚至可以當做所學專業(yè)可能的實驗課本。如果你對上述過程中的具體函數(shù)及其實現(xiàn)感興趣，可以到Functions里邊找，那里對每個函數(shù)都有詳細的解釋。如果你對這個函數(shù)的實現(xiàn)很感興趣，那么直接在command中寫 “edit 函數(shù)名”，你就可以看到它的實現(xiàn)的源代碼。甚至某些圖形工具，例如fdatool、imtool、bertool等等。函數(shù)內(nèi)部有可能嵌套更深層的函數(shù)，那么請你用一個你最熟悉的數(shù)據(jù)調(diào)用它，通過調(diào)試+單步跟蹤的方式一步一步查下去，由于數(shù)據(jù)你是熟悉的，因此你可以很快搞定其內(nèi)部工作方式。
有兩種例外，其一是MATLAB新的函數(shù)啟用的object類型，對其源碼進行了封裝，通過edit可能看不到什么東西，那么怎么找到它的源代碼呢？有兩個辦法，其一是單步跟蹤，如果還解決不了，那么可以用上文提到的profiler工具，它會把調(diào)用到的函數(shù)一一列寫，很有可能是最頂層的某個函數(shù)進不去，可以在其下的函數(shù)上定一個斷點，看看數(shù)據(jù)跑過來怎樣，再往下一步步跟蹤，基本上就不會有單步跟不到的地方了。
另一個例外是遇到了MATLAB的buildin函數(shù)或者C函數(shù)，那就真的沒辦法了，因為這兩個函數(shù)是沒有源代碼的。
MATLAB庫函數(shù)有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)，第一部分是幫助信息，help可以看到的部分，之后是變量檢查，最后是實現(xiàn)過程。由于很多函數(shù)為了通用，實現(xiàn)的細節(jié)不是最優(yōu)的，并且對參數(shù)做了太多的檢查，如果你需要更好的性能，可以將其關(guān)鍵的語句提煉出來，或者用純粹的矩陣運算表述出來，往往可以起到提速的作用。另外，你也可以把自己的注釋寫在最前邊，這樣就可以通過help查到。
4. 有幾個在源代碼編輯器中的快捷鍵很管用，推薦掌握，ctrl+R注釋選定代碼，ctrl+T取消注釋，調(diào)試的F5，F10，F11之類，終止運行中的程序ctrl+C。另外，如果你在源碼編輯器中閱讀源代碼時遇到一個函數(shù)想查看，直接在函數(shù)上點右鍵，選擇open selection即可。MATLAB保存之后的代碼也是可以撤銷的，甚至可以撤銷到打開MATLAB時最原始時候的狀態(tài)。因此應(yīng)該常保存，以便于防止文檔丟失。源碼中可以通過兩個百分號“%%”分割源碼，甚至只執(zhí)行一部分，十分有利于比較長的源碼。
如果在command中想調(diào)用函數(shù)或者變量，敲寫前幾個字母再按tab鍵就可以得到匹配提示。如果需要查看變量，尤其是二維的數(shù)組，可以用workspace找到它并雙擊，打開Variable Editor，這個編輯器可以和Excel互相復(fù)制粘貼，很是方便。另外，各種窗體的字體和顏色大多是可以改的，在Preferences中有fonts及其他項目，可以關(guān)注一下。最后值得一提的是plot畫出的圖像由于是矢量圖，如果數(shù)據(jù)點很多的話，復(fù)制到word中很可能會顯示卡殼或很慢，可以先拷貝到畫圖里邊，然后再貼到word，這樣就是位圖了。
5. 如果遇到了大運算量，建議不要運算結(jié)束后直接繪圖或者打印結(jié)果，而應(yīng)該采用運算和結(jié)果顯示獨立的程序架構(gòu)。運算是一個程序，計算后的結(jié)果通過save語句存儲成mat文件，再用另一個程序通過load讀取此文件，這樣的好處是可以防止結(jié)果丟失和篡改。另外，為了顯示直觀和調(diào)試的方便，可以實時的將計算的進度顯示在command中，比如：
type={'AACH' 'BSCH' 'TCH/4.8_1' };
i=3;a=1;
fprintf('Calculating Logical Channel %s using %d antennas\n',cell2mat(type(i)),a);
則可以顯示出
Calculating Logical Channel TCH/4.8_1 using 1 antennas
如果制作了日志文件，那就更好了，首先打開一個文件，寫入時間戳clock，它是個數(shù)組，代表年月日時分秒之類。
logfid=fopen('log7-26.txt','a+');
fprintf(logfid,'time ');
fprintf(logfid,'%d.',clock);
fprintf(logfid,'\n');
之后依然用fprintf來打印，只不過需要加入logfid句柄。
fprintf(logfid,'Calculating Logical Channel %s using %d antennas\n',cell2mat(type(i)),a);
最后fclose(logfid); 用以關(guān)閉日志文件，幸運的是，如果由于終止運算而沒有執(zhí)行到這個語句，大多數(shù)日志結(jié)果也是存盤了的。
如果需要運算完畢后自動關(guān)閉計算機，可以加入這么一句
!shutdown -s
嘆號代表執(zhí)行一個外部命令，后邊是windows默認的關(guān)機程序，可以在運行對話框?qū)嶒炓幌?，如果需要停止已?jīng)關(guān)機，那么再運行shutdown –a。
6. MATLAB功能實在很多，新功能層出不窮，最好使用新的版本，MATLAB不一定總是對的，很多細節(jié)是有失偏頗的，我就遇到了幾次，最嚴重的一次是gaussfir函數(shù)出來的結(jié)果整個就是不對的，后來發(fā)現(xiàn)高版本已經(jīng)修正了，因此盡量使用更高的版本。有時隨著版本更新，會對你的代碼提出新的要求，比如用1i代替j代表復(fù)數(shù)，或者用strcmp而不是~=比較字符串等等，它都會用紅線提醒，你可以根據(jù)它的提示予以更正。
7. 對于是否使用Simulink，我認為它很直觀，但是缺點是效率不高（主要針對通信物理層仿真），尤其是蒙特卡洛仿真這種需要大數(shù)據(jù)量的循環(huán)仿真。當時曾經(jīng)嘗試過，學長用Simulink去做，跑5萬點就慢死了，我自己用代碼來寫，跑到50萬點比他的快很多，后來又通過提取函數(shù)內(nèi)部實現(xiàn)和矩陣優(yōu)化等方法又有了很大的提升。有時發(fā)現(xiàn)循環(huán)和判斷太多了，只能用C來做。這是MATLAB的很多庫函數(shù)的選擇，因此如果你需要更高的效率，也可以這樣來做。MATLAB-C聯(lián)合編程雖然有利于提高運算效率（甚至可以利用好多核），但是很難調(diào)試C代碼，在編寫時一定要注意緩沖區(qū)溢出之類的問題，因為它會使整個MATLAB崩潰而重啟。因此最好先在VC調(diào)試好，再跟接口連接起來。當然，調(diào)試的時候C代碼部分沒法單步，但是printf還是可以用的。另外，MATLAB的界面制作工具很好用，而且做出來的東西很贊，建議花點時間學一學，能夠操縱按鈕，讀取復(fù)選框和文本的數(shù)值基本上就夠用了，它會使你的結(jié)果匯報變得很直觀。
很抱歉，由于思路未加整理，十分凌亂，謹此獻給常常使用MATLAB的同志們，希望能夠起到一點作用，使大家能善于利用MATLAB開展自己的研究工作。
