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1、M A T L A B 实实 验验 指指 导导 书书 电子信息工程学院电子信息工程学院 目录目录 实验一实验一 MATLAB 安装与界面安装与界面 .1 实验二实验二 MATLAB 符号计算与应用符号计算与应用 2 实验三实验三 MATLAB 数值数组与向量化运算数值数组与向量化运算4 实验四实验四 MATLAB 数值计算数值计算.7 实验五实验五 MATLAB 可视化可视化.10 实验六实验六 M 文件及文件及 MATLAB 综合应用综合应用16 实验一实验一 Matlab 安装与界面安装与界面 【实验目的实验目的】 【实验原理实验原理】 1. 安装 MATALB 软件，并按理论教学内容逐一
2、熟悉软件界面及软件特点。 【实验仪器实验仪器】 1.配置在 PIV2.0GHZ/512MB 以上的 PC 机； 2. MATALB7.0 以上版本软件。 【实验内容及步骤实验内容及步骤】 1. 完成 MATLAB 软件安装； 2. 熟悉 MATLAB 运行环境。 （1）命令窗口的使用。 （2）工作空间窗口的使用。 （3）工作目录、搜索路径的设置。 （4）命令历史记录窗口的使用。 （5）了解各菜单的功能。 3. 图示复数的和展示 MATLAB 的可视化能力； iziz21,34 21 4. 画出衰减振荡曲线， 的取值范围是；展示数组运算的优点及 tey t 3sin 3 t 4 , 0 MATL
3、AB 的可视化能力。 5. 创建一个 M 文件，输入步骤 4 的相关程序，运行程序并变换名称保存，将工作空间中 的 y 变量的 MAT 文件变换路径输出保存，然后再向内存装载 MAT 文件。 6. 以命令窗口中输入 help Laplace、help 浏览器中搜索两种方式体会 MATLAB 帮助系统的 特点和功能。 【实验报告要求实验报告要求】 1整理实验结果。 2总结实验心得体会 实验二实验二 Matlab 符号计算与应用符号计算与应用 【实验目的实验目的】 1. 掌握 MATLAB 符号计算的基本语法规则 2. 掌握 MATLAB 符号计算求解微积分、线性代数问题 3. 熟悉 MATLAB
4、 符号计算在信号处理领域的应用 【实验原理实验原理】 1. 以 MATALB 与 MuPAD 库函数间符号计算机理和基本的微积分运算原理为基础，研究常 见的工程定解问题以及连续信号处理问题。 【实验仪器实验仪器】 1.配置在 PIV2.0GHZ/512MB 以上的 PC 机； 2. MATALB7.0 以上版本软件。 【实验内容及步骤实验内容及步骤】 1.运行下列代码比较符号（类）数字与数值（类）数字之间的差异。 a=pi+sqrt(5) sa=sym(pi+sqrt(5) Ca=class(a) Csa=class(sa) vpa(sa-a) 2. 熟悉 simple 命令并简化。 3 23
5、 8 1261 xxx f 3. 对符号矩阵进行特征向量分解，并尝试置换操作。 dc ba 4. 用简单算例演示 subs 的常见置换规则。 5. 试用符号计算求。 2 2 1 lim 1 kx x x 6. 试用符号计算求的 Jacobian 矩阵。 )sin()cos( ),( 21 2 1 21 2 xx x ex xx x f 2 3 1 3 2 2 1 2 2 1 1 1 x f x f x f x f x f x f 7. 试用符号计算求，。 1 0 3 , t t kt 1 2 ) 1( , ) 12( 1 k k kk 8. 试用符号计算求积分。 2 1 222 22 )( x
6、 x yx xy dzdydxzyx 9. 根据 Fourier 变换定义，用积分指令求方波脉冲的 Fourier 变 23/ 23/ 2 0 t y else 换，并作图显示。 10试用符号计算求 线性方程组的解。d np q ndqpqd n p qpnd 22 10 4 81, 【实验报告要求实验报告要求】 1整理实验结果。 2总结实验心得体会 实验三实验三 Matlab 数值数组与向量化运算数值数组与向量化运算 【实验目的实验目的】 1. 掌握 MATLAB 二维数值数组的创建和寻访 2. 掌握 MATLAB 数组运算和向量化编程 3. 掌握常用标准数组生成函数和数组构作技法 4. 数
7、 NaN、 “空”数组概念和应用；关系和逻辑操作及应用 【实验原理实验原理】 1.在 MATALB 中，几乎所有运算对象均被视为一种广义的矩阵，而在进行大规模数值计 算时，将循环运算转化为矩阵运算可节约代码量、提高程序运行效率。 【实验仪器实验仪器】 1.配置在 PIV2.0GHZ/512MB 以上的 PC 机； 2. MATALB7.0 以上版本软件。 【实验内容及步骤实验内容及步骤】 1. 已知，分别用符号计算和数值计算求，比较二者区别。tttfcos)( 2 dttfxs x 0 )()( 2. 一维数组的常用创建方法举例。 （1）a1=1:6 a2=0:pi/4:pi a3=1:-0.
