matlab实验指导

《数字信号处理》MATLAB实验指导

实验一：离散时间信号和离散时间系统

一、 实验目的：

1、 以MA TLAB 为工具学习离散时间信号的图形表示；

2、 以课本提供的例程，练习、理解典型离散信号及其基本运算；

3、 通过MATLAB 仿真简单的离散时间系统，研究其时域特性；

4、 加深对离散系统的差分方程、冲激响应和卷积分析方法的理解。 二、 实验内容：

1、 典型序列的产生与显示；

2、 序列的简单运算；

3、 复合和复杂信号的产生与显示；

4、 离散时间系统的仿真：线性和非线性系统、时变和非时变系统的仿真；

5、 线性时不变离散时间系统：系统冲激响应、卷积运算、系统的级联、系统的稳

定性；

三、实验例程：

1、 参照课本例程产生下列序列，并用plot 、stem 好人subplot 命令绘出其图形： ①单位取样序列()n δ；②单位阶跃序列()n μ；③矩形序列RN(n)，④斜变序列()n n μ。 所需输入的数据是产生序列的长度L 和抽样频率F T 。 % Program P1_1

% Generation of a Unit Sample Sequence clf;

% Generate a vector from -10 to 20 n = -10:20;

% Generate the unit sample sequence u = [zeros(1,10) 1 zeros(1,20)]; % Plot the unit sample sequence stem(n,u);

xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude'); title('Unit Sample Sequence'); axis([-10 20 0 1.2]);

2、 编写MATLAB 实指数序列程序， % Program P1_3

% Generation of a real exponential sequence clf;

n = 0:35; a = 1.2; K = 0.2; x = K*a.^n;

stem(n,x);

xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');

3、编写产生swept frequency sinusoidal 序列的程序。

% Program P1_7

% Generation of a swept frequency sinusoidal sequence

n = 0:100;

a = pi/2/100;

b = 0;

arg = a*n.*n + b*n;

x = cos(arg);

clf;

stem(n, x);

axis([0,100,-1.5,1.5]);

title('Swept-Frequency Sinusoidal Signal');

xlabel('Time index n');

ylabel('Amplitude');

grid; axis;

>>

4、产生正弦振幅调制序列

% Generation of amplitude modulated sequence

clf;

n = 0:100;

m = 0.4;fH = 0.1; fL = 0.01;

xH = sin(2*pi*fH*n);

xL = sin(2*pi*fL*n);

y = (1+m*xL).*xH;

stem(n,y);grid;

xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');

5、用滑动平均滤波器平滑带噪信号，讨论滤波器长度对平滑效果、输出平滑后信号与

输入带噪信号之间延时的影响。

% Program P1_5

% Signal Smoothing by Averaging

clf;

R = 51;

d = 0.8*(rand(R,1) - 0.5); % Generat

e random noise

m = 0:R-1;

s = 2*m.*(0.9.^m); % Generate uncorrupted signal

x = s + d'; % Generate noise corrupted signal

subplot(2,1,1);

plot(m,d','r-',m,s,'g--',m,x,'b-.');

xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');

legend('d[n] ','s[n] ','x[n] ');

x1 = [0 0 x];x2 = [0 x 0];x3 = [x 0 0];

y = (x1 + x2 + x3)/3;

subplot(2,1,2);

plot(m,y(2:R+1),'r-',m,s,'g--');

legend( 'y[n] ','s[n] ');

xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');

6、编写输入序列、计算输出序列、差分输出并画出输出序列。

% Program P2_4

% Generate the input sequences

clf;

n = 0:40; D = 10;a = 3.0;b = -2;

x = a*cos(2*pi*0.1*n) + b*cos(2*pi*0.4*n);

xd = [zeros(1,D) x];

num = [2.2403 2.4908 2.2403];

den = [1 -0.4 0.75];

ic = [0 0]; % Set initial conditions

% Compute the output y[n]

y = filter(num,den,x,ic);

% Compute the output yd[n]

yd = filter(num,den,xd,ic);

% Compute the difference output d[n]

d = y - yd(1+D:41+D);

% Plot the outputs

subplot(3,1,1)

stem(n,y);

ylabel('Amplitude');

title('Output y[n]'); grid;

subplot(3,1,2)

stem(n,yd(1:41));

ylabel('Amplitude');

title(['Output due to Delayed Input x[n ?', num2str(D),']']); grid; subplot(3,1,3)

stem(n,d);

xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');

title('Difference Signal'); grid;

7、编写输入序列和系统单位脉冲响应的卷积程序并画出图形。

% Program P2_7

clf;

h = [3 2 1 -2 1 0 -4 0 3]; % impulse response x = [1 -2 3 -4 3 2 1]; % input sequence

y = conv(h,x);

n = 0:14;

subplot(2,1,1);

stem(n,y);

xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude'); title('Output Obtained by Convolution'); grid; x1 = [x zeros(1,8)];

y1 = filter(h,1,x1);

subplot(2,1,2);

stem(n,y1);

xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude'); title('Output Generated by Filtering'); grid;

8、编写输入信号经滤波形成的系统输出信号。

% Program P2_9

% Generate the input sequence

clf;

n = 0:299;

x1 = cos(2*pi*10*n/256);

x2 = cos(2*pi*100*n/256);

x = x1+x2;

% Compute the output sequences

num1 = [0.5 0.27 0.77];

y1 = filter(num1,1,x); % Output of System #1 den2 = [1 -0.53 0.46];

num2 = [0.45 0.5 0.45];

y2 = filter(num2,den2,x); % Output of System #2 % Plot the output sequences

subplot(2,1,1);

plot(n,y1);axis([0 300 -2 2]);

ylabel('Amplitude');

title('Output of System #1'); grid;

subplot(2,1,2);

plot(n,y2);axis([0 300 -2 2]);

xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude'); title('Output of System #2'); grid;

9、

四、本实验用到的matlab命令

Stem plot sin abs cos conv clf subplot filter impz

实验二：时域连续时间信号和频域抽样理论的验证与观察

一、实验目的：

1、理解并掌握信号时域采样和频率抽样理论涉及的过程和效果；

2、通过编程加深理解奈奎斯特采样定理，理解不满足采样条件的对时域和频域采样造成的混叠现象。

二、实验内容：

1、时域的采样过程、采样定理和混叠效果；

2、频域中的采样效果；

3、学习buttworth模拟低通滤波器的设计命令；

三、实验例程

1、连续时间信号的理想抽样及其混叠效果

clf;

T = 0.4;f = 25;

n = (0:T:1)';

xs = cos(2*pi*f*n);

t = linspace(-0.5,1.5,500)';

ya = sinc((1/T)*t(:,ones(size(n))) - (1/T)*n(:,ones(size(t)))')*xs;

plot(n,xs,'o',t,ya);grid;

xlabel('Time, msec');ylabel('Amplitude');

title('Reconstructed continuous-time signal y_{a}(t)');

axis([0 1 -1.2 1.2])

2、.频率抽样及其混叠效果

clf;

t = 0:0.002:50;

xa = 2*t.*exp(-t);

subplot(4,2,1)

plot(t,xa);grid

xlabel('Time, msec');ylabel('Amplitude');

title('Continuous-time signal x_{a}(t)');

subplot(4,2,2)

wa = 0:10/511:10;

ha = freqs(2,[1 2 1],wa);

plot(wa/(2*pi),abs(ha));grid;

xlabel('Frequency, kHz');ylabel('Amplitude');

title('|X_{a}(j\Omega)|');

axis([0 5/pi 0 2]);

subplot(4,2,3)

T = 1;

n = 0:T:10;

xs = 2*n.*exp(-n);

k = 0:length(n)-1;

stem(k,xs);grid;

xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');

title('Discrete-time signal x[n]');

subplot(4,2,4)

wd = 0:pi/255:pi;

hd = freqz(xs,1,wd);

plot(wd/(T*pi), T*abs(hd));grid;

xlabel('Frequency, kHz');ylabel('Amplitude');

title('|X(e^{j\omega})|');

axis([0 1/T 0 2])

