Matlab实验报告.docx

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Matlab实验报告

实验环境

MATLAB7.0

实验名称

实验一：

熟悉MATLAB环境及Matlab基本操作

实验目的

1、熟悉MATLAB环境及各种基本Matlab操作

实验原理

MATLAB 是以复杂矩阵作为基本编程单元的一种程序设计语言。

它提供了各种矩阵的运算与操作，并有较强的绘图功能。

利用FILE菜单可方便对文件或窗口进行管理。

其中FILE|NEW的各子菜单，M-FILE（M文件）、FIGURE（图形窗口）、或MODEL（SIMULINK编辑界面）分别可创建对应文件或模块。

EDIT菜单允许用户和WINDOWS的剪切板交互信息。

MATLAB语言最基本的赋值语句结构为：

变量名列表=表达。

表达式由操作符或其它字符，函数和变量名组成，表达式的结果为一个矩阵，显示在屏幕上，同时输送到一个变量中并存放于工作空间中以备调用。

如果变量名和“=”省略，则ANS变量将自动建立，例如键入：

1900/81，得到输出结果：

ans=23.4568。

在MATLAB中把数据绘成图形可有多种命令一供选择。

下面列出了这些命令：

            绘图命令

        Plot        线性X-Y坐标图

        Loglog      双对数坐标图

        Semilogx   X轴对数半对数坐标图

        Semilogy   Y轴对数半对数坐标图

        Polar       极坐标图

        Mesh       三维消隐图

        Contour     等高线图

        Bar         条形图

        Stairs       阶梯图

实验原理

除了可以在屏幕上显出图形外，还可以对屏幕上已有的图形加注释、题头或坐标网格。

                   图形加注

      Title         画题头

       Xlabel      x轴标注

       Ylabel      y轴标注

       Text         任意定位的标注

       Gtext        鼠标定位标注

       Dgrid        网格 

关于坐标轴尺寸的选择和图形处理等控制命令：

             图形控制命令

    Axis       人工选择坐标轴尺寸

     Clg        清除图形窗口

     Ginput      利用鼠标的十字准线输入

     Hold       保持图形

     Shg        显示图形窗口

     Subplot     将图形窗口分成N块子窗

实验内容

<验证性实验>

1、将Matlab当前目录变更到D:

\自己姓名拼音文件夹下,并建立新文件画出y=2*x的曲线，并将曲线图形保存在当前目录下。

2、使用for语句及while语句求解1至100整数中奇数的和。

<设计性实验>

3、用MATLAB程序建立九九乘法表。

4、求连续自然数的和，当和大于等于1000时，求最后一个自然数以及自然数的和。

5、MATLAB函数是可以递归调用的，即在函数的内部调用函数自身，试用递归方式编写n!

函数。

实验结果及分析

实验1：

程序如下

x=1:

10

y=2*x;

plot（x,y）仿真结果：

实验结果分析：

仿真结果是条很规则的直线，X轴和Y轴一一对应，清楚明了，而序又特别简单。

所以用Maltab软件很方便地画出规则的直线，方便研究。

实验结果及分析

实验2：

程序如下：

clearall

sum=0;

forn=1:

2:

97

sum=sum+n;

end

sum=sum+99

disp（'程序运行结束！

'）

实验结果如下。

实验2结果分析：

这道题有多种方法，例如如下程序：

clearall

sum=0;

fori=1:

2:

100

sum=sum+i;

end

sum

这道题需要注意的一点是语句sum=sum+i后要加分号。

这样就不会出现i每赋值一次窗口就显示一次sum值。

实验3：

程序如下：

clearall

forx=1:

9

a=[];

fory=1:

x

term=（[num2str（y）,'*',num2str（x）,'=',num2str（x*y,'%2d'）]）;

ifx*y<10

term=[term,''];

else

term=[term,''];

end

a=[a,term];

end

disp（a）

end

实验结果及分析

实验3仿真结果：

实验4程序如下:

clearall

n=0;

sum=0;

while（sum<1000）

n=n+1;

sum=sum+n;

end

str1=['最后一个自然数为:

',num2str（n）];

str2=['计算结果为：

',num2str（sum）];

disp（str1）

disp（str2）

实验4结果为：

实验5程序：

n=input（'n'）;

sum=1;

if（n==0）

break;

else

form=1:

n

sum=sum*m;

end

end

sum

仿真结果：

n5

sum=120

实验名称

实验二：

Matlab在通信原理中的应用

实验目的

1、掌握通信原理课程中基本知识的Matlab编程、仿真方法

实验原理

实验1程序：

dt=0.001;fm=2;fc=10;T=5;t=0:

dt:

T;

mt=sqrt

（2）*cos（2*pi*fm*t）;

A=0.5;

s_am=（A+mt）.*sin（2*pi*fc*t）;

B=2*fm;

figure

（1）

subplot（311）

plot（t,s_am）;holdon;

plot（t,A+mt,'r--'）;

title（'AM调制信号及其包络'）;

xlabel（'t'）;

rt=s_am.*cos（2*pi*fc*t）;

rt=rt-mean（rt）;

[f,rf]=T2F（t,rt）;

