MATLAB程序设计语言实验报告专业及班级：电子信息工程**：**学号：**********日期 2013年6月20日实验一 MATLAB 的基本使用【一】 实验目的1.了解MATALB 程序设计语言的基本特点，熟悉MATLAB 软件的运行环境；2.掌握变量、函数等有关概念，掌握M 文件的创建、保存、打开的方法，初步具备将一般数学问题转化为对应计算机模型处理的能力；3.掌握二维图形绘制的方法，并能用这些方法实现计算结果的可视化。
【二】 MATLAB 的基础知识通过本课程的学习，应基本掌握以下的基础知识： 一. MATLAB 简介 二. MATLAB 的启动和退出 三. MATLAB 使用界面简介 四. 帮助信息的获取五. MATLAB 的数值计算功能六. 程序流程控制 七. M 文件八. 函数文件九. MATLAB 的可视化 【三】上机练习1. 仔细预习第二部分内容，关于MATLAB 的基础知识。
2. 熟悉MATLAB 环境，将第二部分所有的例子在计算机上练习一遍3.已知矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=123456789,987654321B A 。
求A*B ，A .* B ，比较二者结果是否相同。
并利用MATLAB 的内部函数求矩阵A 的大小、元素和、长度以及最大值。
程序代码：>> A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; >> B=[9 8 7;6 5 4;3 2 1]; >> A*B ans =30 24 1884 69 54138 114 90>> A.*Bans =9 16 2124 25 2421 16 9 两者结果不同>> [m,n]=size(A)m =3n =3>> b=sum(A)b =12 15 18>> a=length(A)a =3>>max(A)ans =7 8 9 运行结果：4. Fibonacci 数组的元素满足Fibonacci 规则：),2,1(,12=+=++k a a a k k k ；且121==a a 。
现要求该数组中第一个大于10000的元素。
1） 在命令窗口中完成； 2） 利用M 文件完成；3） 自己定义一个函数文件，并在命令窗口中调用该函数完成。
程序代码：解：（1）>> a1=1;>> a2=1; >> b=0;>> while b<10000 b=a1+a2; a1=a2; a2=b; end >> b b =10946（2）function Fibonacci (x,y,z)a1=x; a2=y; b=0;while b<z b=a1+a2; a1=a2; a2=b; end将此函数定义为M 文件。
>> Fibonacci (1,1,1000)>> b =109465. 在同一个图形窗口的两个子窗口中分别画出)4cos(x π（红色、虚线）和)8cos(x π（蓝色、星号）的波形。
要求有标题，x 、y 轴有标注。
程序代码：>> x=-10:0.1:10;y1=cos((pi/4)*x);subplot(2,2,1),plot(x,y1,'r:') xlabel('x1')ylabel('y1=cos((pi/4)*x)') title('余弦函数') >> x=-10:0.1:10; y2=cos((pi/8)*x);subplot(2,2,2),plot(x,y1,'b-.p') xlabel('x2')ylabel('y2=cos((pi/8)*x)') title('余弦函数')运行结果：【四】思考题1.在语句末加分号“；”和不加分号有什么区别？2.M文件和函数文件有什么异同之处？3.矩阵乘（*）和数组乘（.*）有何不同？实验二信号的表示及可视化【一】实验目的1.掌握连续信号的MATLAB表示方法（表达式及图形描述）；2.掌握离散序列的MATLAB表示方法（表达式及图形描述）；【二】实验原理在MATLAB中通常用两种方法来表示信号，一种是向量表示信号，另一种则是用符号运算的方法来表示信号。
用适当的MATLAB语句表示出信号后，我们就可以利用MATLAB 的绘图命令绘出直观的信号波形。
一. 连续时间信号的表示及可视化从严格意义上来讲，MATLAB并不能处理连续信号，在MATLAB中，是用连续信号在等时间间隔点的样值来近似地表示连续信号的，当取样时间间隔足够小时，这些离散的样值就能较好的近似出连续信号。
1. 向量表示法对于连续时间信号f(t)，我们可以用两个行向量f 和t 来表示，其中t 向量是形如t=t 1:p:t 2的MATLAB 命令定义的时间范围向量，t 1为信号起始时间，t 2为终止时间，p 为时间间隔。
向量f 为连续信号f(t)在向量t 所定义的时间点上的样值。
2. 符号运算表示法如果信号可以用一个符号表达式来表示它，则我们可用ezplot 命令绘制出信号的波形。
3.常用连续信号的表示 1）单位阶跃信号单位阶跃信号的定义为：⎩⎨⎧<>=0001)(t t t ε单位阶跃信号是信号分析的基本信号之一，在信号与系统分析中有着十分重要的作用，常用于简化信号的时域表示。
根据单位阶跃信号的特性，我们可以用它来表示时限信号和单边信号（因果信号）。
