武汉理工MATLAB课设报告套题十

武汉理工大学《Matlab应用》课程设计说明书

Matlab应用课程设计任务书

学生姓名: 王 鼎 专业班级: 电信1103班

指导教师: 桂 林 工作单位: 信息工程学院

题 目:Matlab应用第10套综合题

初始条件:

（1）提供实验室机房及其Matlab6.5以上版本软件；

（2）《MATLAB教程》学习。

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）选择一本《MATLAB教程》，认真学习该教程的全部内容，包括基本使用方法、数组运算、矩阵运算、数学运算、程序设计、符号计算、图形绘制、GUI设计等内容；

（2）对该套综合题的10道题，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）。

（3）对实验结果进行分析和总结；

（4）要求阅读相关参考文献不少于5篇；

（5）根据课程设计有关规范，按时、独立完成课程设计说明书。

时间安排:

(1) 布置课程设计任务,查阅资料,学习《MATLAB教程》 十周；

(2) 进行编程设计 一周；

(3) 完成课程设计报告书 一周；

指导教师签名: 年 月 日

系主任(或责任教师)签名: 年 月 日

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目录

摘要 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1

1 MATLAB概述...............................................................................2

1.1MATLAB简介 ..................................................................................2

1.2 MATLAB的功能 ...............................................................................2

1.3MATLAB 的典型应用 .........................................................................3

2设计题目：MATLAB运算与应用设计 套题十 .................................4

3设计内容 ...............................................................................................6

3.1 题一 .....................................................................................................................6

3.2 题二 .....................................................................................................................8

3.3 题三 .....................................................................................................................8

3.4 题四 .....................................................................................................................10

3.5 题五 ...................................................................................................................15

3.6 题六 ...................................................................................................................17

3.7 题七 ....................................................................................................................................18

3.8 题八 ....................................................................................................................................19

3.9 题九 ....................................................................................................................................21

3.10题十 ....................................................................................................................22

4课程设计心得 ....................................................................................24

5参考文献 ...........................................................................................25

6本科生课程设计成绩评定表 ............................................................26 武汉理工大学《Matlab应用》课程设计说明书

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摘要

MATLAB是一种高性能的工程计算语言。它集计算，可视化，可编程于一体，并在一个易于使用的环境下用熟悉的数学符号解决问题。典型用途包括数学计算，算法，开发，日期，采集，建模，仿真，可视化，科学和工程图形，包括图形界面的应用开发。 MATLAB有可以用于曲线拟合的内建函数。MathWorks公式也提供了很多工具箱可以用于曲线拟合。这些方法可以用来做线性或者非线性曲线拟合。MATLAB也有一个开放的工具箱――曲线拟合工具箱（Curve Fitting Toolbox），它可以用于参数拟合，也可以用于非参数拟合。 在MATLAB中，多项式拟合函数polyfit可以用来计算拟合的得到多项式系数。默认的拟合目标是最小方差最小，即最小二乘法拟合数据。此时，判断的依据过拟合曲线的道德原始数据之间的平均误差是否达到最小。

关键词：工程语言；数学计算 ；曲线拟合

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1 MATLAB概述

1.1MATLAB简介

MATLAB软件由美国Math Works公司于1984年推出，经过不断的发展和完善，如今己成为覆盖多个学科的国际公认的最优秀的数值计算仿真软件。MATLAB具备强大的数值计算能力，许多复杂的计算问题只需短短几行代码就可在MATLAB中实现。作为一个跨平台的软件，MATLAB已推出Unix、Windows、Linux和Mac等十多种操作系统下的版本，大大方便了在不同操作系统平台下的研究工作。

MATLAB软件具有很强的开放性和适应性。在保持内核不变的情况下，MATLAB可以针对不同的应用学科推出相应的工具箱(toolbox)，目前己经推出了图象处理工具箱、信号处理工具箱、小波工具箱、神经网络工具箱以及通信工具箱等多个学科的专用工具箱，极大地方便了不同学科的研究工作。国内已有越来越多的科研和技术人员认识到MATLAB的强大作用，并在不同的领域内使用MATLAB来快速实现科研构想和提高工作效率。

MATLAB提供了20类图像处理函数,涵盖了图像处理的包括近期研究成果在内的几乎所有的技术方法,是学习和研究图像处理的人员难得的宝贵资料和加工工具箱。这些函数按其功能可分为:图像显示;图像文件I/O;图像算术运算;几何变换;图像登记;像素值与统计;图像分析;图像增强;线性滤波;线性二元滤波设计;图像去模糊;图像变换;邻域与块处理;灰度与二值图像的形态学运算;结构元素创建与处理;基于边缘的处理;色彩映射表操作;色彩空间变换;图像类型与类型转换。

1.2MATLAB的功能

(1)强大的科学计算机数据处理能力

MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数，可以方便的实现用户所需的各种计算功能。函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果，而前经过了各种优化和容错处理。在通常情况下，可以用它来代替底层编程语言，如C和C++ 。在计算要求相同的情况下，使用MATLAB的编程工作量会大大减少。MATLAB的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如矩阵，特征向量、快武汉理工大学《Matlab应用》课程设计说明书

3 速傅立叶变换的复杂函数。函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程的组的求解、符号运算、傅立叶变换和数据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函数和其他初等数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等。

(2)出色的图形处理功能

图形处理功能MATLAB自产生之日起就具有方便的数据可视化功能，以将向量和矩阵用图形表现出来，并且可以对图形进行标注和打印。高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图。可用于科学计算和工程绘图。新版本的MATLAB对整个图形处理功能作了很大的改进和完善，使它不仅在一般数据可视化软件都具有的功能（例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等）方面更加完善，而且对于一些其他软件所没有的功能（例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等），MATLAB同样表现了出色的处理能力。同时对一些特殊的可视化要求，例如图形对话等，MATLAB也有相应的功能函数，保证了用户不同层次的要求。另外新版本的MATLAB还着重在图形用户界面（GUI）的制作上作了很大的改善，对这方面有特殊要求的用户也可以得到满足。