8、1:0 （2）b1=linspace(0,pi,4) b2=logspace(0,3,4) （3）c1=2 pi/2 sqrt(3) 3+5i （4）rand(state,0) c2=rand(1,5) 3. 在 MATLAB 环境下，用下面三条指令创建二维数组 C。 a=2.7358; b=33/79; C=1,2*a+i*b,b*sqrt(a);sin(pi/4),a+5*b,3.5+i 4. 根据现有数据在数组编辑器中创建一个的数组。)83( 5. 标准数组产生的演示 ones(2,4) randn(state,0) randn(2,3) D=eye(3) diag(D) diag(di
9、ag(D) randsrc(3,20,-3,-1,1,3,1) 6. 熟悉数组元素及子数组的各种标识和寻访格式；冒号的使用；end 的作用。 A=zeros(2,6) A(:)=1:12 A(2,4) A(8) A(:,1,3) A(1,2,5,6) A(:,4:end) A(2,1:2:5)=-1,-3,-5 B=A(1,2,2,2,1,3,5 ) L=A axis(0,pi,-1,1),title(1)点过少的离散图形点过少的离散图形) subplot(2,2,2),plot(t1,y1,t1,y1,r.)% axis(0,pi,-1,1),title(2)点过少的连续图形点过少的连续图形
10、) subplot(2,2,3),plot(t2,y2,r.)% axis(0,pi,-1,1),title(3)点密集的离散图形点密集的离散图形) subplot(2,2,4),plot(t3,y3)% axis(0,pi,-1,1),title(4)点足够的连续图形点足够的连续图形) 2. 调试运行二维曲线绘图指令。 clf t=(0:pi/50:2*pi); k=0.4:0.1:1; Y=cos(t)*k; subplot(1,2,1),plot(t,Y,LineWidth,1.5) title(By plot(t,Y),xlabel(t) subplot(1,2,2),plot(Y,L
11、ineWidth,1.5) title(By plot(Y),xlabel(row subscript of Y) 3. 用图形表示连续调制波形 及其包络线。 （图 5.2-2） )9sin()sin(tty t=(0:pi/100:pi);% y1=sin(t)*1,-1;% y2=sin(t).*sin(9*t);% t3=pi*(0:9)/9;% y3=sin(t3).*sin(9*t3);% plot(t,y1,r:,t,y2,-bo)% hold on plot(t3,y3,s,MarkerSize,10,MarkerEdgeColor,0,1,0,MarkerFaceC olor,
12、1,0.8,0)% axis(0,pi,-1,1) % hold off % %以下指令供读者比较用。使用时，指令前的以下指令供读者比较用。使用时，指令前的 % 号要去除。号要去除。 %属性影响该指令中的所有线对象中的离散点。属性影响该指令中的所有线对象中的离散点。 %plot(t,y1,r:,t,y2,- bo,t3,y3,s,MarkerSize,10,MarkerEdgeColor,0,1,0,MarkerFaceCo lor,1,0.8,0) 4. 观察各种轴控制指令的影响。演示采用长轴为 3.25，短轴为 1.15 的椭圆。 t=0:2*pi/99:2*pi; x=1.15*cos(
13、t);y=3.25*sin(t); subplot(2,3,1),plot(x,y),axis normal,grid on, title(Normal and Grid on) subplot(2,3,2),plot(x,y),axis equal,grid on,title(Equal) subplot(2,3,3),plot(x,y),axis square,grid on,title(Square) subplot(2,3,4),plot(x,y),axis image,box off,title(Image and Box off) subplot(2,3,5),plot(x,y),
14、axis image fill,box off title(Image and Fill) subplot(2,3,6),plot(x,y),axis tight,box off,title(Tight) 5. 通过调试下列程序，绘制二阶系统阶跃响应，综合演示图形标识。 clf;t=6*pi*(0:100)/100; y=1-exp(-0.3*t).*cos(0.7*t); plot(t,y,r-,LineWidth,3)% hold on tt=t(find(abs(y-1)0.05);ts=max(tt);% plot(ts,0.95,bo,MarkerSize,10)% hold off
15、 axis(-inf,6*pi,0.6,inf) set(gca,Xtick,2*pi,4*pi,6*pi,Ytick,0.95,1,1.05,max(y) % set(gca,XtickLabel,2*pi;4*pi;6*pi)% set(gca,YtickLabel,0.95;1;1.05;max(y)% grid on text(13.5,1.2,fontsize12alpha=0.3)% text(13.5,1.1,fontsize12omega=0.7)% cell_string1=fontsize12uparrow; % cell_string2=fontsize16 fontname隶书隶书镇定时间镇定时间; cell_string3=fontsize6