3、buttworth模拟低通滤波器的设计命令并画出该滤波器图形。

clf;

Fp = 3500;Fs = 4500;

Wp = 2*pi*Fp; Ws = 2*pi*Fs;

[N, Wn] = buttord(Wp, Ws, 0.5, 30,'s');

[b,a] = butter(N, Wn, 's');

wa = 0:(3*Ws)/511:3*Ws;

h = freqs(b,a,wa);

plot(wa/(2*pi), 20*log10(abs(h)));grid

xlabel('Frequency, Hz');ylabel('Gain, dB');

title('Gain response');

axis([0 3*Fs -60 5]);

四、本实验用到的matlab命令

Butter buttord freqs freqz sinc hist

实验三：离散时间信号与离散时间系统系统的频域分析

一、实验目的：

1、掌握matlab 编写基于离散时间傅立叶变换（DTFT）、z变换和离散傅立叶变换

（DFT）的程序，并通过本训练加深对这些概念和算法的理解；

2、理解DTFT、ZT和DFT的相互关系。

3、掌握离散系统的频率响应分析；

4、理解零、极点分布的概念。

5、理解帕斯瓦尔定理。

二、实验内容：

1、离散时间傅立叶变换（DTFT）的定义、计算和基本性质；

2、Z变换分析；

3、系统传输函数和频率响应；

4、系统传输函数的类型；

5、系统稳定性测试；

6、离散傅立叶变换（DFT）的计算和基本性质；

7、利用FFT实现线性卷积；

8、利用FFT显示理解帕斯瓦尔定理。

三、实验例程

1、用MA TLAB编写离散时间信号的傅里叶变换（DTFT）并绘出8点幅频和相频曲线。% Program P3_1

% Evaluation of the DTFT

clf;

% Compute the frequency samples of the DTFT

w = -4*pi:8*pi/511:4*pi;

num = [2 1];den = [1 -0.6];

h = freqz(num, den, w);

% Plot the DTFT

subplot(2,1,1)

plot(w/pi,real(h));grid

title('Real part of H(e^{j\omega})')

xlabel('\omega /\pi');

ylabel('Amplitude');

subplot(2,1,2)

plot(w/pi,imag(h));grid

title('Imaginary part of H(e^{j\omega})')

xlabel('\omega /\pi');

ylabel('Amplitude');

pause

subplot(2,1,1)

plot(w/pi,abs(h));grid

title('Magnitude Spectrum |H(e^{j\omega})|')

xlabel('\omega /\pi');

ylabel('Amplitude');

subplot(2,1,2)

plot(w/pi,angle(h));grid

title('Phase Spectrum arg[H(e^{j\omega})]')

xlabel('\omega /\pi');

ylabel('Phase in radians');

2、MA TLAB验证实序列的离散时间傅立叶变换的对称关系。

N = 8;

k = 0:N-1;

gamma = 0.5;

x = exp(gamma*k);

y = exp(gamma*fliplr(k));

xev =0.5*([zeros([1,N-1]) x]+[y zeros([1,N-1])]);

xod = 0.5*([zeros([1,N-1]) x]-[y zeros([1,N-1])]);

[X,w] = freqz(x,1,512);

[Xev,w] = freqz(xev,1,512);

[Xod,w] = freqz(xod,1,512);

Xev = exp(j*w*(N-1)).*Xev;

Xod = exp(j*w*(N-1)).*Xod;

% Verify real(X)= Xev, and imag(X)= Xod

r = 0:511;

w0 = -pi*r/512;

X1 = freqz(x,1,w0');

% Verify X = conj(X1)

% real(X)= real(X1) and imag(X)= -imag(X1)

% abs(X)= abs(X1) and angle(X)= -angle(X1)

3、用MA TLAB计算序列Modulation Property of DTFT并给出其调制图形。% Program P3_5

% Modulation Property of DTFT

clf;

w = -pi:2*pi/255:pi;

x1 = [1 3 5 7 9 11 13 15 17];

x2 = [1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1];

y = x1.*x2;

h1 = freqz(x1, 1, w); h2 = freqz(x2, 1, w); h3 = freqz(y,1,w); subplot(3,1,1)

plot(w/pi,abs(h1));grid

title('Magnitude Spectrum of First Sequence') subplot(3,1,2)

plot(w/pi,abs(h2));grid

title('Magnitude Spectrum of Second Sequence') subplot(3,1,3)

plot(w/pi,abs(h3));grid

title('Magnitude Spectrum of Product Sequence')

4、用MA TLAB 计算序列[]?????≤≤--

=otherwise

N n N N

n n y 0

12的N 点离散傅立叶变换，N 取3，

5，7,9。比较在1,,1,0,

/2-==N k N k π?时计算得到的离散时间傅立叶变换的结果。

N = 16; clf;

N = input('The value of N = '); k = -N:N;

y1=ones([1,2*N+1]); y2=y1-abs(k)/N; w = 0:2*pi/255:2*pi; Y2 = freqz(y2, 1, w); Y2dft = fft(y2); k = 0:1:2*N;

plot(w/pi,abs(Y2),k*2/(2*N+1),abs(Y2dft),'o'); xlabel('Normalized frequency');ylabel('Amplitude');

4、用MATLAB 研究滤波器的系统函数及其冲激响应，产生零极点图，最终显示出零点的位置。

clf;

b = [1 -8.5 30.5 -63]; num1 = [b 81 fliplr(b)]; num2 = [b 81 81 fliplr(b)]; num3 = [b 0 -fliplr(b)]; num4 = [b 81 -81 -fliplr(b)];

n1 = 0:length(num1)-1;

n2 = 0:length(num2)-1;

subplot(2,2,1); stem(n1,num1);

xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude'); grid;

title('Type 1 FIR Filter');

subplot(2,2,2); stem(n2,num2);

xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude'); grid;

title('Type 2 FIR Filter');

subplot(2,2,3); stem(n1,num3);

xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude'); grid;

title('Type 3 FIR Filter');

subplot(2,2,4); stem(n2,num4);

xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude'); grid;

title('Type 4 FIR Filter');

pause

subplot(2,2,1); zplane(num1,1);

title('Type 1 FIR Filter');

subplot(2,2,2); zplane(num2,1);

title('Type 2 FIR Filter');

subplot(2,2,3); zplane(num3,1);

title('Type 3 FIR Filter');

subplot(2,2,4); zplane(num4,1);

title('Type 4 FIR Filter');

disp('Zeros of Type 1 FIR Filter are');

disp(roots(num1));

disp('Zeros of Type 2 FIR Filter are');

disp(roots(num2));

disp('Zeros of Type 3 FIR Filter are');

disp(roots(num3));

disp('Zeros of Type 4 FIR Filter are');

disp(roots(num4));

4. 用MATLAB产生序列的圆周移位,并画图观察该现象，

clf;

x = [0 2 4 6 8 10 12 14 16];

N = length(x)-1; n = 0:N;

y = circshift(x,5);

XF = fft(x);

YF = fft(y);

subplot(2,2,1)

stem(n,abs(XF));grid

title('Magnitude of DFT of Original Sequence');

subplot(2,2,2)

stem(n,abs(YF));grid

title('Magnitude of DFT of Circularly Shifted Sequence');

subplot(2,2,3)

stem(n,angle(XF));grid

title('Phase of DFT of Original Sequence');

subplot(2,2,4)

stem(n,angle(YF));grid

title('Phase of DFT of Circularly Shifted Sequence');

5、用MA TLAB编写快速傅里叶变换，并实现偶序列的DFT的虚实部，采用图形表示。% Program P3_11

% Relations between the DFTs of the Periodic Even

% and Odd Parts of a Real Sequence

x = [1 2 4 2 6 32 6 4 2 zeros(1,247)];

x1 = [x(1) x(256:-1:2)];

xe = 0.5 *(x + x1);

