MATLAB课程设计报告绝对完整.docx
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MATLAB课程设计报告绝对完整.docx
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MATLAB课程设计报告绝对完整
课程设计任务书
学生姓名:
董航专业班级:
电信1006班
指导教师:
阙大顺,李景松工作单位:
信息工程学院
课程设计名称:
Matlab应用课程设计
课程设计题目:
Matlab运算与应用设计5
初始条件:
1.Matlab6.5以上版本软件;
2.课程设计辅导资料:
“Matlab语言基础及使用入门”、“Matlab及在电子信息课程中的应用”、线性代数及相关书籍等;
3.先修课程:
高等数学、线性代数、电路、Matlab应用实践及信号处理类相关课程等。
要求完成的主要任务:
(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)
1.课程设计内容:
根据指导老师给定的7套题目,按规定选择其中1套完成;
2.本课程设计统一技术要求:
研读辅导资料对应章节,对选定的设计题目进行理论分析,针对具体设计部分的原理分析、建模、必要的推导和可行性分析,画出程序设计框图,编写程序代码(含注释),上机调试运行程序,记录实验结果(含计算结果和图表),并对实验结果进行分析和总结。
具体设计要求包括:
1初步了解Matlab、熟悉Matlab界面、进行简单操作;
2MATLAB的数值计算:
创建矩阵矩阵运算、多项式运算、线性方程组、数值统计;
3基本绘图函数:
plot,plot3,mesh,surf等,要求掌握以上绘图函数的用法、简单图形标注、简单颜色设定等;
4使用文本编辑器编辑m文件,函数调用;
5能进行简单的信号处理Matlab编程;
6按要求参加课程设计实验演示和答辩等。
3.课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写,具体包括:
1目录;
2与设计题目相关的理论分析、归纳和总结;
3与设计内容相关的原理分析、建模、推导、可行性分析;
4程序设计框图、程序代码(含注释)、程序运行结果和图表、实验结果分析和总结;
5课程设计的心得体会(至少500字);
6参考文献(不少于5篇);
7其它必要内容等。
时间安排:
1.5周(分散进行)
参考文献:
[1](美)穆尔,高会生,刘童娜,李聪聪.MATLAB实用教程(第二版).电子工业出版社,2010.
[2]王正林,刘明.精通MATLAB(升级版).电子工业出版社,2011.
[3]陈杰.MATLAB宝典(第3版).电子工业出版社,2011.
[4]刘保柱,苏彦华,张宏林.MATLAB7.0从入门到精通(修订版).人民邮电出版社,2010.
指导教师签名:
年月日
系主任(或责任教师)签名:
年月日
1Matlab的简介1
2课程设计内容4
2.15
2.22
2.32
2.42
2.52
2.62
2.72
2.82
2.92
2.102
3课程设计心得体会1
4参考文献1
1Matlab软件简介
1.1MATLAB产生的历史背景
MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
MATLAB是矩阵实验室(MatrixLaboratory)的简称,和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。
它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
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,并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。
在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++,JAVA的支持。
可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。
MATLAB的应用:
利用MATLAB可以进行以下各种工作
●数值计算
●数值和符号计算
●工程和科学绘图
●控制系统的设计与仿真
●数字图像处理
●数字信号处理
●通讯系统设计与仿真
●财务与金融工程
1.2MATLAB的语言特点和开发环境
MATLAB作为一种科学计算的高级语言之所以受欢迎,就是因为它有丰富的函数资源和工具箱资源,编程人员可以根据自己的需要选择函数,而无需再去编写大量繁琐的程序代码,从而减轻了编程人员的工作负担。
被称为第四代编程语言的MATLAB最大的特点就是简洁开放的程序代码和直观实用的开发环境。
具体地说MATLAB主要有以下特点:
(1)库函数资源丰富
(2)语言精炼,代码灵活
(3)运算符多而灵活
(4)面向对象控制功能优良,使界面编程更方便、自由。
(5)程序设计自由
(6)图形功能强大
(7)程序的兼容性好
(8)源代码开放
(9)形形色色的工具箱
2.课程设计内容
2.1已知t=linspace(0,2*pi,6),求t的正弦和正弦的绝对值。
2.1.1理论分析
该函数linspace()为赋值向量函数,还要用到简单的正弦sin()
