Matlab实验.doc

MATLAB实验报告学 校： 湖北文理学院 学 院： 物理与电子工程学院 专 业： 电子信息工程 学 号： 2013128182 姓 名： 张 冲 指导教师： 宋立新 实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算 一、实验目的： 1熟悉MATLAB开发环境2掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算二、实验内容 1、学习使用help命令，例如在命令窗口输入help eye，然后根据帮助说明，学习使用指令eye（其它不会用的指令，依照此方法类推） 2、学习使用clc、clear，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。3、初步程序的编写练习，新建M-file，保存（自己设定文件名，例如exerc1、exerc2、 exerc3），学习使用MATLAB的基本运算符。3、 练习1) help rand，然后随机生成一个26的数组，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。2) 学习使用clc、clear，了解其功能和作用。3) 用逻辑表达式求下列分段函数的值4) 求100,999之间能被21整除的数的个数。（提示：rem,sum的用法）4、 实验结果1）2） clc:清除命令窗口所有内容，数值不变；clear:初始化变量的值。3）4）实验二 MATLAB数值运算1、 实验目的1、掌握矩阵的基本运算2、掌握矩阵的数组运算二、实验内容1) 输入C=1:2:20，则C（i）表示什么？其中i=1,2,3,10。2) 输入A=7 1 5；2 5 6；3 1 5，B=1 1 1; 2 2 2; 3 3 3，在命令窗口中执行下列表达式，掌握其含义： A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3) A(:,3).*B(:,2) A(:,3)*B(2,:) A*B A.*B A2 A.2 B/A B./A3) 二维数组的创建和寻访，创建一个二维数组（48）A，查询数组A第2行、第3列的元素，查询数组A第2行的所有元素，查询数组A第6列的所有元素。4) 两种运算指令形式和实质内涵的比较。设有3个二维数组A24，B24，C22，写出所有由2个数组参与的合法的数组运算和矩阵指令。5) 学习使用表4列的常用函数（通过help方法） 6) 学习使用表5数组操作函数。 7) 生成一个3行3列的随机矩阵，并逆时针旋转90，左右翻转，上下翻转。8) 已知a=1 2 3，b=4 5 6， 求a.b和a./ b9) 用reshape指令生成下列矩阵，并取出方框内的数组元素。3、 实验结果1）C(i)表示C中的第i个的数值；2） 3）4） 5） 略6） 略7） 8） 9）10）数组和矩阵有何不同？数组中的元素可以是字符等，矩阵中的只能是数，这是二者最直观的区别。从外观形状和数据结构上看，二维数组和数学中的矩阵没有区别。但是矩阵作为一种变换或映射算子的体现，矩阵运算有着明确而严格的数学规则。而数组运算是Matlab软件所定义的规则，其目的是为了数据管理方便、操作简单、指令形式自然和执行计算的有效。虽然数组运算尚缺乏严谨的数学推理，而且数组运算仍在完善和成熟中，但是它的作用和影响正随着matlab的发展而扩大。实验三 符号工具箱的应用一、实验目的：1、掌握创建符号表达式和矩阵的方法。2、掌握符号函数极限及导数求解方法。3、掌握符号表达式的微分和积分运算。4、掌握数值插值与曲线拟合的方法及其应用二、实验内容1、求阶跃函数的傅里叶、拉普拉斯及Z变换。2、求下列变上限积分对变量x的导数：。3、求解方程 1）2） 3） 4、用两种方法创建符号矩阵，A = a, 2*b 3*a, 0 5、计算二重不定积分6、对符号方程f = ax2+bx+c 求解。1）对x求解，2）对a求解。7、求解微分方程。8、绘制线性系统的相平面图。