XF = fft(x);

XEF = fft(xe);

clf;

k = 0:255;

subplot(2,2,1);

plot(k/128,real(XF)); grid;

ylabel('Amplitude');

title('Re(DFT\{x[n]\})');

subplot(2,2,2);

plot(k/128,imag(XF)); grid;

ylabel('Amplitude');

title('Im(DFT\{x[n]\})');

subplot(2,2,3);

plot(k/128,real(XEF)); grid;

xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');

title('Re(DFT\{x_{e}[n]\})');

subplot(2,2,4);

plot(k/128,imag(XEF)); grid;

xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');

title('Im(DFT\{x_{e}[n]\})');

6、编写稳定性测试程序

% Program P4_4

% Stability Test

clf;

den = input('Denominator coefficients = ');

ki = poly2rc(den);

disp('Stability test parameters are');

disp(ki);

7、用MA TLABD 编写基于FFT的帕斯瓦尔定理。

% Program P3_12

% Parseval's Relation

x = [(1:128) (128:-1:1)];

XF = fft(x);

a = sum(x.*x)

b = round(sum(abs(XF).^2)/256)

四、本实验用到的matlab命令

filter Freqz impz filrfilt residuez tf2zp zp2sos zplane fft sinc zplane

实验四：IIR&FIR数字滤波器的设计

一、实验目的：

1、熟悉无限冲激响应（IIR）和有限冲激响应（FIR）网络结构，对比学习模拟滤

波器和数字滤波器的常用指标；

2、熟悉冲激响应不变法和双线性变换法设计低通滤波器的程序编写，并深化理解；

3、熟悉FIR线性相位滤波器的概念及其表示；

4、熟悉FIR滤波器窗函数设计法；

5、熟悉两种滤波器设计过程，并可修改其设计指标，对比输出效果。

二、实验内容：

1、IIR(无限冲激响应滤波器)阶数估计及其buttworth和chybyshev滤波器设计；

2、冲激响应不变法和双线性变换法设计；

3、FIR滤波器设计中出现频域出现吉布斯现象的来由；

3、有限冲激响应滤波器窗函数设计法；

三、实验计算及例程

1、设低通DF的3dB带宽频率wc=0.2π,止带频率ws=0.4π,在w=ws 处的止带衰减20lg|H(ejws)|=-15dB,试用脉冲响应不变法（冲激不变法）设计一个Butterworth低通DF。(设采样频率fs=20kHz）

Wp=input('Normalized passband edge =');

Ws=input('Normalized stopband edge =');

Rp=input('Passband ripple in dB =');

Rs=input('Minimum stopband attenuation in dB =');

[N,Wn]=buttord (Wp,Ws,Rp,Rs);

[b,a]=butter(N,W

n);

[h,omega]=freqz(b,a,512);

plot(omega/pi,20*log10(abs(h)));

grid;

xlabel('\omega/\pi');

ylabel('Gain dB');

title('IIR Butterworth Lowpass Filter');

2无限冲激响应滤波器阶数估计和滤波器设计巴特沃兹带阻滤波器

Ws = [0.4 0.6]; Wp = [0.2 0.8]; Rp = 0.4; Rs = 50;

% Estimate the Filter Order

[N1, Wn1] = buttord(Wp, Ws, Rp, Rs);

% Design the Filter

[num,den] = butter(N1,Wn1,'stop');

% Display the transfer function

disp('Numerator Coefficients are ');disp(num);

disp('Denominator Coefficients are ');disp(den);

% Compute the gain response

[g, w] = gain(num,den);

% Plot the gain response

plot(w/pi,g);grid

axis([0 1 -60 5]);

xlabel('\omega /\pi'); ylabel('Gain in dB');

title('Gain Response of a Butterworth Bandstop Filter')

3、吉布斯环的生成；

在FIR窗函数设计法中，频域傅立叶变换的无限振荡谐波数列叠加合成时，会产生尖锐不连续的区间，好比方波的下降及上升，这就是吉布斯现象，这种现象产生的不仅与谐波的叠加合成的数量有关，而且其变化的宽度随合成的个数增加而变窄。

单位方波：

傅立叶级数表示：

function y = gibbs(x,M,duty)

% GIBBS

% x：待估价的值(0

% M：区间

% duty：占空比(0-1)

%

if (nargin<3)

duty = 0.5;

end

p = (-M:M);

for (j=1:length(x))

y(j) = sum(duty*sinc(duty*p).*exp(-i*2*pi*p*abs(x(j))));

end

正规重构：覆盖整个单位方波范围

s = linspace(-0.5,0.5,200); plot(s,gibbs(s,M));

4、有限冲激响应滤波器阶数估计和滤波器设计； 用凯塞窗设计一FIR 低通滤波器，低通边界频率

，阻带边界频率

，阻带衰减

不小于50dB 。

计算与例程

由过渡带宽和阻带衰减 来决定凯塞窗的N 和

凯塞窗设计对应的MATLAB 程序为：

wn=kaiser(30,4.55); nn=[0:1:29]; alfa=(30-1)/2;

hd=sin(0.4*pi*(nn-alfa))./(pi*(nn-alfa)); h=hd.*wn'; [h1,w1]=freqz(h,1);

plot(w1/pi,20*log10(abs(h1))); axis([0,1,-80,10]); grid;

xlabel('归一化频率/π')

ylabel('幅度/dB')

5、试用双线性变换法设计

Butterworth 低通DF 。

已知低通DF 的3dB 带宽频率

，止带起始频率 ，在 处的止带衰减

要求进行计算机MATLAB 仿真并得出结果。

解：使用Matlab 软件仿真仿真的程序如下：

πω2.0=c π

ω4.0=s s ωω=dB

e H s jw 15)(lg 20-=

clc;

clear all;

OmegaP=2*pi*2000;

OmegaS=2*pi*4000;

Rp=3;

As=15;

g=sqrt((10^(As/10)-1)/(10^(Rp/10)-1));

OmegaR=OmegaS/OmegaP;

N=ceil(log10(g+sqrt(g*g-1))/log10(OmegaR+sqrt(OmegaR*OmegaR-1)));

OmegaC=OmegaS;

[z0,p0,k0]=cheb2ap(N,As);

a0=real(poly(p0));

aNn=a0(N+1);p=p0*OmegaC;a=real(poly(p));

aNu=a(N+1);b0=real(poly(z0));M=length(b0);

bNn=b0(M);z=z0*OmegaC;b=real(poly(z));

bNu=b(M);k=k0*(aNu*bNn)/(aNn*bNu);

b=k*b

w0=[OmegaP,OmegaS];

[H,w]=freqs(b,a);

Hx=freqs(b,a,w0);

dbHx=-20*log10(abs(Hx)/max(abs(H)))

plot(w/(2*pi)/1000,20*log10(abs(H)));

xlabel('f(kHz)');ylabel('dB');axis([-1,12,-55,1]);

set(gca,'xtickmode','manual','xtick',[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]);

set(gca,'ytickmode','manual','ytick',[-50,-40,-30,-20,-10,0]);

grid;

6、设计一线性相位FIR数字滤波器截止频率wc=0.2π,过滤带宽度△w<0.4π,阻带衰减As>40db,用Hanning汉宁窗、hamming汉明窗以及Blackman窗设计（可以查阅相关表格），并用MATLAB软件实现（包括画图）。

