Matlab實(shí)驗(yàn)報(bào)告 (2)

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1、華 北 電 力 大 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 實(shí)驗(yàn)環(huán)境 MATLAB 7.0 實(shí)驗(yàn)名稱 實(shí)驗(yàn)一：熟悉MATLAB環(huán)境及Matlab基本操作 實(shí) 驗(yàn) 目 的 1、熟悉MATLAB環(huán)境及各種基本Matlab操作 實(shí)驗(yàn)原理 MATLAB?是以復(fù)雜矩陣作為基本編程單元的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。它提供了各種矩陣的運(yùn)算與操作，并有較強(qiáng)的繪圖功能。 利用FILE菜單可方便對(duì)文件或窗口進(jìn)行管理。其中FILE|NEW的各子菜單，M-FILE（M文件）、FIGURE（圖形窗口）、或MODEL（SIMULINK編輯界面）分別可創(chuàng)建對(duì)應(yīng)文件或模塊。EDIT菜單允許用戶和WINDOWS的剪切

2、板交互信息。 MATLAB語(yǔ)言最基本的賦值語(yǔ)句結(jié)構(gòu)為：變量名列表=表達(dá)。表達(dá)式由操作符或其它字符，函數(shù)和變量名組成，表達(dá)式的結(jié)果為一個(gè)矩陣，顯示在屏幕上，同時(shí)輸送到一個(gè)變量中并存放于工作空間中以備調(diào)用。如果變量名和“=”省略，則ANS變量將自動(dòng)建立，例如鍵入：1900/81，得到輸出結(jié)果：ans =23.4568。 在MATLAB中把數(shù)據(jù)繪成圖形可有多種命令一供選擇。下面列出了這些命令： ????????????繪圖命令 ???????? Plot????????線性X-Y坐標(biāo)圖 ???????? Loglog??????雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖 ???????? Semilogx??? X軸

3、對(duì)數(shù)半對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖 ???????? Semilogy??? Y軸對(duì)數(shù)半對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖 ???????? Polar???????極坐標(biāo)圖 ???????? Mesh???????三維消隱圖 ???????? Contour?????等高線圖 ???????? Bar?????????條形圖 ???????? Stairs???????階梯圖 實(shí) 驗(yàn) 原 理 除了可以在屏幕上顯出圖形外，還可以對(duì)屏幕上已有的圖形加注釋、題頭或坐標(biāo)網(wǎng)格。 ???????????????????圖形加注 ?????? Title?????????畫題頭 ??????? Xl

4、abel?????? x軸標(biāo)注 ??????? Ylabel?????? y軸標(biāo)注 ??????? Text?????????任意定位的標(biāo)注 ??????? Gtext????????鼠標(biāo)定位標(biāo)注 ??????? Dgrid????????網(wǎng)格? 關(guān)于坐標(biāo)軸尺寸的選擇和圖形處理等控制命令： ?????????????圖形控制命令 ???? Axis???????人工選擇坐標(biāo)軸尺寸 ????? Clg????????清除圖形窗口 ????? Ginput??????利用鼠標(biāo)的十字準(zhǔn)線輸入 ????? Hold???????保持圖形 ????? Shg????????

5、顯示圖形窗口 ????? Subplot?????將圖形窗口分成N塊子窗 ? 第 14 頁(yè) 實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容 <驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)> 1、將Matlab當(dāng)前目錄變更到D:\自己姓名拼音文件夾下,并建立新文件畫出y=2 * x的曲線，并將曲線圖形保存在當(dāng)前目錄下。 2、使用for語(yǔ)句及while語(yǔ)句求解1至100整數(shù)中奇數(shù)的和。 <設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)> 3、用MATLAB程序建立九九乘法表。 4、求連續(xù)自然數(shù)的和，當(dāng)和大于等于1000時(shí)，求最后一個(gè)自然數(shù)以及自然數(shù)的和。 5、MATLAB

6、函數(shù)是可以遞歸調(diào)用的，即在函數(shù)的內(nèi)部調(diào)用函數(shù)自身，試用遞歸方式編寫n!函數(shù)。 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 及 分 析 實(shí)驗(yàn)1：程序如下 x=1:10 y=2*x; plot(x,y)仿真結(jié)果： 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析： 仿真結(jié)果是條很規(guī)則的直線，X軸和Y軸一一對(duì)應(yīng)，清楚明了，而序又特別簡(jiǎn)單。所以用Maltab 軟件很方便地畫出規(guī)則的直線，方便研究。 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 及 分 析 實(shí)驗(yàn)2：程序如下： clear all sum=0; for n=1:2:97 sum=sum+n; end sum=sum+99 disp('

