金陵科技学院 ·信息技术学院
《Matlab程序设计》实验指导书
实验1 Matlab控制流与函数的可视化
实验序号:1 实验名称:Matlab控制流与函数的可视化 适用专业:电子信息工程/通信工程 学 时 数:4学时
一、实验目的
(1)利用某些判断结构来控制程序流的执行次序 (2)掌握for 和while 循环结构 (3)熟习switch结构
(4)感受由图形所传递的内在本质 二、实验要求
(1)调试程序要记录调试过程中出现的问题及解决办法;
(2)编写程序要规范、正确,上机调试过程和结果要有记录,并注意调试程序集成环境的掌握及应用,不断积累编程及调试经验;
(3)做完实验后给出本实验的实验报告。 三、实验设备、环境
奔腾以上计算机,装有Matlab7.0以上软件 四、实验步骤及内容
(一)重点讲解Matlab7.0的使用;
(二)1、编写、调试如下程序,要求将输入/输出的值都记录在实验报告中。
2、内容:
63(1).请分别写出用for 和while 循环语句计算K??2i?0i?1?2?2??2263的程序。
(2).编写学生的成绩管理程序,用来演示switch结构的应用。 (3).绘制曲线sa(x)?11?0.32sin(x)x,其中x?[?10?,10?]。(注意:x?0处需要特别处理。)
2(4).y(t)?1?e?0.3x(n.is(1?0.3)x?asoc0.3 (用for循环)。
?x?3usinv?(5).绘制?y?2ucosv 曲面图形,应用插值着色处理,并设置光照效果。
2?z?4u?(6).求近似极限,修补图形缺口,即达到下图要求。
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残缺图形11正确图形0.50.50yy0-0.5-50t5-0.5y-50t5
(7).已知某系统在一定的激励条件下,其响应函数为y?1?e?t,请画出t?[0,8]区间内的时间响应和渐近线(即ys?1)。要求时间响应和渐近线用不同的颜色和线型画出。 (8).用曲面图表现函数z = x2 + y2
(9).复习课堂所学内容
要求
1.将程序、实验结果记录下来、写入实验报告 2.对每条指令加以注解 五、实验注意事项
注意for 和while 循环语句的使用区别。
六、讨论、思考题
1.在安装MATLAB软件时,哪个组件是必须选择的?假如不“勾选”这个组件,那么就不可能建立MATLAB工作环境。 2.在MATLAB指令窗中会出现“>>”提示符吗?是什么意思? 3.选择结构if语句有哪3种格式?
4.使用电影方式制作动画,显示二阶系统的时域波形。
实验2 数值数组的运算
实验序号:2 实验名称:数值数组的运算
适用专业:电子信息工程/通信工程 学 时 数:4学时 一、实验目的
(1)Matlab的大部分运算都是在矩阵上进行的
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(2)掌握一维、二维和多维数组的生成和操作 (3)区别矩阵运算和数组运算的不同之处 (4)掌握关系运算与逻辑运算的方法
(5)掌握matlab在电子电路与信号处理方面的应用
二、实验要求
(1)调试程序要记录调试过程中出现的问题及解决办法;
(2)编写程序要规范、正确,上机调试过程和结果要有记录,并注意调试程序集成环境的掌握及应用,不断积累编程及调试经验;
(3)做完实验后给出本实验的实验报告。 三、实验设备、环境
奔腾以上计算机,装有Matlab7.0以上的软件 四、实验步骤及内容
(一)重点讲解Matlab7.0的使用;
(二)1、编写、调试如下程序,要求将输入/输出的值都记录在实验报告中:
2、内容:
(1).产生全为1的矩阵; 产生全为0的矩阵; 产生在[0,1]区间均匀分布的随机矩阵; 产生正态分布的矩阵; 产生单位矩阵; 利用“:”和linspace()生成向量。
(2).要求在闭区间[0,2?]上产生50个等距采样的一维数组。试用两种不同的指令实现。 (3).在时间区间 [0,10]中,绘出y?1?e?0.5tcos2t曲线。 (4).求下列方程组的解x=[x1;x2;x3]. 6x1+3x2+4x3=3 -2x1+5x2+7x3=-4 8x1-4x2-3x3=-7
(5).利用size、 rand() 、length()、 sum()、 max()函数编写矩阵运算程序。
(6).电路如图所示,已知:R1=2Ω,R2=4Ω,R3=12Ω,R4=4Ω,R5=12Ω,R6=4Ω,R7=2Ω。 (a)如us=10V,求i3,u4,u7; (b)如已知u4=6V,求i3,us,u7。
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+R2u4R4-R6+R1us+-iaR3ibR5icR7u7-i3
(7).例电路图(含受控源的电阻电路)
电路如图所示,已知:R1= R2= R3= 4Ω,R4=2Ω,控制常数k1=0.5, k2=4, is=2A, 求i1和i2
k1i2i1uaisR1R2ubR3k2i1+-R4i2
(8). 设计一个低通滤波器,从受噪声干扰的多频率混合信号x(t)中获取10Hz的信号。在此
x(t)?sin(2??10?t)?cos(2??100?t)?n(t),而n(t)~N(0,0.2)。
(9).对信号x(t)?sin(2??50?t)?sin(2??100?t)进行4倍插值插值,并作图。 (注:interp函数:信号的整数倍插值
调用方式:y=interp(x,r) 将信号x的采样频率提高为原来的r倍。此时向量y的长度是向量x长度的r倍。)
实验要求
(1)将所采用的Matlab函数、实验结果记录下来、写入实验报告 (2)对每条指令加以注解
五、实验注意事项
一般来说,一个命令行输入一条命令,命令行以回车结束。但一个命令行也可以输入若干条命令,各命令之间以逗号分隔,若前一命令后带有分号,则逗号可以省略。
六、讨论、思考题
如何利用Matlab产生矩阵(数组)?
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实验3 符号计算与多项式计算
实验序号:3 实验名称:符号计算与多项式计算
适用专业:电子信息工程/通信工程 学 时 数:4学时 一、实验目的
(1)利用基本符号对象去构成新的表达式,进而从事所需的符号计算 (2)学习符号卷积、Fourier变换的计算机实现方法
(3)通过图形,从一堆杂乱的离散数据中观察数据的内在关系 (4)了解多项式运算函数 (5)学习Matlab的卷积指令
二、实验要求
(1)调试程序要记录调试过程中出现的问题及解决办法;
(2)编写程序要规范、正确,上机调试过程和结果要有记录,并注意调试程序集成环境的掌握及应用,不断积累编程及调试经验;
(3)做完实验后给出本实验的实验报告。 三、实验设备、环境
奔腾以上计算机,装有Matlab7.0以上软件 四、实验步骤及内容
(一)重点讲解Matlab7.0的使用;
(二)1、编写、调试如下程序,要求将输入/输出的值都记录在实验报告中:
2、内容:
(1).设系统的冲激响应为h(t)?e?3t,求该系统在输入u(t)?cost作用下的输出。在此,认为以上函数
在t?0时成立。(提示:运用卷积进行计算) (2).求f(t)?Ae??t,??0的Fourier变换。
(3).求sin(at)和阶跃函数的Laplace变换。 (4).求
1s?a的和1的Laplace反变换。
?1,0?t?t0/3?m(t)???2,t0/3?t?2t0/3。用信号m(t)以DSB-AM方式调制载波(5).某消息信号
??0,其他c(t)?cos(2?fct),所得到的已调制信号记为u(t)。设t0?0.15s,fc?250Hz。试比较消息信号与已调
信号,并绘制它们的频谱。
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