解：查资料有如下表1

各种窗函数的基本参数

窗函数旁瓣峰值幅度/dB 过渡带宽阻带最小衰减/dB

矩形窗-13 4π/N-12

三角形窗-25 8π/N-25

汉宁窗-31 8π/N-44

哈明窗-41 8π/N-53

布莱克窗-57 12π/N-74

凯塞窗（α=7.865）-57 10π/N-80

由上表并经计算可知N的取值为N=20

表2

不同的β值对应的凯塞窗

β过渡带宽B/rad 阻带最小衰减/dB

2.210

3.00 30

3.384 4,46 40

4.538

5.86 50

5.658 7.24 60

6.764 12.8 70

由表可知β=3.384

则用Matlab软件仿真的程序如下：

clc;

clear all;

N=20;n=1:N;beta=3.384;

wdhn=hanning(N);

wdhm=hamming(N);wdbl=blackman(N);wdks=kaiser(N,beta);

plot(n',[wdhn,wdhm,wdbl,wdks])

legend('hn','hm','bl','ks')

仿真的结果如下图：

四、本实验用到的matlab命令

Blackman butter buttord chebwin chev1ord chev2ord cheby1 cheby2 ellip ellipord freqs freqz sinc fir1 fir2 hanning hamming Kaiser remez remezord

Matlab实验指导书

实验一 Matlab使用方法和程序设计 一、实验目的 1、掌握Matlab软件使用的基本方法； 2、熟悉Matlab的数据表示、基本运算和程序控制语句； 3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制； 4、熟悉Matlab程序设计的基本方法。 二、实验内容 1、帮助命令 2、矩阵运算 （1）矩阵的乘法和乘方 已知A=[1 2;3 4]:B=[5 5;7 8]:求A^2*B ( 2 )矩阵除法 已知A=[1 2 3:4 5 6:7 8 9]:B=[1 0 0:0 2 0:0 0 3],求矩阵左除A\B,右除A/B。 ( 3 )矩阵的转置及共轭转置 已知A=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i],求该复数矩阵的转置A',共轭转置A.' ( 4 )使用冒号选出指定元素 已知：A=[1 2 3:4 5 6:7 8 9];求A中第3列前2个元素;A中第2、3行元素。 ( 5 )方括号[] 用magic函数生成一个4阶魔术矩阵，删除该矩阵的第四列 3、多项式 （1）求多项式P(x)=x3-2x-4的根 ( 2 )已知A=[1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4].,构造多项式，并计算多项式值为20的解。 4、基本绘图命令 ( 1 ) 绘制余弦曲线 ] 2,0[ ), cos(π ∈ =t t y 。 ( 2 ) 在同一坐标系中绘制曲线 ] 2,0[ ), 5.0 sin( ), 25 .0 cos( yπ ∈ - = - =t t y t 5、基本绘图控制 绘制 ] 4,0[π 区间上的y=10sint曲线，并要求： （1）线形为点划线，颜色为红色，数据点标记为加号； （2）坐标轴控制：显示范围，刻度线，比例，网络线； （3）标注控制：坐标轴名称，标题，相应文本。 6、基本程序设计 （1）编写命令文件：计算1+2+....+n<2000时的最大n值； (2)编写函数文件：分别用n和which循环结构编写程序，求2的0到n次幂的和. n=input('输入正数n:') ji=1: for i=1:n; ji=ji+2^i: end ji input('输入正数n:') ji-1:i-1: While i<=n ji=ji+2^i; i=i+1; end ji (3)如果想对一个变量x赋值，当从键盘输入y或Y时，x自动赋为1；当从键盘输入n或N时，x自 动赋为0；输入其他字符时终止程序。 k=input('shuruX:'.'s'): if k=='y' k=='Y' x=1 ; else k=='n' k=='N' x=0; else ruturn end >> n=input('输入正数n:') 输入正数n:20 n =20

MATLAB实验指导书

实验一MATLAB 工作环境熟悉及简单命令的执行 一、 实验目的：熟悉MATLAB 的工作环境，学会使用MATLAB 进行一些简单的运算。 二、 实验内容：MATLAB 的启动和退出，熟悉MATLAB 的桌面（Desktop ），包括菜单 （Menu ）、工具条（T oolbar ）、命令窗口(Command Window)、历史命令窗口、工作 空间(Workspace)等；完成一些基本的矩阵操作；学习使用在线帮助系统。 三、实验步骤： 1、启动MATLAB ，熟悉MATLAB 的桌面。 2、在命令窗口执行命令完成以下运算，观察workspace 的变化，记录运算结果。 （1）（365-52?2-70）÷3； （2）area=pi*2.5^2； （3）已知x=3，y=4，在MATLAB 中求z ： ()23 2y x y x z -= ； （4）将下面的矩阵赋值给变量m1,在workspace 中察看m1在内存中占用的字节数。 m1=???? ? ???? ???11514412679810115133216 执行以下命令 >>m1( 2 , 3 ) >>m1( 11 ) >>m1( : , 3 ) >>m1( 2 : 3 , 1 : 3 ) >>m1( 1 ,4 ) + m1( 2 ,3 ) + m1( 3 ,2 ) + m1( 4 ,1) （5）执行命令>>help abs 查看函数abs 的用法及用途，计算abs( 3 + 4i )； （6）执行命令 >>x=0:0.1:6*pi; >>y=5*sin(x); >>plot(x,y) （7）运行MATLAB 的演示程序，>>demo ，以便对MATLAB 有一个总体了解。 四、思考题 1、以下变量名是否合法？为什么？ （1）x2； （2）3col ； （3）_row ； （4）for ；

《MATLAB应用技术》实验指导书

M A T L A B 实 验 指 导 书 电子信息工程学院 2012.02

目录 实验一MATLAB安装与界面 (1) 实验二MATLAB符号计算与应用 (2) 实验三MATLAB数值数组与向量化运算 (4) 实验四MATLAB数值计算 (7) 实验五MATLAB可视化 (10) 实验六M文件及MATLAB综合应用 (16)

实验一Matlab安装与界面 【实验目的】 【实验原理】 1. 安装MATALB软件，并按理论教学内容逐一熟悉软件界面及软件特点。 【实验仪器】 1.配置在PIV 2.0GHZ/512MB以上的PC机； 2. MATALB7.0以上版本软件。 【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 i z i z2 1 ,3 4 2 1 + = + =的和展示MATLAB的可视化能力； 4. 画出衰减振荡曲线 t e y t 3 sin 3 - =，t的取值范围是] 4,0[π；展示数组运算的优点及 MATLAB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】 1．整理实验结果。 2．总结实验心得体会

昆明理工大学MATLAB实验指导书(第二次实验)

************************ MATLAB上机指导书 ************************ 昆明理工大学机电学院 彭用新 2015年3月

实验三符号计算 一、操作部分：在命令窗口执行命令完成以下运算，记录运算结果。 1.findsym：帮助我们获取系统定义的自变量 f= sym('sin(a*x+b*y)'); findsym(f) 2.numden（获取分子分母）, sym2poly,（获取多项式时系数）poly2sym（根据多项式系 数获得符号表达式） [n,d]=numden(sym('x*x+y')+sym('y^2')) p=sym('2*x^3+3*x^2+4'); sym2poly(p) x=[2,3,0,4]; poly2sym(x) 3. collect ：合并同类项；expand：展开多项式；horner: 分解成嵌套形式；factor：因式 分解；simplify: 对表达式化简 syms x y; collect(x^2*y+y*x-x^2-2*x) collect((x+y)*(x^2+y^2+1), y) syms x y; expand((x-2)*(x-4)) syms x;horner(x^3-6*x^2+11*x-6) syms x;factor(x^3-6*x^2+11*x-6) syms x;simplify((x^2+5*x+6)/(x+2)) 4. finverse ：求得符号函数的反函数。 syms x y; finverse(1/tan(x)) f= x^2+y; finverse(f,y) finverse(f) https://www.doczj.com/doc/2c10420914.html,pose 求符号函数的复合函数 syms x y; f = 1/(1 + x^2); g = sin(y); compose(f,g) 6. subs :表达式替换。 syms a b;subs(a+b,a,4)

MATLAB实验指导书(学生定稿)

