安徽农业大学matlab试卷.doc

安徽农业大学20102011学年第 1学期MATLAB程序设计试卷（A卷）考试形式: 闭卷笔试，2小时适用专业：电信题 号一二三四五总 分得 分得分评阅人一填空题：（共5小题，每小题4分，共20分）1 MATLAB具有功能强大、使用方便、 、 、 等特点。启动MATLAB后，将进入MATLAB 6.5集成环境。MATLAB 6.5集成环境包括 、 、 、 、当前目录窗口和启动平台窗口.2在通常情况下，左除x=ab是 的解，右除x=b/a是 的解，一般情况下， 。 是指11的矩阵， 是指1n或n1的矩阵， 是一个矩形的mn数组， 是指多维数组mnk，其中矩阵和向量都是数组的特例。 3M文件分为 文件和 文件。 变量的作用范围只能在函数内部， 变量在使用前必须用“global”声明。建立矩阵的四种方法：直接输入法， ， ， 。4已知：。 求数组平方= 、数组矩阵平方=5 已知：，。求&运算的结果，|逻运算的结果 得分评阅人二、修改程序（共10分）6下列程序是二维插值四种方法的对比，将顺序语句改为循环语句，并在各行执行语句后添加注释。x,y,z=peaks(7); mesh(x,y,z) xi,yi=meshgrid(-3:0.2:3,-3:0.2:3); z1=interp2(x,y,z,xi,yi,nearest);z2=interp2(x,y,z,xi,yi,linear);z3=interp2(x,y,z,xi,yi,spline);z4=interp2(x,y,z,xi,yi,cubic);figure,mesh(xi,yi,z1) figure,mesh(xi,yi,z2)figure,mesh(xi,yi,z3)figure,mesh(xi,yi,z4)得分评阅人三简单编程题：（共4小题，每小题10分，共40分）7.分别用多项式和符号方程方法，求的根。 8 . y=sin(x)，x从0到2，x=0.02，求y的最大值、最小值、均值和标准差。9. 曲线通过点（2，1）且在该曲线上任一点M(x,y)处的斜率为3x，用符号微分方程求这曲线方程的通解和特解. 并显示结果。得分评阅人四、编程题：（共15分）11. 设计下图信号分析仪图形用户界面程序，并编写调用函数代码。得分评阅人五、仿真题：（共15分）12. 分别使用Simulink的积分模块和传递函数模块求解二阶微分方程：，是单位阶跃函数。MATLAB的优点n1. 容易使用n2. 可以由多种操作系统支持n3. 丰富的内部函数n4. 强大的图形和符号功能n5. 可以自动选择算法n6. 与其他软件和语言有良好的对接性MATLAB的缺点 n运行效率较低n由于MATLAB是一种合成语言，因此，与一般的高级语言相比，用MATLAB编写的程序运行起来时间往往要长一些。 n价格比较贵n一般的用户可能支付不起它的高昂费用。但是，购买MATLAB的昂贵费用在很大程度上可以由使用它所编写的程序的价值抵消。 1数值计算和符号计算功能MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，还提供了十分丰富的数值计算函数。MATLAB和著名的符号计算语言Maple相结合，使得MATLAB具有符号计算功能。2绘图功能MATLAB提供了两个层次的绘图操作：一种是对图形句柄进行的低层绘图操作，另一种是建立在低层绘图操作之上的高层绘图操作。3编程语言MATLAB具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征，而且简单易学、编程效率高。4MATLAB工具箱 MATLAB包含两部分内容：基本部分和各种可选的工具箱。MATLAB工具箱分为两大类：功能性工具箱和学科性工具箱。打开MATLAB 7，默认打开的窗口包括：(1)命令窗口(Command Window)；(2)命令历史窗口(Command History)；(3)工作间管理窗口(Workspace)；(4)当前路径窗口(Current Directory) 标量（scalar）：是指11的矩阵，即为只含一个数的矩阵；向量（vector）：是指1n或n1的矩阵，即只有一行或者一列的矩阵；矩阵（matrix）：是一个矩形的mn数组，即二维数组；数组（array）：是指多维数组mnk，其中矩阵和向量都是数组的特例。【例3-23】一维插值函数插值方法的对比。x=0:10;y=sin(x);xi=0:.25:10;% 将插值方法定义为单元数组strmod=nearest,linear,spline,cubic % 将X轴标识定义为单元数组strlb=(a) method=nearest, (b) method=linear,.