误差理论与数据处理实验报告

误差理论与数据处理误差理论与数据处理 实验报告实验报告 实验名称 实验名称 MATLABMATLAB 软件基础软件基础 班级 学号 班级 学号 姓名 姓名 实验时间 实验时间 成绩 成绩 一 一 实验目的实验目的 熟悉 MATLAB 软件的用户环境 了解 MATLAB 软件的一般目的命 令 掌握 MATLAB 数组操作与运算函数 掌握 MATLAB 软件的基 本绘图命令 掌握 MATLAB 语言的几种循环 条件和开关选择 结构 通过该实验的学习 使学生能灵活应用 MATLAB 软件解决一些 简单问题 能借助 MATLAB 软件进行曲线或图形的绘制 二 二 实验原理实验原理 三 三 实验内容和结果实验内容和结果 1 1 程序及流程程序及流程 1 MATLAB 软件的数组操作及运算练习 设有分块矩阵 A 其中 E R O S 分别为单位矩阵 随机 阵 零阵和对角阵 试通过数值计算验证 2 2 程序 E eye 3 R rand 3 2 O zeros 2 3 S diag 1 2 A E R O S a E R R S O S 2 A 2 a 2 直接使用 MATLAB 软件进行作图练习 1 在同一个坐标下作出 sin 2 1 t 和 cos 2 10 t 2 条曲 线的图形 并要求在图上加粗相应标注 程序 x 0 0 001 1 plot x sin 2 pi x x cos 2 pi 10 x 2 用 subplot 分别在不同的坐标系下作出下列两条曲线 为每 幅图形加上标题 1 正态分布 N 0 1 的概率密度函数曲线 2 反正弦分布的概率密度函数曲线 取 a 1 程序 x 5 0 01 5 r randn 1 1 y1 normpdf x 0 1 y2 1 pi sqrt 1 r 2 subplot 2 1 1 plot x y1 subplot 2 1 2 plot x y2 3 画出下列曲面的 3 维图形 sin 2 2 程序 x y meshgrid 0 0 25 4 pi z sin pi sqrt x 2 y 2 mesh x y z axis 0 4 pi 0 4 pi 2 5 1 3 用 MATLAB 语言编写命令 M 文件和函数 M 文件 编写函数 M 文件 sq m 用迭代法求 x 的值 求平方根的迭 代公式为迭代的终止条件为前后两次求出 1 1 2 的 x 的差的绝对值小于 10 5 程序 function y sq a err 10 5 Xn a Xn1 0 5 Xn a Xn while abs Xn1 Xn err Xn Xn1 Xn1 0 5 Xn a Xn end y Xn1 2 实验结果 数据或图表 3 3 结果分析结果分析 四 四 心得体会心得体会 1 通过本次实验 我初步学习使用 clc clear 指令 观察 command window command history 和 workspace 等窗口的变化结果 明白了 两者的区别 Clc 是清除 workspace command window command history 不 变化 Clear 清除 workspace command window command history 不变化 2 本次实验掌握了一些基本的运算指令 像数组和矩阵的各种运算符号 尤其 要注意两者的区别 例如 A B 是指内维相同矩阵相乘 而 A B 是指 A 数组与 B 数组对应元素的相乘 同时注意矩阵的左乘和右乘 例如 A B 是 A 右除 B 指 B 矩阵乘以 A 矩阵的逆 而 B A 是 A 左除 B 指 矩阵乘以 矩阵的逆 3 此外 本实验要掌握一些标准数组生成函数的使用 例如 diag 产生对角 行矩阵 eye 产生单位矩阵 等 还有一些数组操作函数 例如 det 求方 阵的行列式值 rank 求矩阵的秩 误差理论与数据处理误差理论与数据处理 实验报告实验报告 实验名称 实验数据的统计分析实验名称 实验数据的统计分析 班级 学号 班级 学号 姓名 姓名 实验时间 实验时间 成绩 成绩 一 一 实验目的实验目的 通过对试验数据进行统计分析 学习掌握实验数据统通过对试验数据进行统计分析 学习掌握实验数据统 计分析的基本方法 学习利用计分析的基本方法 学习利用 matlabmatlab 软件编程长生不软件编程长生不 同分布规律的随机数据并对之进行统计分析 具体包同分布规律的随机数据并对之进行统计分析 具体包 括画出统计直方图 求解均值 方差等统计参数 括画出统计直方图 求解均值 方差等统计参数 二 二 实验原理实验原理 三 三 实验内容和结果实验内容和结果 1 1 程序及其流程程序及其流程 1 1 利用利用 matlabmatlab 软件编程产生软件编程产生 500500 个均值为个均值为 1010 方差为方差为 5 5 的正态分布随机数据 求出该组数据的正态分布随机数据 求出该组数据 的均值 方差并画出其统计直方图和概率密度的均值 方差并画出其统计直方图和概率密度 曲线曲线 r 10 5 randn 1 500 bar r plot r 2 2 在同一个坐标下画出正态分布密度在同一个坐标下画出正态分布密度 N N 0 10 1 N 0 4 N 0 4 和和 N 10 1 3N 10 1 3 条曲线的图形 并比较它条曲线的图形 并比较它 们之间的差异 们之间的差异 x 15 0 001 20 y1 normpdf x 0 1 y2 normpdf x 0 4 y3 normpdf x 10 1 plot x y1 hold on plot x y2 hold on plot x y3 3 3 利用利用 matlabmatlab 软件编程产生软件编程产生 500500 个均匀分布随个均匀分布随 机数据 求出该组数据的均值 方差并画出其机数据 求出该组数据的均值 