7、程序運(yùn)行結(jié)束！') 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下。 實(shí)驗(yàn)2結(jié)果分析： 這道題有多種方法，例如如下程序： clear all sum=0; for i=1:2:100 sum=sum+i; end

8、 sum 這道題需要注意的一點(diǎn)是語(yǔ)句sum=sum+i 后要加分號(hào)。這樣就不會(huì)出現(xiàn)i每賦值一次窗口就顯示一次sum 值。 實(shí)驗(yàn)3：程序如下： clear all for x=1:9 a=[]; for y=1:x term=([num2str(y),'*',num2str(x),'=',num2str(x*y,'%2d')]); if x*y<10 term=[term,' ']; else term=[term,' ']; end a=[a,term]; end disp(a) end 實(shí)

9、驗(yàn) 結(jié) 果 及 分 析 實(shí)驗(yàn)3仿真結(jié)果： 實(shí)驗(yàn)4程序如下: clear all n=0; sum=0; while(sum<1000) n=n+1; sum=sum+n; end str1 = ['最后一個(gè)自然數(shù)為:',num2str(n)]; str2 = ['計(jì)算結(jié)果為：',num2str(sum)]; disp(str1) disp(str2) 實(shí)驗(yàn)4結(jié)果為： 實(shí)驗(yàn)5程序： n=input('n'); sum=1; if(n==0) break; else f

10、or m=1:n sum=sum*m; end end sum 仿真結(jié)果： n5 sum = 120 實(shí)驗(yàn)名稱 實(shí)驗(yàn)二： Matlab在通信原理中的應(yīng)用 實(shí) 驗(yàn) 目 的 1、掌握通信原理課程中基本知識(shí)的Matlab編程、仿真方法 實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)1程序： dt = 0.001; fm = 2; fc = 10; T = 5; t = 0:dt:T; mt = sqrt(2) * cos(2 * pi * fm * t); A = 0.5;

11、s_am = (A + mt).* sin(2 * pi * fc * t); B = 2 * fm; figure(1) subplot(311) plot(t,s_am);hold on; plot(t,A + mt,'r--'); title('AM調(diào)制信號(hào)及其包絡(luò)'); xlabel('t'); rt = s_am.*cos(2 * pi * fc * t); rt = rt - mean(rt); [f,rf] = T2F(t,rt); [

12、t,rt] = lpf(f,rf,2 * fm); subplot(312) plot(t,rt);hold on; plot(t,mt/2,'r--'); title('相干解調(diào)后的信號(hào)波形與輸入信號(hào)的比較'); xlabel('t') subplot(313) [f,sf]=T2F(t,s_am); psf = (abs(sf).^2)/T; plot(f,psf); axis([ -2*fc 2*fc 0 max(psf)]); title(

13、AM信號(hào)功率譜'); xlabel('f'); 實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容 <設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)> 1、用Matlab產(chǎn)生一個(gè)頻率為2Hz、功率為1的正弦信源m(t),設(shè)載波頻率為10Hz，A分別等于0.5、1、1.5，試畫出： （1）AM調(diào)制信號(hào)； （2）調(diào)制信號(hào)的功率譜密度； （3）相干解調(diào)后的信號(hào)波形（選做） （4）研究調(diào)制深度與失真的關(guān)系。（選做） <設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)>（選做） 2、消息是周期為2s的周期信號(hào)，它在區(qū)間的定義如下： 該信號(hào)用DSB方案調(diào)制50Hz的載波。 （1）繪出調(diào)制信號(hào)。 （2）繪出調(diào)制信號(hào)的頻譜。 （3）比較調(diào)制信號(hào)和未調(diào)制

14、信號(hào)的頻譜。 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 及 分 析 1、 A=0.5 2、 A=1 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 及 分 析 A=1.5 實(shí)驗(yàn)名稱 實(shí)驗(yàn)三 Matlab在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用 實(shí) 驗(yàn) 目 的 1、掌握信號(hào)與系統(tǒng)課程中基本知識(shí)的Matlab編程、仿真方法 實(shí) 驗(yàn) 原 理 實(shí)驗(yàn)1程序： b=[1]; a=[1 1]; p=0.5; t=0:p:5; x=exp(-3*t); subplot(1,2,1); impulse(b,a,0:p:5); title('沖激響應(yīng)'); subplo