实验一 MATLAB语言平台及基本运算 一、实验目的 1、熟悉MATLAB基本的操作界面。 2、掌握MATLAB中变量、数组、向量等对象的生成方法。 3、掌握矩阵的生成和基本运算方法。 4、掌握MATLAB中的常用绘图命令使用方法 二、实验设备 计算机，MATLAB语言环境 三、实验指导原理 1、常见数学函数 如：输入 x=[-4.85 -2.3 -0.2 1.3 4.56 6.75]，则 ceil(x)= -4 -2 0 2 5 7 fix(x) = -4 -2 0 1 4 6 floor(x) = -5 -3 -1 1 4 6 round(x) = -5 -2 0 1 5 7 系统的在线帮助 （1） help 命令： 1）.当不知系统有何帮助内容时，可直接输入 help以寻求帮助: >> help（回车） 2）.当想了解某一主题的内容时，如输入： >> help syntax （了解 Matlab 的语法规定） 3）.当想了解某一具体的函数或命令的帮助信息时，如输入： >> help sqrt （了解函数 sqrt 的相关信息）

（2） lookfor 命令 现需要完成某一具体操作，不知有何命令或函数可以完成，如输入： >> lookfor line （查找与直线、线性问题有关的函数） 3、常量与变量 系统的变量命名规则：变量名区分字母大小写；变量名必须以字母打头，其后 可以是任意字母，数字，或下划线的组合。此外，系统内部预先定义了几个有特殊意义和用途的变量，见下表： （1）数值型向量（矩阵）的输入 1）．任何矩阵（向量），可以直接按行方式输入每个元素：同一行中的元素用逗号（，）或者用空格符来分隔；行与行之间用分号（；）分隔。所有元素处于一方括号（[ ]内；例1： >> Time = [11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10] >> X_Data = [2.32 3.43；4.37 5.98] 2）．系统中提供了多个命令用于输入特殊的矩阵： 上面函数的具体用法，可以用帮助命令 help 得到。如：help zeros ZEROS Zeros array. ZEROS(N) is an N-by-N matrix of zeros. ZEROS(M,N) or ZEROS([M,N]) is an M-by-N matrix of zeros.等等 4、数组（矩阵）的点运算 运算符：+（加）、-（减）、./（右除）、.\（左除）、.^（乘方）， 例4： >> g = [1 2 3 4]；h = [4 3 2 1]； >> s1 = g + h, s2 = g.*h, s3 = g.^h, s4 = g.^2, s5 = 2.^h 5、矩阵的运算

MATLAB基础及应用实验指导书

MATLAB基础及应用实验指导书

MATLAB基础及应用课程实验指导书 实验一软件环境和基本操作熟悉 一、实验目的 ①熟悉MATLAB 主界面，并学会简单的菜单操作。 ②学会简单的矩阵输入与信号输入。 ③掌握部分绘图函数。 二、实验内容 熟悉MATLAB操作环境，通过简单操作熟悉MATLAB的基本使用方法。 三、实验要求与步骤 1、用户第一次使用MATLAB 时，建议首先在屏幕上键入demo 命令，它将启动MATLAB 的演试程序，用户可在此演示程序中领略MATLAB 所提供的强大的运算与绘图功能。也可以键入help 进行进一步了解。 MATLAB 启动界面如图所示： MATLAB 语言最基本的赋值语句结构为：变量名列表= 表达式。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 。 MATLAB 中变量命名的原则要求必须以英文字母开头，文件夹名字中可以

还包括、下划线和数字，不要使用其他的字符，更不要单纯使用数字或者中文名命名，有时在运行MATLAB 中一些莫名的错误可能就是不规范的命名引起的。这种规则包括将来为自己编写的脚本文件、函数文件命名以及为使用的变量命名也应遵循这个规则。 2、用户工作目录和当前目录的建立和设置 1）为管理方便，每个用户在使用MATLAB 前，尽量为自己建立一个专门的工作目录，即“用户目录”，用来存放自己创建应用文件。例如首先打开资源管理器，在E 驱动器下可以根据自己喜好建立一个新文件夹，但应注意：该文件夹必须以英文开头，文件夹名字中可以包括字母、下划线和数字，不要使用其他的字符，更不要单纯使用数字或者中文名命名，有时在运行MATLAB 中一些莫名的错误可能就是不规范的命名引起的，这与MATLAB 中为变量和文件名命名原则是一致的。尽管MATLAB\work 允许用户存放用户文件，但最好把它仅作为临时工作目录来使用。 2）为了用户运行方便，在开始工作前可把用户定义的目录设置为当前目录，方法是可直接在MATLAB 命令窗口桌面上方通过目录设置栏来实现。 3）把自己的工作目录加到MATLAB 搜索路径上，这样可以在任何情况下方便地调用自己的编写文件。MATLAB 工作时，基本搜索过程为：首先在工作空间，即MATLAB 内存中进行检查，看输入的指令是不是变量；如不是，则检查输入指令是不是内建函数（比如sin 函数等）；如不是，则在当前目录上，检查是否有与输入指令相同的M 文件存在；如还没有，则在MATLAB 定义的搜索路径其他目录中，检查是否有该M 文件存在。设置方法是通过File 菜单下设置路径对话框进行。 3、熟悉简单的矩阵输入 1）从屏幕上输入矩阵A=[1 2 3 ;4 5 6;7 8 9] 回车 A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9] 回车 观察输出结果。 2）试用回车代替分号，观察输出结果。 3）输入size(A) ，观察结果。 4）输入矩阵B=[9,8,7;6,5,4;3,2,1];回车 输入矩阵C=[4,5,6;7,8,9;1,2,3];回车，然后分别键入 A B C 回车观察结果。 5）选择File | new 菜单中的M-file ，输入B=[9,8,7;6,5,4;3,2,1] ；保存为

MATLAB实验指导

实验报告 课程名称：MATLAB基础 授课班级： 学号： 姓名： 指导老师：

MATLAB实验一：MATLAB语言基本概念实验 一、实验目的： 1. 熟悉MATLAB语言及使用环境； 2.掌握MATLAB的常用命令； 3．掌握MATLAB的工作空间的使用； 4.掌握MATLAB的获得帮助的途径。 5. 掌握科学计算的有关方法，熟悉MATLAB语言及其在科学计算中的运用； 6.掌握MATLAB的命令运行方式和M文件运行方式； 7.掌握矩阵在MATLAB中的运用。 二、实验方案分析及设计： 本次实验主要目的是了解MATLAB的使用环境，以及常用的一些命令的使用；了解矩阵在MATLAB实验中的具体运用，以及相关的一些符号命令的使用。 三、实验器材： 电脑一台，MATLAB软件 四、实验步骤： 打开MATLAB程序，将实验内容中的题目依次输入MATLAB中，运行得到并记录结果，最后再对所得结果进行验证。 五、实验内容及要求： 1. 熟悉MATLAB工作空间的功能，将工作空间中的变量保存为M文件，并提取该文件中的变量。（该题只需在MATLAB环境中操作，不用在实验报告中写结果） 2．熟悉MATLAB获取帮助的途径，将所有plot开头的函数列出来，并详细给出plotfis 函数的使用方法。（该题只需在MATLAB环境中操作，不用在实验报告中写结果） 3. 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，写出实验结果并掌握其含义： A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3) A(:,3).*B(:,2) A(:,3)*B(2,:) A*B A.*B A^2 A.^2 B/A B./A 4．输入 C=1:2:20，则 C（i）表示什么（写出实验结果）？其中i=1,2,3, (10)

matlab实验指导书

matlab实验指导书 实验一 MATLAB运算基础及矩阵分析与处理 一实验目的 1．熟悉启动和退出MATLAB的方法。 2．熟悉MATLAB 命令窗口的组成。 3．掌握建立矩阵的方法。 4．掌握MATLAB各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。 5. 掌握生成特殊矩阵的方法。 6. 掌握矩阵分析的方法。 7. 用矩阵求逆解线性方程组。二实验仪器和设备装有以上计算机一台三实验原理 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。基本规则 一般MATLAB命令格式为 [输出参数1，输出参数2，……]= 输出参数用方括号，输入参数用圆括号如果输出参数只有一个可不使用括号。 %后面的任意内容都将被忽略，而不作为命令执行，一般用于为代码加注 释。 可用↑、↓键来重现已输入的数据或命令。用←、→键来移动光标进行修改。所有MATLAB命令都用小写字母。