方差并画出其 统计直方图和概率密度曲线 统计直方图和概率密度曲线 A unifrnd 0 1 1000 1 bar A plot A 4 4 在同一坐标下滑出标准正态分布 自由度分别在同一坐标下滑出标准正态分布 自由度分别 为为 5 10 205 10 20 的的 t t 分布的概率密度曲线 并对之分布的概率密度曲线 并对之 进行比较 进行比较 bar A plot A x 10 0 01 10 y tpdf x 5 y1 tpdf x 10 y2 tpdf x 20 plot x y hold on plot x y1 hold on plot x y2 hold on y3 normpdf x 0 1 plot x y3 5 5 在同一坐标下画出自由度分别为在同一坐标下画出自由度分别为 5 10 205 10 20 的想的想 x 2x 2 分布的概率密度曲线 并对之进行比较 分布的概率密度曲线 并对之进行比较 x 0 0 01 30 y chi2pdf x 5 y2 chi2pdf x 10 y3 chi2pdf x 20 plot x y hold on plot x y2 hold on plot x y3 6 6 在同一坐标下画出在同一坐标下画出 F F 分布 分布 F 4 5 F 10F 4 5 F 10 20 20 和和 F F 50 5050 50 的概率密度曲线 并对之进行比 的概率密度曲线 并对之进行比 较 较 x 0 0 001 8 y fpdf x 4 5 y2 fpdf x 10 20 y3 fpdf x 50 50 plot x y hold on plot x y2 hold on plot x y3 2 2 实验结果实验结果 r Columns 1 through 1012 6883 19 1694 1 2942 14 3109 11 5938 3 4616 7 8320 11 7131 27 8920 23 8472 Columns 11 through 203 2506 25 1746 13 6270 9 6847 13 5737 8 9752 9 3793 17 4485 17 0452 17 0860Columns 21 through 30 13 3575 3 9626 13 5862 18 1512 12 4445 15 1735 13 6344 8 4828 11 4694 6 0636 Columns 31 through 4014 4420 4 2646 4 6556 5 9525 4 7214 17 1919 11 6260 6 2254 16 8515 1 4424 Columns 41 through 50 9 4888 8 7928 11 5960 11 5643 5 6756 9 8497 9 1756 13 1385 15 4663 15 5464 Columns 51 through 605 6817 10 3868 3 9294 4 4325 9 9658 17 6632 6 1517 11 8569 8 8721 15 5868 Columns 61 through 704 5547 10 1628 12 7626 15 5031 17 7211 10 4297 2 5420 6 2885 4 6921 21 7523 Columns 71 through 806 9220 13 7404 9 0379 14 4431 6 1758 2 9887 2 8881 12 4410 9 1131 9 0197Columns 81 through 9017 0966 11 4579 10 9891 17 9385 5 9777 13 4831 14 1754 8 7814 11 0784 4 1708Columns 91 through 1004 2602 10 5244 13 6113 22 9275 6 6655 10 9367 9 5875 0 3349 7 8052 1 0266Columns 101 through 11014 2019 5 5598 10 5005 7 2774 11 5176 6 9984 12 4498 13 6968 18 5594 9 0294Columns 111 through 120 0 6918 5 8021 16 7730 4 6392 14 8048 10 6202 17 1835 0 1955 9 0115 3 9608Columns 121 through 13024 5400 14 1261 16 8949 4 7091 7 6569 8 6377 15 4921 8 6106 13 5077 0 2591Columns 131 through 1408 2308 5 8821 2 1147 12 5399 11 4099 10 1674 3 3316 15 6375 11 7509 8 5047Columns 141 through 15010 1144 8 6900 1 2489 8 5717 5 8432 5 1040 4 2180 7 3322 0 0132 14 8211Columns 151 through 16012 6003 9 8999 9 8261 6 0092 15 0934 9 3339 6 4273 16 7569 8 8761 7 0549Columns 161 through 1708 5312 5 7604 4 3994 22 6300 18 2775 11 5377 3 7144 5 6727 9 1173 13 9571Columns 171 through 1803 3400 1 6493 2 7545 11 6676 11 9568 12 2584 9 3486 10 9184 7 6192 14 3101Columns 