[t,rt]=lpf（f,rf,2*fm）;

subplot（312）

plot（t,rt）;holdon;

plot（t,mt/2,'r--'）;

title（'相干解调后的信号波形与输入信号的比较'）;

xlabel（'t'）

subplot（313）

[f,sf]=T2F（t,s_am）;

psf=（abs（sf）.^2）/T;

plot（f,psf）;

axis（[-2*fc2*fc0max（psf）]）;

title（AM信号功率谱'）;

xlabel（'f'）;

实验内容

<设计性实验>

1、用Matlab产生一个频率为2Hz、功率为1的正弦信源m（t）,设载波频率为10Hz，A分别等于0.5、1、1.5，试画出：

（1）AM调制信号；

（2）调制信号的功率谱密度；

（3）相干解调后的信号波形（选做）

（4）研究调制深度与失真的关系。

（选做）

<设计性实验>（选做）

2、消息

是周期为2s的周期信号，它在区间

的定义如下：

该信号用DSB方案调制50Hz的载波。

（1）绘出调制信号。

（2）绘出调制信号的频谱。

（3）比较调制信号和未调制信号的频谱。

实验结果及分析

1、A=0.5

2、A=1

实验结果及分析

A=1.5

实验名称

实验三Matlab在信号与系统中的应用

实验目的

1、掌握信号与系统课程中基本知识的Matlab编程、仿真方法

实验原理

实验1程序：

b=[1];

a=[11];

p=0.5;

t=0:

p:

5;

x=exp（-3*t）;

subplot（1,2,1）;

impulse（b,a,0:

p:

5）;

title（'冲激响应'）;

subplot（1,2,2）;

step（b,a,0:

p:

5）;

title（'阶跃响应'）;

实验内容

<设计性实验>

1、用MATLAB在时域中编程求解y′（t）+y（t）=f（t）,f（t）=exp（-3t）ε（t）的冲激响应、阶跃响应。

在simulink仿真环境下，设计系统框图，分析系统的冲激响应、阶跃响应。

<设计性实验>（选做）

2、用MATLAB在时域中编程求解y′（t）+y（t）=f（t）,f（t）=（1+exp（-3t））ε（t）的冲激响应、阶跃响应，要求用conv编程实现系统响应。

在simulink仿真环境下，设计系统框图，分析系统的冲激响应、阶跃响应。

实验结果及分析

实验1仿真结果：

simulink仿真环境下

冲激响应

阶跃响应

实验名称

实验四Matlab在数字信号处理中的应用

实验目的

1、掌握数字信号处理课程中基本知识的Matlab编程、仿真方法

实验原理

实验1程序：

t1=0:

1/6000:

0.004;

x1=1+cos（2*pi*5000*t1）;

subplot（4,1,1）;

plot（t1,x1）;

title（'采样频率为6千赫兹'）;

xlabel（'时间'）;

t2=0:

1/12000:

0.004;

x2=1+cos（2*pi*5000*t2）;

subplot（4,1,2）;

plot（t2,x2）;

title（'采样频率为12千赫兹'）;

xlabel（'时间'）;

F1=fft（x1,1024）;

n=0:

1023;

f=6000*n/1024;

subplot（4,1,3）;

plot（f,abs（F1））;title（'6000Hz频谱'）;

F2=fft（x2,1024）;

n=0:

1023;f=12000*n/1024;

subplot（4,1,4）;

plot（f,abs（F2））;title（'12000Hz频谱'）;

实验内容

<设计性实验>

1、对于连续信号x（t）=1+cos（2πft），其中f=5kHz,分别以采样频率fs=6kHz和fs=12kHz对其进行采样，

（1）分别绘出对应的采样信号。

（2）对信号进行傅里叶变换，绘出对应的曲线。

（3）在simulink仿真环境下，设计系统框图，观察信号的频谱成分。

<设计性实验>（选做）

2、对于连续信号

，其中

，

，对信号进行傅里叶变换。

设计合适的采样频率对信号进行采样。

对信号进行快速傅里叶变换FFT,分析信号的频谱成分。

在simulink仿真环境下，设计系统框图，分析信号的频谱成分。

实验结果及分析

实验1仿真结果:

6khz

12kHZ

实验总结

学习了MATLAB这门课程，我了解该软件的基本功能，也知道了该软件在我们生活中的重要地位。

随着社会的不断发展，科技的不断进步，计算机的普及，它也被应用在越来越多的方面。

MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，MATLAB的最突出的特点就是简洁。

MATLAB的功能是非常强大的，MATLAB不仅有强大的运算功能，它还有强大的绘图功能，我对它的了解也仅仅就是一点点，或许说还没有入门。

比如说它含有丰富的内建函数，例如数学函数中的三角函数、复函数、多项式函数、数据分析函数的求平均值、最大最小值、排序等，以及逻辑/选择函数如if－else等，还有用来模拟随机发生事件的随机函数。

这些我都不了解。

虽学习MATLAB的时间虽然很短，但却让我了解到了它的强大和它的功能。

我想就算时间足够，老师也不能把所有的都讲解给我们，因为一个软件的功能需要我们自己不断的去摸索。

老师只是个指路的明灯，最终的学习还是要靠自己。

而且在摸索过程中，我们能够发现和体会学习的快乐！