大写字母和小写字母分别表示不同的 变量。 常用预定义变量，如pi 、Inf、NaN、ans 矩阵的输入要一行一行的进行，每行各元素用空格或“，”分开，每行用 “；”分开。如 123 A456789 MATLAB书写格式为A=[1 2 3 ；4 5 6 ；7 8 9] 在MATLABZ中运行如下程序可得到A 矩阵 a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] a = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 需要显示命令的计算结果时，则语句后面不加“；”号，否则要加“；”号。运行下面两种格式可以看出它 们的区别： a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; a= 1 2 3 不显示结果 4 5 6 7 8 9 当输入语句过长需要换行时，应加上“…”后再回车，则可续行输入。文件管理常用命令帮助命令 MATLAB有很多命令，因此很不容易记忆。使用HELP命 令可以得到有关命令的屏幕帮助信息。 如在MATLAB环境下直接运行HELP命令就会在屏幕上

matlab实验指导

《数字信号处理》MATLAB实验指导

实验一：离散时间信号和离散时间系统 一、 实验目的： 1、 以MA TLAB 为工具学习离散时间信号的图形表示； 2、 以课本提供的例程，练习、理解典型离散信号及其基本运算； 3、 通过MATLAB 仿真简单的离散时间系统，研究其时域特性； 4、 加深对离散系统的差分方程、冲激响应和卷积分析方法的理解。 二、 实验内容： 1、 典型序列的产生与显示； 2、 序列的简单运算； 3、 复合和复杂信号的产生与显示； 4、 离散时间系统的仿真：线性和非线性系统、时变和非时变系统的仿真； 5、 线性时不变离散时间系统：系统冲激响应、卷积运算、系统的级联、系统的稳 定性； 三、实验例程： 1、 参照课本例程产生下列序列，并用plot 、stem 好人subplot 命令绘出其图形： ①单位取样序列()n δ；②单位阶跃序列()n μ；③矩形序列RN(n)，④斜变序列()n n μ。 所需输入的数据是产生序列的长度L 和抽样频率F T 。 % Program P1_1 % Generation of a Unit Sample Sequence clf; % Generate a vector from -10 to 20 n = -10:20; % Generate the unit sample sequence u = [zeros(1,10) 1 zeros(1,20)]; % Plot the unit sample sequence stem(n,u); xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude'); title('Unit Sample Sequence'); axis([-10 20 0 1.2]); 2、 编写MATLAB 实指数序列程序， % Program P1_3 % Generation of a real exponential sequence clf; n = 0:35; a = 1.2; K = 0.2; x = K*a.^n;

MATLAB实验指导书(2010)

MATLAB语言及应用实验指导书 机械与电气工程学院

目录 实验一MA TLAB基础入门及数值数组运算（2学时，验证） . 3 实验二MA TLAB语言的程序设计（4学时，综合） (8) 实验三SIMULINK交互式仿真集成环境（2学时，验证） (11)

实验一MATLAB基础入门及数值 数组运算 一、实验目的 1、了解MATLAB操作桌面的基本结构和组成； 2、理解Command Window指令窗的作用，掌握指令窗的操作方式和指令的基本语法； 3、理解Current Directory当前路径、搜索路径的作用，掌握当前路径、搜索路径的设置 方法； 4、理解Workspace Browser工作空间浏览器的作用，掌握内存变量的查阅、删除、保存和 载入的基本方法； 5、掌握一维数组的创建方法；掌握一维数组子数组的寻访和赋值方法； 6、掌握二维数组的创建方法；掌握二维数组子数组的寻访和赋值方法； 7、掌握数组的各种运算，理解数组运算和矩阵运算的区别。 二、实验原理 1、MATLAB操作桌面的基本结构和组成 了解MATLAB的基本组件是正确使用MATLAB的基本前提。MATLAB由以下基本组件组成：（1）指令窗Command Window：可键入各种送给MATLAB运作的指令、函数、表达式；显示除图形外的所有运算结果 （2）历史指令窗Command History：记录已经运作过的指令、函数、表达式； （3）当前目录浏览器：进行当前目录的设置；展示相应目录上的M、MDL等文件；（4）工作空间浏览器Workspace Browser：列出MATLAB工作空间中所有的变量名、大小、字节数； （5）内存数组编辑器Array Editor：在工作空间浏览器中对变量进行操作时启动（6）开始按钮 （7）交互界面分类目录窗Launch Pad：以可展开的树状结构列着MATLAB提供的所有交互界面 （8）M文件编辑/调试器 （9）帮助导航/浏览器 2、MATLAB指令窗的基本操作 MATLAB指令窗给用户提供了最直接的交互界面，可用于输入和执行指令、显示指令运行结果、调试MATLAB程序等常用的MATLAB仿真计算功能。本实验掌握以下在指令窗执行的基本操作，达到熟悉使用指令窗的目的： （1）最简单的计算器使用方法：在MATLAB指令窗中，可按计算器的方式进行一般的数学计算，MATLAB的运算符的含义大致与常见的运算规则一致； （2）在指令窗中输入和生成矩阵：与一般的计算器不同，在MATLAB中可直接输入和生成矩阵。实际上，矩阵是MATLAB工作的基本元素。 （3）数值表述方法：在MATLAB中的大部分数值的表述方式与平常是相同的，需要注意的是在表示比较大的数时，MATLAB默认采用科学计数法显示； （4）变量命名规则：对于MATLAB变量命名规则，需要注意以下几点：

MATLAB实验指导书(DOC)

MATLAB 实验指导书

前言 MATLAB程序设计语言是一种高性能的、用于科学和技术计算的计算机语言。它是一种集数学计算、分析、可视化、算法开发与发布等于一体的软件平台。自1984年MathWorks公司推出以来，MATLAB以惊人的速度应用于自动化、汽车、电子、仪器仪表和通讯等领域与行业。MATLAB有助于我们快速高效地解决问题。MATLAB相关实验课程的学习能加强学生对MATLAB程序设计语言理解及动手能力的训练，以便深入掌握和领会MATLAB应用技术。

目录 基础型实验............................................................................................ - 1 - 实验一MATLAB集成环境使用与基本操作命令练习 ............. - 1 - 实验二MATLAB中的数值计算与程序设计 ............................. - 7 - 实验三MATLAB图形系统 ......................................................... - 9 -

基础型实验 实验一 MATLAB 集成环境使用与基本操作命令练习 一 实验目的 熟悉MATLAB 语言编程环境；熟悉MATLAB 语言命令 二 实验仪器和设备 装有MATLAB7.0以上计算机一台 三 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。 1.1 基本规则 1.1.1 一般MATLAB 命令格式为 [输出参数1，输出参数2，……]=（命令名）（输入参数1，输入参数2，……） 输出参数用方括号，输入参数用圆括号如果输出参数只有一个可不使用 括号。 1.1.2 %后面的任意内容都将被忽略，而不作为命令执行，一般用于为代码加注 释。 1.1.3 可用↑、↓键来重现已输入的数据或命令。用←、→键来移动光标进行修改。 1.1.4 所有MATLAB 命令都用小写字母。大写字母和小写字母分别表示不同的 变量。 1.1.5 常用预定义变量，如pi 、Inf 、NaN 、ans 1.1.6 矩阵的输入要一行一行的进行，每行各元素用空格或“，”分开，每行用 “；”分开。如 ?? ?? ? ?????=987654321A MATLAB 书写格式为A=[1 2 3 ；4 5 6 ；7 8 9] 在MATLAB 中运行如下程序可得到A 矩阵 a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] a = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1.1.7 需要显示命令的计算结果时，则语句后面不加“；”号，否则要加“；”号。