181 through 1903 1915 12 2751 5 7565 8 3256 12 7639 15 1955 4 4118 16 3033 13 3007 9 6607 Columns 191 through 2009 0239 8 9120 8 4845 10 1152 10 2565 14 1303 17 6349 12 3346 8 9514 13 1260Columns 201 through 21010 9161 4 8512 14 7461 11 5353 10 6759 12 5762 11 3070 5 2926 9 1883 9 2697Columns 211 through 2207 3399 18 4105 5 6214 7 5809 6 4400 4 1289 9 0388 8 6296 17 6504 8 7549Columns 221 through 2304 6789 18 0173 16 1734 8 8519 2 4692 7 7769 9 2203 11 3803 8 6942 12 2171Columns 231 through 24011 9595 3 7466 5 2602 6 2945 7 4609 8 3971 10 0623 5 1459 7 7149 16 2122Columns 241 through 2504 6665 14 6686 11 7516 9 8550 10 9123 2 1747 9 5773 18 0197 10 4917 10 2069Columns 251 through 2606 3292 9 8459 11 1617 12 1319 8 1360 8 8177 20 1185 1 2918 21 1472 11 6878Columns 261 through 27015 0003 1 6792 7 0498 8 6097 12 1136 1 6490 12 3582 3 9358 10 3310 13 2618Columns 271 through 28011 6353 15 4132 15 0304 6 7455 11 2853 5 2781 3 3911 14 6241 10 0002 9 7254Columns 281 through 29014 5556 12 9729 11 7510 16 2513 14 6489 11 1988 6 5482 6 7422 15 9605 1 9408 Columns 291 through 3009 8777 0 2558 15 1025 14 3086 10 0058 9 6458 2 4314 12 9059 0 9622 1 5964Columns 301 through 31010 3997 5 2576 12 0575 13 3849 14 2887 6 5442 12 2469 10 5032 14 1303 12 6808Columns 311 through 32014 4894 9 3403 9 2640 15 0389 0 6183 7 4771 3 6470 8 0871 13 2434 14 1286Columns 321 through 3304 9253 7 6447 10 6851 8 5407 11 5091 11 9997 5 3502 9 1158 0 6605 15 7268Columns 331 through 3406 8545 3 9808 8 7303 2 8568 9 8957 7 1967 20 8889 15 6923 2 4844 12 2066Columns 341 through 3503 0093 8 7247 10 8220 13 7387 8 6348 17 8815 7 5953 11 6376 13 3237 10 4259Columns 351 through 36014 4048 11 6161 6 0793 0 9731 19 2930 6 9773 10 5168 12 8158 10 5680 5 476Columns 361 through 3707 6614 9 3756 17 3948 5 6959 13 9233 11 5431 8 8307 4 7151 8 5793 9 5665Columns 371 through 3802 6530 10 9609 5 8885 9 5288 11 6811 5 4767 8 5587 11 7503 0 8207 15 1799Columns 381 through 39022 1223 14 7970 8 4211 12 1431 4 8201 19 3893 14 7035 13 9367 5 6206 11 5997Columns 391 through 4007 2085 8 4429 7 1500 4 8713 5 4563 8 9505 1 5057 13 0380 9 4110 13 4958Columns 401 through 41011 3482 12 4714 2 5844 4 8987 7 7650 10 5483 15 6437 8 5502 16 3078 12 3771Columns 411 through 42015 8706 10 6347 6 7159 2 5930 10 7774 14 0928 8 5371 7 2961 8 4568 4 5170Columns 421 through 4307 5350 9 0963 10 2292 9 6811 13 0567 10 5466 19 0701 11 5601 19 0225 6 3844Columns 431 through 44012 6327 8 6987 13 0007 12 9697 0 9301 3