(c) method=spline, (d) method=cubic; for i=1:4 yi=interp1(x,y,xi,strmodi); % 在一个图形窗口绘制多幅图形 subplot(2,2,i),plot(x,y,ro,xi,yi,b) xlabel(strlb(i) ；endn二维插值四种方法的对比。nx,y,z=peaks(7); % 生成双峰函数值nmesh(x,y,z) % 绘制网格图n% 生成供插值的数据网格nxi,yi=meshgrid(-3:0.2:3,-3:0.2:3); nz1=interp2(x,y,z,xi,yi,nearest);nz2=interp2(x,y,z,xi,yi,linear);nz3=interp2(x,y,z,xi,yi,spline);nz4=interp2(x,y,z,xi,yi,cubic);n% 绘制邻近点方法插值结果的网格图nfigure,mesh(xi,yi,z1) figure,mesh(xi,yi,z2)nfigure,mesh(xi,yi,z3)nfigure,mesh(xi,yi,z4)ntp=0:2048; % 时域数据点数Nnyt=sin(0.08*pi*tp).*exp(-tp/80); % 生成正弦衰减曲线nt=0:800/2048:800; % 频域点数Nfnf=0:1.25:1000;nyf=fft(yt); % 快速傅里叶变换nya=abs(yf(1:801); % 幅值nyp=angle(yf(1:801)*180/pi; % 相位nyr=real(yf(1:801); % 实部nyi=imag(yf(1:801); % 虚部nplot(tp,yt), axis(0,200,-1,1) % 绘制正弦衰减曲线nfigure, plot(f,ya), axis(0,200,0,60) % 绘制FFT幅值曲线nfigure, plot(f,yp), axis(0,200,-200,10) % 绘制FFT相位曲线nfigure, plot(f,yr), axis(0,200,-40,40) % 绘制FFT实部曲线nfigure, plot(f,yi), axis(0,200,-60,10) % 绘制FFT虚部曲线n分类：命令(脚本)文件 (Script File)n 函数文件 (Function Filen1. M命令文件nM命令文件的说明如下：n（1）MATLAB在运行命令文件时，只是简单地按顺序从文件中读取一条条命令，送到MATLAB命令窗口中去执行；n（2）M命令文件运行产生的变量都驻留在MATLAB的工作空间中，可以很方便地查看变量，在命令窗口中运行的命令都可以使用这些变量；n（3）脚本命令的命令可以访问工作空间的所有数据，因此要注意避免工作空间和命令文件中的同名变量相互覆盖，一般在M命令文件的开头使用“clear”命令清除工作空间的变量。nnn2. M函数文件nM函数文件的说明如下：n（1）M函数文件中的函数声明行是必不可少的；n（2）M函数文件在运行过程中产生的变量都存放在函数本身的工作空间中，函数的工作空间是独立的、临时的，随具体的M函数文件调用而产生并随调用结束而删除，在MATLAB运行过程中如果运行多个函数则产生多个临时的函数空间；n（3）当文件执行完最后一条命令或遇到“return”命令时就结束函数文件的运行，同时函数工作空间的变量被清除；n（4）一个M函数文件至少要定义一个函数。n使用continue语句，显示文件行数。nfid = fopen(magic.m,r); % 打开文件ncount = 0; % 计数器置零nwhile feof(fid) % while循环的判断条件：是否文件末尾n line = fgetl(fid); % 从文件中读行n if isempty(line) | strncmp(line,%,1)n % 判断是否为空行或注释行n continue % 如果是空行或注释行继续下一次循环n endn count = count + 1; % 如果不是空行或注释行计数器加1nendndisp(sprintf(%d lines,count); % 显示剔除后的行数n1.什么是SIMULINKnSIMULINK是MATLAB软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包，它与MATLAB语言的主要区别在于，其与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入，其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建，而非语言的编程上。n2. Simulink的特点n（1）设计简单，系统结构使用方框图绘制，以绘制模型化的图形代替程序输入，以鼠标操作代替编程；n（2）分析直观，用户不需要考虑系统模块内部，只要考虑系统中各模块的输入输出；n（3）仿真快速、准确，智能