MATLAB仿真总结

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('
-------------------------------
');
fprintf('Eb/No = %e 
',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
',datestr(now,'yyyymmdd'));
fprintf(fid,'EbN0	 T_Frame	 E_Frames	 E_Bits	 A_IterNums	 BER	 FER
');
fprintf(fid,'%3.2g	 %5d	 %4d	 ',EbN0_dB(nEbN0),nF,frameError(nEbN0));
fprintf(fid,'%8d	 %8.6g	 ',bitError(nEbN0),iterNumTotal(nEbN0)/nF);
fprintf(fid,'%e	 %e
',BER(nEbN0),frameError(nEbN0)/nF);  

readtable(FILE_NAME,'HeaderLines',1,'Delimiter','	')

    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

……