（分别给出x(0)=1,x(0)=0; x(0)=2,x(0)=0; x(0)=3,x(0)=0;）三、实验结果1）2）3） 4）5）6）7）8）实验三 MATLAB语言的程序设计一、实验目的： 1、熟悉MATLAB程序编辑与设计环境2、掌握各种编程语句语法规则及程序设计方法 3、函数文件的编写和设计 4、了解和熟悉跨空间变量传递和赋值 二、实验内容：1、熟悉MATLAB程序编辑与设计环境。2、用for循环语句实现求1100的和。3、用for循环语句实现编写一个求n阶乘的函数文件。4、一行100列的Fibonacci数组a，元素满足Fibonacci 规则：a(1)=a(2)=1， a(i)=a(i-1)+a(i-2)(i=3,4,)，求该数组中第一个大于10000的元素。练习B 思考题4、已知一维数组A=2,4,5,8,10,B=4,6,9,3,4，用for循环语句实现。求和函数可用sum()。.5、利用for循环求1！+2！+3！+ +5！的值。.6、编写M函数表示曲线y2=e-t/3sin(3t)以及它的包络线y1=e-t/3，并从命令窗口输入命令语句绘制曲线，t的取值范围是0,4。7、设，编写一个M函数文件，使得调用f(x)时，x可用矩阵代入，得出的f(x) 为同阶矩阵三、实验结果：1）2） 3）4） 5）6） 实验五 MATLAB图形绘制一、实验目的：1、学习MATLAB图形绘制的基本方法； 2、熟悉和了解MATLAB图形绘制程序编辑的基本指令； 3、熟悉掌握利用MATLAB图形编辑窗口编辑和修改图形界面，并添加图形的各种标注； 4、 掌握plot、subplot的指令格式和语法。二、实验内容：1. 二维曲线绘图基本指令演示。本例运作后，再试验plot(t), plot(Y), plot(Y,t) ，以观察产生图形的不同。2. 用图形表示连续调制波形Y=sin(t)sin(9t) 及其包络线。3. 在一个图形窗口绘制正弦和余弦曲线，要求给图形加标题“正弦和余弦曲线”，X轴Y轴分别标注为“时间t”和“正弦、余弦”，在图形的某个位置标注“sin(t)”“cos(t)”，并加图例，显示网格，坐标为正方形坐标系。三、实验结果：1）2）3）实验六 MATLAB数值及符号运算一、实验目的：1、掌握矩阵的基本运算； 2、掌握矩阵的数组运算； 3、掌握多项式的基本运算； 5、 掌握求解代数方程的方法。二、实验内容：1.已知a=1 2 3;4 5 6;7 8 0，求其特征多项式并求其根。2.用MATLAB求解下面的的方程组。3.已知多项式a(x)=x2+2x+3，b(x)=4x2+5x+6，求a，b的积。4.求解微分方程，并画出相平面图。5.已知系统冲激响应为h(n)=0.05,0.24,0.40,0.24,0.15,-0.1,0.1 ，系统输入u(n)由指令randn(state,1);u=2*(randn(1,100)0.5)-1产生，该输入信号的起始作用时刻为0。试用直杆图（提示：用stem指令）画出分别显示该系统输入、输出信号的两张子图。三、实验结果：1）2）3） 4）5）实验七 采用SIMULINK的系统仿真 一、实验目的： 1、熟悉SIMULINK 工作环境及特点2、掌握线性系统仿真常用基本模块的用法3、掌握SIMULINK 的建模与仿真方法二、实验内容： 1. 利用SIMULINK求解微分方程 ，方程的初始条件为x(0)=1，。在增益模块Gain取值分别为2和100的情况下（即运行，给出运行结果。2. 已经系统框图，求传递函数，并求阶跃响应。 3、用两种滤波器设计方法实现教材例7.2-1三、实验结果 1）系统模型:运行波形：2）3） 幅频，相频响应曲线： 冲击响应：实验八 MATLAB综合应用应用一、实验内容：1. 利用Simulink求解在区间0,1的积分，并求出积分值I(1).2. 时变系统的仿真：对时变受控对象模型 ，考虑一个控制系统模型如图所 示， 其中：，均为常 数，试分析闭系统的阶跃响应曲线。 二、实验结果： 1） 模型图：波形图： 2）模型图： 波形图： 实验九 MATLAB在信号与系统中的应用一、实验目的：1、掌握利用MATLAB求解LTI系统的方法； 2、掌握用MATLAB中滤波分析的函数命令； 3、熟悉MATLAB信号处理工具箱； 二