2）单位冲激信号单位冲激信号的定义为⎩⎨⎧≠==⎰∞∞-0,0)(1)(t t dt t δδδ(t)的定义表明，该信号除原点以外，处处为零，且信号面积为一。
即设有矩形脉冲)(t p n ，则由δ(t)的定义可得)(lim )(0t p t n n →=δ 二. 离散时间信号的表示及可视化1.一般离散信号的表示一般说来，离散时间信号用f(k)表示，其中变量k 为整数，代表离散的采样时间点。
在MATLAB 中，用一个向量f 即可表示一个有限长度的序列。
但是，这样的向量并没有包含其对应的时间序号信息。
所以，要完整地表示离散信号需要用两个向量。
2.典型离散序列的表示下面通过一些典型的离散信号来说明如何用MATLAB 实现离散序列的表示和可视化。
1）单位序列δ(k) 单位序列的定义为⎩⎨⎧≠==0001)(k k k δ由单位序列定义知，只有在k=0时，δ(k)的值为1，而其它时刻为0，因此，用MATLAB 来表示单位序列及绘制其波形非常简单。
2）单位阶跃序列 单位阶跃序列⎩⎨⎧<≥=0001)(k k k ε3）正弦序列正弦序列的表达式为：)cos()(ϕω+=k A k f式中k 为无量纲的整数，ω和ϕ以弧度为单位，ω称为正弦序列的数字角频率，ϕ为初相位。
需要注意的是：并非所有的正弦序列都是周期的。
这是因为离散时间信号的自变量和周期序列的周期都必须是整数，在正弦序列中并非对任意ω都能找到正整数的周期N.现在我们就来讨论正弦序列为周期序列的条件。
【三】上机练习1.认真预习实验原理的内容，将所有例题在计算机上练习一遍。
2. 用MATLAB 命令绘制单边指数信号e-1.5 tε(t)在时间0<t<3区间的波形。
要求有标题，在（3.1,0.05）处标注’t ’，利用axis 调整坐标轴在一个合适的范围，便于观察波形。
程序代码：>> t=0:0.01:3;>> y=exp(-1.5*t)*; >> plot(t,y)>> text(3.1,0.05,'t') >> title('函数')>>axis([-0.1 3.5 0 1.1])运行结果：3. 绘制δ(t-2)，-1<t<5的波形。
程序代码：function chongji(t1,t2,t0)dt=0.01;t=t1:dt:t2;n=length(t);x=zeros(1,n);x(1,(-t0-t1)/dt+1)=1/dt;stairs(t,x);axis([t1,t2,0,1.2/dt])title('单位冲激信号')调用：chongji(-1,5,-2)运行结果：4. 绘制ε(k-3)，-1≤k≤5及ε（k+1），-5≤k≤2。
程序代码：function jyxulie(k1,k2,k0)k=k1:-k0-1;kk=-k0:k2;n=length(k);nn=length(kk);u=zeros(1,n); %k0前信号赋值为零uu=ones(1,nn); %k0后信号赋值为一stem(kk,uu,'filled')hold onstem(k,u,'filled') hold offaxis([k1,k2,0,1.5]) title('单位阶跃序列') 调用jyxulie(-1,5,-3)运行结果：jyxulie(-5,2,1)5.考虑下面3个信号：f1(n)=cos(2πn/N)+2cos(3πn/N)f2(n)=2cos(2n/N)+2cos(3n/N)f3(n)=cos(2πn/N)+3cos(5πn/N)假设对每个信号N=6。
试确定上述信号是否是周期的。
如果是，则确定信号的周期，并画图表示出该信号的两个周期；如果不是周期的，在[0，4N]的范围内画出该信号，并说明原因。
答：f1(n)=cos(2πn/N)+2cos(3πn/N)是周期的。
周期为12 代码程序代码：>> n=0:24;>> subplot(2,2,1)>> stem(n,cos(n*2*pi/6)+2*cos(n*3*pi/6),'filled')运行结果：f2(n)=2cos(2n/N)+2cos(3n/N)非周期序列f3(n)=cos(2πn/N)+3cos(5πn/N)周期序列周期为60代码>> n=0:24;>> subplot(2,1,1)>> stem(n,2*cos(n*2/6)+2*cos(n*3/6),'filled')>> title('2*cos(n*2/6)+2*cos(n*3/6)')>> n=0:120;>> subplot(2,1,2)>> stem(n,cos(n*2*pi/6)+3*cos(pi*n*5/6),'filled')>> title('cos(n*2*pi/6)+3*cos(pi*n*5/6)')【四】思考题1. 观察例2-1的执行结果，当把时间间隔p取得更小（例如为0.02）时，观察执行结果，比较两结果用何不同，为什么？2.例2-3中的hold on和hole off命令的作用是什么？实验三信号的时域运算、时域变换及MATLAB实现【一】实验目的1.掌握信号时域运算的MATLAB实现方法2.掌握信号时域变换的MATLAB实现方法【二】实验原理信号的时域运算包括信号的相加、相乘，信号的时域变换包括信号的平移、反折、倒相及信号的尺度变换。