MATLAB仿真过程中,编写MATLAB代码的时候犯了很多错误,做了很多蠢事。记录下自己犯错的点点滴滴,并引以为戒。使用MATLAB版本为2014a,以下内容如有不当还请指正。
1. 仿真开始前清理工作区
工作区存在的变量可能会对脚本运行产生影响,故代码(脚本)开头需要添加如下命令
clc;clear all;close all;
2. 养成良好的变量、函数命名习惯
MATLAB中有很多内置的常量、函数等。写代码的时候不能够随意命名,以防造成不必要的麻烦。譬如在循环时不应该使用i,j变量,在MATLAB中这多用于表示虚数符号。更多的内容可以参考《MATLAB 编程风格指南》。
3. 测试完成的代码再写出函数形式
有时候会把相对独立、固定的内容写成一个函数。但往往直接写成函数后是不利于测试的,即使添加断点后进入函数内部查看各变量取值,此时不能够观测到函数之外的变量。因此测试好代码无误再封装成函数是必要的。
4. 浮点数的精度
举个例子,下面代码运行结果是什么呢?
a=10^-17;b=1; if(a+b==1) fprintf(‘a+b=1‘); else fprintf(‘a+b!=1‘); end
答案应该是输出 a+b=1,虽然很明显这是不成立的,但我们要知道MATLAB不是万能的,其表示的数的精度是有限的。对于精度问题不做具体的讨论,意识到这个问题后,我们必须将理论和时间区分开。
譬如在做除法的时候,有些变量依理论而言是不为0的,但实际上可能因为运算过程中的精度损失而使得计算结果产生Inf或是NaN,进而导致程序出现偏差。就拿上述例子来说,运行结果表明a+b-b=0。为避免这些情况的发生,必须对程序做相应的处理。在MATLAB中键入
help eps
This MATLAB function returns the distance from 1.0 to the next largest double-precision number, that is eps = 2^(-52).
可以在帮助文档内阅读详细描述,在实际代码中运用eps防止出现异常。(由其是在具有循环迭代的代码中更要注意这一点)
5. 写好注释,用好发布功能
我有个脚本试着发布了一下,如这里所示,实际上要好看些。这部分内容可以在帮助-MATLAB-Programming Scripts and Functions-Scripts中找到相关的介绍。个人觉得还是不错的,注释是肯定要写的,既然要写,为何不好好按照格式写呢?
当然,MATLAB提供的功能还是比较简单的,具体的功能大概也就这些。使用发布功能后代码会运行一遍,之后将结果也添加到发布的文档中去。
%%文档标题 % 具体描述 % % 有格式文本 % 最后修改日期:2015-03-07 % 软件版本:MATLAB(R) 2014a % % *加粗* % % # 编号列表 % # 编号列表 %%有标题节 % %% %
6. 用好帮助,更要看清帮助
为什么很多仿真都用MATLAB?因为MATLAB很强大,很全面,可以做好很多事情。了解其强大功能的一个很好的途径是看其自身的帮助。当然,我想强调的是看清帮助。
前几天就犯了个错误,sgn是取符号的函数,MATLAB里面有个函数叫做sign实现了这个功能。然后我就用了,没有看清sign(0)=0……然而我希望的结果是sign(0)=1。所以在实际使用过程中还是要看清楚才行。
7. 适时保存运行结果
有的仿真要跑1天、两天、很多天,而且往往是可以中断的。为了防止电脑死机、断点,适时保存运行结果是必要的。我们可以让程序在命令行窗口实时输出信息以查看代码运行状态,并利用diary将这些信息保存起来。譬如
diary; fprintf(‘\n-------------------------------\n‘); fprintf(‘Eb/No = %e \n‘,Var1); fprintf(‘总帧数 = %d, ‘,Var2); fprintf(‘误帧数 = %d, ‘,Var3);
但我还是觉得新建文件自由一些,命令行窗口实时输出信息的格式还是不太好看。譬如我们可以将运行结果采用表格的形式存储起来,之后用readtable读取。
fid = fopen(FILE_NAME,‘at+‘); fprintf(fid,‘日期 %s\n‘,datestr(now,‘yyyymmdd‘)); fprintf(fid,‘EbN0\t T_Frame\t E_Frames\t E_Bits\t A_IterNums\t BER\t FER\n‘); fprintf(fid,‘%3.2g\t %5d\t %4d\t ‘,EbN0_dB(nEbN0),nF,frameError(nEbN0)); fprintf(fid,‘%8d\t %8.6g\t ‘,bitError(nEbN0),iterNumTotal(nEbN0)/nF); fprintf(fid,‘%e\t %e\n‘,BER(nEbN0),frameError(nEbN0)/nF); readtable(FILE_NAME,‘HeaderLines‘,1,‘Delimiter‘,‘\t‘)
读取的结果大概是这个样子,还是很好看的(虽然歪了……),而且可以轻松获取每列数据。
EbN0 T_Frame E_Frames E_Bits A_IterNums BER FER ____ _______ ________ ______ __________ ___ ___ 1 1 0 0 27 0 0
8.待续
……