自控实验指导书--MATLAB--2013

自动控制原理MATLAB仿真实验实验指导书 2013年09月

实验一 控制系统数学模型 一、实验目的 1、 掌握控制系统数学模型——传递函数的求取方法； 2、 利用MATLAB 命令求取控制系统传递函数。 二、基础知识及MATLAB 函数 在MA TLAB 命令窗口上，以命令的方式建立系统的传递函数。在MA TLAB 下，系统的数学模型有3种描述方式，此实验用多项式模型。 （1）多项式模型： 线性定常系统的数学模型传递函数G(s)一般可以表示成： m n a s a s a s a b s b s b s b s R s C s G n n n n m m m m ≥+++++++==----,......)() ()(0 1110111 其中分子分母多项式中的a n 与b m 均为常系数。 MATLAB 语言描述： 构造分子多项式：num=[b m ,b m-1,…,b 1,b 0];或num=[b m b m-1 … b 1 b 0] 构造分母多项式：den=[a n ,a n-1,…,a 1,a 0];或den=[a n a n-1 … a 1 a 0] 构造并显示传递函数：printsys(num,den); 其中num 与den 是习惯用法，也可用其它变量名代替，但在显示时会出现num/den ，这是通用输出显示格式，与输入变量名称无关。 例1-1： >>num=[1 12 44 48]； >>den=[1 16 86 176 105]; >>printsys(num,den) 显示： num/den = s^3 + 12 s^2 + 44 s + 48 ----------------------------------- s^4 + 16 s^3 + 86 s^2 + 176 s + 105 例1-2：系统开环传递函数为 ) 106)(2() 1(5)(22++++= s s s s s s G 写出多项式模型。 >>n=conv([5],[1 1]); >>d=conv([1 0 0],conv([1 2],[1 6 10])); >>printsys(n,d) 显示： num/den = 5 s + 5 ----------------------------- s^5 + 8 s^4 + 22 s^3 + 20 s^2 （2）模型的连接

MATLAB实验指导书

实验二程序文件与函数文件的应用 一．实验目的： 1．熟悉MATLAB系统M文件的基本操作； 2．熟练应用MATLAB有关的图形函数，绘制函数图形。 二．实验内容 1．MATLAB程序文件： ①编辑程序文件 当完成一个功能需要许多MATLAB命令时，可以将这些命令按特定的顺序组合在一起，存储在一个程序文件中，就得到了MATLAB程序，其文件名的后缀为*.M，故也称为M文件。在命令窗口的FILE菜单或工具栏上选择NEW命令——M-file，即可开始编辑M文件。MATLAB编辑器与其它WINDOWS编辑程序类似。 ②保存M文件 编辑M文件后，在命令窗口的FILE菜单或工具栏上选则SAVE AS 命令存盘，文件应以* .M为后缀。 ③执行M文件 在MATLAB系统命令窗口下，在提示符”>>”处键入所编辑的M文件名后，即可执行该文件。在执行中若发现错误，系统将给出提示。此时可再次进入编辑器中修改程序，直至程序能正确执行为止。 编写下列题目M文件，调试并运行: 练习2-1．将图形窗口分割成132的空格，设ωt∈[0,2π], 以π/50为步长，绘制下列函数图形： （1）在左窗口，以ωt为横坐标，绘制V=120Sinωt和

I=100Sin(ωt-π/4)曲线，线条分别用不同颜色表示； （2）在右窗口，绘制P=V 2I 曲线，线型用“*”符号。 练习2-2．绘制以下函数图形： 且在X 轴写上“Time ”标号，Y 轴写上“Amplitude ”标号，图形的标题为“Decaying-oscillating Exponential ”. （2）在0≤t ≤10区间内绘制如下图形： 在同一个图中绘制上述函数，求出Y(t=0)和Y(t=10)的点。（注意弧度与角度的区别）。 （3）绘制如下图形： （4）在0≤ｔ≤20区间内，且在同一图中绘制如下函数图形： 求y1的最小值与最大值。 （5）对应0≤ｔ≤25区域内，在同一图中绘制下列函数。 ) 80() sin(21)() 1(≤≤-=-t t e t y t 625.0)24083.2cos(23.1)(++=?t t y 625 .0)(=t x ) 300(8.0)309.0cos(5)(22.0≤≤+?-=--t e t e t y t t 6 .0)(6.062.2)(6.0)17422.2cos(62.2)(325.0225.01=+=+?+=--t y e t y t e t y t t

Matlab实验指导书(含答案)汇总

实验一：Matlab操作环境熟悉 一、实验目的 1．初步了解Matlab操作环境。 2．学习使用图形函数计算器命令funtool及其环境。 二、实验内容 熟悉Matlab操作环境，认识命令窗口、内存工作区窗口、历史命令窗口；学会使用format命令调整命令窗口的数据显示格式；学会使用变量和矩阵的输入，并进行简单的计算；学会使用who和whos命令查看内存变量信息；学会使用图形函数计算器funtool，并进行下列计算： 1．单函数运算操作。 求下列函数的符号导数 (1) y=sin(x); (2) y=(1+x)^3*(2-x); 求下列函数的符号积分 (1) y=cos(x); (2) y=1/(1+x^2); (3) y=1/sqrt(1-x^2); (4) y=(x-1)/(x+1)/(x+2); 求反函数 (1) y=(x-1)/(2*x+3); (2) y=exp(x); (3) y=log(x+sqrt(1+x^2)); 代数式的化简 (1) (x+1)*(x-1)*(x-2)/(x-3)/(x-4); (2) sin(x)^2+cos(x)^2; (3) x+sin(x)+2*x-3*cos(x)+4*x*sin(x); 2．函数与参数的运算操作。 从y=x^2通过参数的选择去观察下列函数的图形变化 (1) y1=(x+1)^2 (2) y2=(x+2)^2 (3) y3=2*x^2 (4) y4=x^2+2 (5) y5=x^4 (6) y6=x^2/2 3．两个函数之间的操作 求和 (1) sin(x)+cos(x) (2) 1+x+x^2+x^3+x^4+x^5 乘积 (1) exp(-x)*sin(x)

《matlab与通信仿真》实验指导书-(通信级)word版本

电子信息学院 《MATLAB与通信仿真》 实验指导书 刘紫燕编写 适用专业：通信工程 贵州大学

二O一四年二月

前言 本课程是通信工程专业的选修课程。课程内容包含MATLAB的基本操作、MATLAB程序设计、函数文件、MATLAB的图形和数据处理、SIMULNK的基本应用及其在通信工程中的应用等。 通过本课程的学习，掌握MATLAB软件使用和编程方法，验证和深化书本知识，从而加强基础知识，掌握基本技能，提高MATLAB软件的编程能力，并用MATLAB软件解决通信工程专业中的实际问题，同时，针对通信工程专业的特点，要求学生掌握使用MATLAB来研究和开发与本专业相关的系统的方法。本课程设置5个实验，均为设计性实验。建议实验学时为12学时。 实验一是MATLAB软件的基本操作；实验二是MATLAB程序设计；实验三是MATLAB的图形绘制；实验四是MATLAB的数据处理；实验五是MATLAB/Simulink在电路中的仿真设计。 每个实验2个小时左右，为了使学生更好的掌握实验内容，学生务必要做到以下几点： (1)实验前认真预习实验。明确实验目的，熟悉实验内容，理论分析实验结果， 编写相应的程序代码，并撰写出预习报告。 (2)实验过程中积极思考，深入分析命令、程序的执行过程和执行结果，对比理 论分析结果，分析评判实验结果，并把实验中出现的问题及解决方法记录下来。 (3)实验完成后，总结本次实验有哪些收获，还存在什么问题，撰写并提交最终 的实验报告。 本指导书实验项目和要求明确，学生容易着手实验并得出实验结果。 本实验指导书适用于通信工程专业。