和绝对值abs()函数。
2.1.2程序代码
t=linspace(0,2*pi,6);%产生6维的从0到2*pi等分行向量
sin(t)%求t的正弦值
abs(sin(t))%求sin(t)的的绝对值
2.1.3程序运行结果
ans=
00.95110.5878-0.5878-0.9511-0.0000
ans=
00.95110.58780.58780.95110.0000
2.1.4总结
在matlab中乘号不能不写,也不能写成‘×’。
只能写成‘*’。
2.2制函数在时的曲线。
2.2.1理论分析:
这是一个简单的函数,但要了解该函数用程序代码书写的正确和规范,以及了解绘制二维曲线的函数。
2.2.2程序代码
x=0:
0.01:
1;%x轴上以0.01的速度从0递增到1的数组
y=x.*exp(-x);%y关于x的表达式
plot(x,y)%以x为横坐标y为纵坐标画出二维曲线
2.2.3程序运行结果
2.2.4总结:
在matlab中两数之间应该用‘*’符号,不能省略,而且注意如果是进行向量的运算得用‘.*’运算。
2.3已知a=[1,3,0;2,0,1;4,6,5],a1=logical([101]),a2=logical([110]),b=a>1,求a(a1,a2)和a(b)。
2.3.1理论分析:
注意矩阵的赋值以及各种运算
2.3.2程序代码
a=[1,3,0;2,0,1;4,6,5];%定义a的矩阵并赋值
a1=logical([101]);%a1的逻辑值数组
a2=logical([110]);%a2的逻辑值数组
b=a>1;%a,b的逻辑表达式
a(a1,a2)%求矩阵a的1,3行和1,2列的子矩阵
a(b)%求a中大于1的数
2.3.3程序运行结果
ans=
13
46
ans=
2
4
3
6
5
2.3.4总结
在matlab中矩阵的形式各种各样,还有各种赋值形式,我们要了解矩阵的各种形式以及运算
2.4分析下面每条指令的功能并运行,观察执行结果。
(1)X=0:
0.25:
3;
Y=X.*exp(-X);
plot(X,Y),xlabel(‘x’),ylabel(‘y’),title(‘y=x*exp(-x)’);
(2)A=zeros(3,5)
A(:
)=-4:
5
L=abs(A)>4
islogical(L)
X=A(L)
(3)A=[1:
5;6:
10]
pow2(A)
(4)A=zeros(3,2)
A(:
)=1:
6
A=A*(1+i)
A1=A.’;
B1=A’;
(5)A=ones(2,3)
B=ones
(2)
C=eye(4)
D=diag(C)
E=repmat(C,1,3)
2.4.1理论分析:
该大题是让我们练习编写代码,观察执行结果,根据结果去了解各个函数的功能及用法,所以我们必须熟练了解一些常用函数的用法。
2.4.1.2程序代码
X=0:
0.25:
3;%生成数组
Y=X.*exp(-X);%y1的表达式
plot(X,Y),xlabel('x'),ylabel('y'),title('y=x*exp(-x)');%标注x,y轴及标题
2.4.1.3程序运行结果
2.4.2.2程序代码
A=zeros(2,5)%生成一个2×5的全0矩阵
A(:
)=-4:
5%将A矩阵赋值
L=abs(A)>4%将A中绝对值与4比较后的逻辑值矩阵
islogical(L)%求L的逻辑值
X=A(L)%求出L中逻辑值为1的那个元素对应A的值
2.4.2.3程序运行结果
A=
-4-2024
-3-1135
L=
00000
00001
ans=
1
X=
2.4.3.2程序代码
A=[1:
5;6:
10]%生成一个二维数组
pow2(A)%求该数组的每个元素的平方值
2.4.3.3程序运行结果
A=
12345
678910
ans=
2481632
641282565121024
2.4.4.2程序代码
A=zeros(3,2)%生成一个3行2列的全0矩阵
A(:
)=1:
6%将A从新赋值
A=A*(1+i)%将A中的每个元素进行运算
A1=A.'%求A的转置矩阵
B1=A'%求A的共轭转置矩阵
2.4.4.3程序运行结果
A=
00
00
00
A=
14
25
36
A=
1.0000+1.0000i4.0000+4.0000i
2.0000+2.0000i5.0000+5.0000i
3.0000+3.0000i6.0000+6.0000i
A1=
1.0000+1.0000i2.0000+2.0000i3.0000+3.0000i
4.0000+4.0000i5.0000+5.0000i6.0000+6.0000i
B1=
1.0000-1.0000i2.0000-2.0000i3.0000-3.0000i
4.0000-4.0000i5.0000-5.0000i6.0000-6.0000i
2.4.5.2程序代码
A=ones(2,3)%生成一个2×3的全为1的矩阵
B=ones
(2)%生成一个2×2的全为1的方阵
C=eye(4)%生成一个4阶单位矩阵
D=diag(C)%取C矩阵中的对角元素作为列向量
E=repmat(C,1,3)%将C矩阵复制为1×3块的矩阵
2.4.5.3程序运行结
- 配套讲稿:
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