信息论编码实验一MATLAB的基本操作.doc

实验一 MATLAB的基本操作 一、实验目的1、掌握Matlab软件使用的基本方法；2、熟悉Matlab的数据表示、基本运算方法；3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制。二、实验仪器与软件1、PC机1台2、MATLAB7.0环境 三、实验原理MATLAB环境是一种为数值计算、数据分析和图形显示服务的交互式的环境。MATLAB有3种窗口，即：命令窗口（The Command Window）、m-文件编辑窗口（The Edit Window）和图形窗口（The Figure Window），而Simulink另外又有Simulink模型编辑窗口。1、命令窗口（The Command Window）当MATLAB启动后，出现的最大的窗口就是命令窗口。用户可以在提示符“”后面输入交互的命令，这些命令就立即被执行。在MATLAB中，一连串命令可以放置在一个文件中，不必把它们直接在命令窗口内输入。在命令窗口中输入该文件名，这一连串命令就被执行了。因为这样的文件都是以“.m”为后缀，所以称为m-文件。2、m-文件编辑窗口（The Edit Window）我们可以用m-文件编辑窗口来产生新的m-文件，或者编辑已经存在的m-文件。在MATLAB主界面上选择菜单“File/New/M-file”就打开了一个新的m-文件编辑窗口；选择菜单“File/Open”就可以打开一个已经存在的m-文件，并且可以在这个窗口中编辑这个m-文件。如，计算，只需在提示符“”后输入“(1+2)*3-4)/23”，然后按Enter键。该命令行涉及加、减、乘、除及幂运算符，MATLAB运算的执行次序遵循的优先规则为：从左到右执行；幂运算具有最高的优先级，乘法和除法具有相同的次优先级，加法和减法有相同的最低优先级；使用括号可以改变前述优先次序，并由最内层括号向外执行。3、常用命令MATLAB可以把多条命令放在同一行，各命令之间用逗号“，”或分号“；”隔开，逗号告诉MATLAB系统显示本命令的结果，分号告诉系统取消结果的显示（只是不显示，该命令行仍正常执行）。clear命令若想清除MATLAB当前工作空间中所有定义过的变量，使用clear命令；若只想清除其中某几个变量，只需在命令clear后写入变量的名称即可，如想清除变量x、y，在“”后键入“clear x y”即可。help命令在MATLAB命令窗口使用help命令寻求帮助。例如， help ceillookfor命令lookfor命令来查询根据用户提供的关键字搜索到的相关函数，然后再使用help命令与其配合使用，可了解查询到的确切函数的具体用法。常用的数学函数如表1所示。表1 常用数学函数表函数功能函数功能sin(x)正弦函数asin(x)反正弦函数cos(x)余弦函数acos(x)反余弦函数tan(x)正切函数atan(x)反正切函数abs(x)绝对值或复数的模sqrt(x)开平方real(x)复数的实部imag(x)复数的虚部angle(x)复数的相角conj(x)复数的共轭exp(x)e的指数函数pow2(x)2的指数函数log(x)自然对数函数log2(x)以2为底的对数函数log10(x)以10为底的对数函数sign(x)符号函数round(x)四舍五入函数fix(x)沿原点方向舍入floor(x)沿负无穷大方向舍入ceil(x)沿正无穷大方向舍入rat(x)将实数x展开为多项分数rats(x)将实数x化为分数rem(x,y)x除以y的余数mod(x,y)求模数(带符号的余数)gcd(x,y)整数x、y的最大公因子lcm(x,y)整数x、y的最小公倍数4、MATLAB的矩阵运算 MATLAB的基本数据结构和运算单元是矩阵。1、矩阵的创建创建矩阵时要遵循以下几条基本规则：（1）将矩阵元素输入方括号内；（2）同一行的元素用逗号或空格分隔；（3）不同行的元素用分号分隔或直接用回车符换行后分行输入。例如：输入如下命令 A=16 3 2 13;5 10 11 8;9 6 7 12;4 15 14 12、矩阵元素的引用（1）A(:,j)表示取A矩阵的第j列全部元素；A(i,:)表示A矩阵第i行的全部元素；A(i,j)表示取A矩阵第i行、第j列的元素。（2）A(i:i+m,:)表示取A矩阵第ii+m行的全部元素；A(:,k:k+m)表示取A矩阵第kk+m列的全部元素，A(i:i+m,k:k+m)表示取A矩阵第ii+m行内，并在第kk+m列中的所有元素。四、实验内容：1、帮助命令：使用 help 命令，查找 sqrt（开方）函数的使用方法；2、使用lookfor命令寻找一个数以十为底的对数函数。3、矩阵运算（1）矩阵的乘法 已知 A=1 2;3 4; B=5 5;7 8; 求 A2*B解答：（2）矩阵除法 已知 A=1 2 3;4 5 6;7 8 9; B=1 0 0;0 2 0;0 0 3;AB,A/B（3）使用冒号选出指定元素已知： A=1 2 3;4 5 6;7 8 9;求 A 中第 3 列前 2 个元素；A 中所有列第 2，3 行的元素；4、相传古代印度国王要褒奖他的聪明能干的宰相达依尔（国际象棋发明者），问他要什么？达依尔回答：“陛下只要在国际象棋棋盘的第一个格子上放一粒麦子，第二个格子上放二粒麦子，以后每个格子的麦子数都按前一格的两倍计算。如果陛下按此法给我64格的麦子，就感激不尽，其他什么也不要了。”国王想：“这还不容易！”让人扛了一袋麦子，但很快用光了，再扛出一袋还不够，请你为国王算一下共要给达依尔多少小麦？（1袋小麦约1.4108颗）（注：将源程序和实验结果写在报告中）五、实验结果（利用所学知识，完成上述各项实验内容，并将实验过程和实验步骤和结果写在报告中。）1、2、3（1）、3（2）、3（3）、4、源程序：i=0,a=2;for n=0:1:63 b=an; i=b+i;endi=i/(1.4*108)实验结果六、实验小结（对本次实验结果进行分析和总结）本次实验顺利完成。通过这次实验，我掌握了Matlab软件使用的