Matlab课程设计报告
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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. 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; ② MATLAB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: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 . MATLAB 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 目录 1 MATLAB的简介 ............................................... 1
2课程设计内容 ................................................. 4
............................................................................... 5 ............................................................................... 2 ............................................................................... 2 ............................................................................... 2 ............................................................................... 2 ............................................................................... 2 ............................................................................... 2 ............................................................................... 2 ............................................................................... 2 ............................................................................... 2
3课程设计心得体会 ......................................... 1
4参考文献 .......................................................... 1
1 Matlab 软件简介 MATLAB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(Matrix Laboratory)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 1.2 MATLAB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
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。 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 = 0 ans = 0 2.1.4总结 在matlab中乘号不能不写,也不能写成‘×’。只能写成‘*’。
制函数xxey在10x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::1; %x轴上以的速度从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。 已知a=[1,3,0;2,0,1;4,6,5], a1=logical([1 0 1]),a2=logical([1 1 0]),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([1 0 1]); %a1的逻辑值数组 a2 = logical([1 1 0]); %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 =
1 3 4 6
ans = 2 4 3 6 5