目录 实验一MATLAB的基本操作 (1) 实验二MATLAB程序设计 (9) 实验三MATLAB的图形绘制 (11) 实验四MATLAB的数据处理 (13) 实验五MATLAB/Simulink在电路中的仿真设计 (15) 实验报告的基本内容及要求 (20) 贵州大学实验报告 (21)

matlab实验指导答案详解(非常详细正确)

实验一 MATLAB 工作环境熟悉及简单命令的执行 一、实验目的：熟悉MATLAB 的工作环境，学会使用MATLAB 进行一些简单的运算。 二、实验内容：MATLAB 的启动和退出，熟悉MATLAB 的桌面（Desktop ），包括菜单 （Menu ）、工具条 （Toolbar ）、命令窗口(Command Window)、历史命令窗口、工作 空间(Workspace)等；完成一些基本的矩阵操作；学习使用在线帮助系统。 三、实验步骤： 1、启动MATLAB ，熟悉MATLAB 的桌面。 2、在命令窗口执行命令完成以下运算，观察workspace 的变化，记录运算结果。 （1）（365-52?2-70）÷3 >>(365-52*2-70)/3 ans = 63.6667 （2）>>area=pi*2.5^2 area = 19.6350 （3）已知x=3，y=4，在MATLAB 中求z ： () 2 3 2y x y x z -= >>x=3 >>y=4 >>z = x ^2 * y ^3 / (x - y) ^2 z = 576 （4）将下面的矩阵赋值给变量m1,在workspace 中察看m1在内存中占用的字节数。 m1=???? ? ???? ???11514412679810115133216 执行以下命令 >>m1 =[16 2 3 13 ; 5 11 10 8 ; 9 7 6 12 ; 4 14 15 1 ] >>m1( 2 , 3 ) ans = 10 >>m1( 11 ) ans = 6 >>m1( : , 3 ) ans =3 10 6 15 >>m1( 2 : 3 , 1 : 3 ) ans =5 11 10 9 7 6 >>m1( 1 ,4 ) + m1( 2 ,3 ) + m1( 3 ,2 ) + m1( 4 ,1) ans = 34 （5）执行命令>>help abs

MATLAB实验指导书

实验一MATLAB集成环境使用与运算基础 一、实验目的 1．熟悉启动和退出MA TLAB的方法。 2．熟悉MATLAB命令窗口的组成。 3．掌握建立矩阵的方法。 4．掌握MATLAB各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。 二、实验原理 1．MA TLAB的启动 MATLAB系统的启动有三种常见方法： 1）使用Windows“开始”菜单。 2）运行MATLAB系统启动程序MA TLAB.exe。 3）利用快捷方式。 2．MA TLAB系统的退出 要退出MA TLAB系统，也有三种常见方法： 1）在MA TLAB主窗口File菜单中选择Exit MATLAB 命令。 2）在MA TLAB命令窗口输入Exit或Quit命令。 3）单击MATLAB主窗口的“关闭”按钮。 3．MA TLAB帮助窗口 进入帮助窗口可以通过以下三种方法： 1）单击MATLAB主窗口工具栏中的help按钮。 2）在命令窗口中输入helpwin、helpdesk或doc。 3）选择help菜单中的“MA TLAB help”选项。 4．MA TLAB帮助命令 1）help命令 在MA TLAB命令窗口直接输入help命令将会显示当前帮助系统中所包含的所有项目，即搜索路径中所有的目录名称。同样，可以通过help加函数名来显示该函数的帮助说明。 2）lookfor命令 help命令只搜索出那些关键字完全匹配的结果，lookfor命令对搜索范围内的m文件进行关键字搜索，条件比较宽松。 3）模糊查询 用户只要输入命令的前几个字母，然后按tab键，系统就会列出所有以这几个字母开头的命令。 5．赋值语句 1）变量＝表达式 2）表达式

MATLAB应用实验指导书结果

M A T L A B应用实验指 导书结果 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

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实验一 MATLAB 工作环境熟悉及基本运算 一、实验目的：熟悉MATLAB 的工作环境，学会使用MATLAB 进行一些简 单的运算。掌握基本的矩阵运算及常用的函数。 二、实验内容：MATLAB 的启动和退出，熟悉MATLAB 的桌面 （Desktop ），包括菜单（Menu ）、工具条 （Toolbar ）、命令窗口(Command Window)、历史命令窗口、工作空间(Workspace)等；完成一些基本的矩阵操作；学习使用在线帮助系统。 三、实验步骤： 1、启动MATLAB ，熟悉MATLAB 的桌面。 2、在命令窗口执行命令完成以下运算，观察workspace 的变化，记录运 算结果。 （1）（365-52?2-70）?3 = （2）area=pi*^2 = （3）已知x=3，y=4，在MATLAB 中求z ： () 2 3 2y x y x z -== 576 （4）将下面的矩阵赋值给变量m1,在workspace 中察看m1在内存中占用 的字节数。 m1=???? ? ???? ???11514412679810115133216 执行以下命令 >>m1( 2 , 3 )=10

>>m1( 11 )=6 >>m1( : , 3 )= 3 10 6 15 >>m1( 2 : 3 , 1 : 3 )=[ 5 11 10;9 7 6] >>m1( 1 ,4 ) + m1( 2 ,3 ) + m1( 3 ,2 ) + m1( 4 ,1)=34 （5）执行命令>>help abs 查看函数abs 的用法及用途，计算abs( 3 + 4i )=5 （6）执行命令 >>x=0::6*pi; >>y=5*sin(x); >>plot(x,y) （7）运行MATLAB 的演示程序，>>demo ，以便对MATLAB 有一个总体了解。 3、矩阵运算 ??????=654321a ??????-=531142b ????? ?????-=201c ???? ??????=063258741d （1）下列运算是否合法，为什么如合法，结果是多少 ①. result1 = a'=[1 4;2 5;3 6] ②. result2 = a * b (维数不同) ③. result3 = a + b=[3 6 2;5 8 11] ④. result4 = b * d=[31 22 22;40 49 13] ⑤. result5 = [b ; c' ] * d=[31 22 22;40 49 13;-5 -8 7]

MATLAB实验指导

实验一 MATLAB 运算基础 1.实验目的 1）熟悉启动和退出MA TLAB 的方法。 2）熟悉MATLAB 命令窗口的组成。 3）掌握建立矩阵的方法。 4）掌握MATLAB 各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。 2.实验内容 1、用逻辑表达式求下列分段函数的值。 .5.2:5.0:032,2110,12,1,222=<≤<≤<≤??? ??+--=t t t t t t t t t 其中 2、求[100-999]之间能被21整除的数的个数。 3、建立一个字符串向量，删除其中的大写字母。 4、输入矩阵?? ?? ? ?????=987654321A ，并找出A 中大于或等于5的元素（用行列表示）。 5、求矩阵?? ? ???=22211211 a a a a A 的行列式值、逆和特征根。 6、不采用循环的形式求出和式∑==63 2i i S 的数值解。 3.实验程序及结果 1、程序如下： t=0:0.5;2.5... y=t.^2*((t>=0)&(t<1))+(t.^2-1).*((t>=1)&(t<2))+(t.^2-2*t+1).*((t>=2)&(t<3)) 结果如下：

2、程序如下： p=rem([100:999],21)==0; sum(p) 运行结果如下： 3、程序代码如下： ch='ABcdefGHd',k=find(ch>='A'&ch<='Z'),ch(k)=[] 4、程序代码如下： A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9],[i,j]=find(A>=5), for n=1:length(i) m(n)=A(i(n),j(n))