15、t(1,2,2); step(b,a,0:p:5); title('階躍響應(yīng)'); 實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容 <設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)> 1、用MATLAB在時(shí)域中編程求解 y′(t)+y(t)=f(t), f(t)= exp(-3t)ε(t)的沖激響應(yīng)、階躍響應(yīng)。在simulink仿真環(huán)境下，設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖，分析系統(tǒng)的沖激響應(yīng)、階躍響應(yīng)。 <設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)>（選做） 2、用MATLAB在時(shí)域中編程求解 y′(t)+y(t)=f(t), f(t)=(1+exp(-3t))ε(t)的沖激響應(yīng)、階躍響應(yīng)，要求用conv編程實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)響應(yīng)。在simulink仿真環(huán)境下，設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖，分析系統(tǒng)的沖激

16、響應(yīng)、階躍響應(yīng)。 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 及 分 析 實(shí)驗(yàn)1仿真結(jié)果： simulink仿真環(huán)境下 沖激響應(yīng) 階躍響應(yīng) 實(shí)驗(yàn)名稱 實(shí)驗(yàn)四 Matlab在數(shù)字信號(hào)處理中的應(yīng)用 實(shí) 驗(yàn) 目 的 1、掌握數(shù)字信號(hào)處理課程中基本知識(shí)的Matlab編程、仿真方法 實(shí) 驗(yàn) 原 理 實(shí)驗(yàn)1程序： t1=0:1/6000:0.004; x1=1+cos(2*pi*5000*t1); subplot(4,1,1); plot(t1,x1); title('采樣頻率為6千赫茲 '); xlabel('時(shí)間'); t2=0:1/1

17、2000:0.004; x2=1+cos(2*pi*5000*t2); subplot(4,1,2); plot(t2,x2); title('采樣頻率為12千赫茲'); xlabel('時(shí)間'); F1=fft(x1,1024); n=0:1023; f=6000*n/1024; subplot(4,1,3); plot(f,abs(F1));title('6000Hz頻譜'); F2=fft(x2,1024); n=0:1023;f=12000*n/1024; subplot(4,1,4); plot(f,abs(F2));title('12000Hz頻譜');

18、 實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容 <設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)> 1、對(duì)于連續(xù)信號(hào)x(t)=1+cos(2πft)，其中f=5kHz,分別以采樣頻率fs=6 kHz和fs=12kHz對(duì)其進(jìn)行采樣， （1）分別繪出對(duì)應(yīng)的采樣信號(hào)。 （2）對(duì)信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，繪出對(duì)應(yīng)的曲線。 （3）在simulink仿真環(huán)境下，設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖，觀察信號(hào)的頻譜成分。 <設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)>（選做） 2、對(duì)于連續(xù)信號(hào)，其中，，對(duì)信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換。設(shè)計(jì)合適的采樣頻率對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣。對(duì)信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換FFT,分析信號(hào)的頻譜成分。在simulink仿真環(huán)境下，設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖，分析信號(hào)的頻譜成分。 實(shí)

19、驗(yàn) 結(jié) 果 及 分 析 實(shí)驗(yàn)1仿真結(jié)果: 6khz 12kHZ 實(shí) 驗(yàn) 總 結(jié) 學(xué)習(xí)了MATLAB這門課程，我了解該軟件的基本功能，也知道了該軟件在我們生活中的重要地位。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科技的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)的普及，它也被應(yīng)用在越來(lái)越多的方面。 MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來(lái)解算問題要比用C，F(xiàn)ORTRAN等語(yǔ)言完成相同的事情簡(jiǎn)捷得多，MATLAB的最突出的特點(diǎn)就是簡(jiǎn)潔。 MATLAB的功能是非常強(qiáng)大的，MATLAB不僅有強(qiáng)大的運(yùn)算功能，它還有強(qiáng)大的繪圖功能，我對(duì)它的了解也僅僅就是一點(diǎn)點(diǎn)，或許說(shuō)還沒有入門。比如說(shuō)它含有豐富的內(nèi)建函數(shù)，例如數(shù)學(xué)函數(shù)中的三角函數(shù)、復(fù)函數(shù)、多項(xiàng)式函數(shù)、數(shù)據(jù)分析函數(shù)的求平均值、最大最小值、排序等，以及邏輯/選擇函數(shù)如if－else等，還有用來(lái)模擬隨機(jī)發(fā)生事件的隨機(jī)函數(shù)。這些我都不了解。 雖學(xué)習(xí)MATLAB的時(shí)間雖然很短，但卻讓我了解到了它的強(qiáng)大和它的功能。我想就算時(shí)間足夠，老師也不能把所有的都講解給我們，因?yàn)橐粋€(gè)軟件的功能需要我們自己不斷的去摸索。老師只是個(gè)指路的明燈，最終的學(xué)習(xí)還是要靠自己。而且在摸索過(guò)程中，我們能夠發(fā)現(xiàn)和體會(huì)學(xué)習(xí)的快樂！