MATLAB实验报告学校：湖北文理学院学院：物理与电子工程学院专业：电子信息工程学号： 2013128182 姓名：张冲指导教师：宋立新实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算一、实验目的：1．熟悉MATLAB开发环境2．掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算二、实验内容1、学习使用help命令，例如在命令窗口输入help eye，然后根据帮助说明，学习使用指令eye（其它不会用的指令，依照此方法类推）2、学习使用clc、clear，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。
3、初步程序的编写练习，新建M-file，保存（自己设定文件名，例如exerc1、exerc2、exerc3……），学习使用MATLAB的基本运算符。
三、练习1)help rand，然后随机生成一个2×6的数组，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。
2)学习使用clc、clear，了解其功能和作用。
3)用逻辑表达式求下列分段函数的值4)求[100,999]之间能被21整除的数的个数。
（提示：rem,sum的用法）四、实验结果1）2）clc:清除命令窗口所有内容，数值不变；clear:初始化变量的值。
3）4）实验二 MATLAB数值运算一、实验目的1、掌握矩阵的基本运算2、掌握矩阵的数组运算二、实验内容1)输入C=1:2:20，则C（i）表示什么？其中i=1,2,3, (10)2)输入A=[7 1 5；2 5 6；3 1 5]，B=[1 1 1; 2 2 2; 3 3 3]，在命令窗口中执行下列表达式，掌握其含义：A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3) A(:,3).*B(:,2)A(:,3)*B(2,:) A*B A.*B A^2 A.^2 B/A B./A3)二维数组的创建和寻访，创建一个二维数组（4×8）A，查询数组A第2行、第3列的元素，查询数组A第2行的所有元素，查询数组A第6列的所有元素。
4)两种运算指令形式和实质内涵的比较。
设有3个二维数组A2×4，B2×4，C2×2，写出所有由2个数组参与的合法的数组运算和矩阵指令。
5)学习使用表4列的常用函数（通过help方法）6)学习使用表5数组操作函数。
7)生成一个3行3列的随机矩阵，并逆时针旋转90°，左右翻转，上下翻转。
8)已知a=[1 2 3]，b=[4 5 6]，求a.\b和a./ b9)用reshape指令生成下列矩阵，并取出方框内的数组元素。
三、实验结果1）C(i)表示C中的第i个的数值；2）3）4）5）略6）略7）8）9）10）数组和矩阵有何不同？数组中的元素可以是字符等，矩阵中的只能是数，这是二者最直观的区别。
从外观形状和数据结构上看，二维数组和数学中的矩阵没有区别。
但是矩阵作为一种变换或映射算子的体现，矩阵运算有着明确而严格的数学规则。
而数组运算是Matlab软件所定义的规则，其目的是为了数据管理方便、操作简单、指令形式自然和执行计算的有效。
虽然数组运算尚缺乏严谨的数学推理，而且数组运算仍在完善和成熟中，但是它的作用和影响正随着matlab的发展而扩大。
实验三符号工具箱的应用一、实验目的：1、掌握创建符号表达式和矩阵的方法。
2、掌握符号函数极限及导数求解方法。
3、掌握符号表达式的微分和积分运算。
4、掌握数值插值与曲线拟合的方法及其应用二、实验内容1、求阶跃函数的傅里叶、拉普拉斯及Z 变换。
2、求下列变上限积分对变量x 的导数：⎰+2x xdxx a 。
3、求解方程 1）⎩⎨⎧=+=+133x 2822121x x x2）⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=+343 23x 212212121x x x x x3）⎩⎨⎧=++=++243x 2132321321x x x x x4、用两种方法创建符号矩阵，A =[ a, 2*b][3*a, 0]5、计算二重不定积分6、对符号方程f = ax 2+bx+c 求解。
1）对x 求解，2）对a 求解。
7、求解微分方程0)0(,1)0(,02222===++dx dyy y dx dy dxy d 。
8、绘制线性系统025.0=+x x &&的相平面图。
（分别给出x(0)=1,x ’(0)=0; x(0)=2,x ’(0)=0; x(0)=3,x ’(0)=0;）dxdyxe xy ⎰⎰-三、实验结果1）2）3）4）5）6）7）8）实验三 MATLAB 语言的程序设计一、实验目的：1、熟悉MATLAB 程序编辑与设计环境2、掌握各种编程语句语法规则及程序设计方法3、函数文件的编写和设计4、了解和熟悉跨空间变量传递和赋值二、实验内容：1、熟悉MATLAB 程序编辑与设计环境。
2、用for 循环语句实现求1～100的和。
3、用for 循环语句实现编写一个求n 阶乘的函数文件。
4、一行100列的Fibonacci 数组a ，元素满足Fibonacci 规则：a(1)=a(2)=1， a(i)=a(i-1)+a(i-2)(i=3,4,…)，求该数组中第一个大于10000的元素。
练习B 思考题4、已知一维数组A=[2,4,5,8,10],B=[4,6,9,3,4]，用for 循环语句实现∑=+-ni i n i B A 11。
求和函数可用sum()。
.5、利用for 循环求1！+2！+3！+ … +5！的值。
.6、编写M 函数表示曲线y2=e -t/3sin(3t)以及它的包络线y1=e -t/3，并从命令窗口输入命令语句绘制曲线，t 的取值范围是[0,4π]。
7、设01.0)3(11.0)2(1)(42+-++-=x x x f ，编写一个M 函数文件，使得调用f(x)时，x 可用矩阵代入，得出的f(x) 为同阶矩阵三、实验结果：1）2）3）4）5）6）实验五MATLAB图形绘制一、实验目的：1、学习MATLAB图形绘制的基本方法；2、熟悉和了解MATLAB图形绘制程序编辑的基本指令；3、熟悉掌握利用MATLAB图形编辑窗口编辑和修改图形界面，并添加图形的各种标注；4、掌握plot、subplot的指令格式和语法。
二、实验内容：1.二维曲线绘图基本指令演示。
本例运作后，再试验plot(t), plot(Y),plot(Y,t) ，以观察产生图形的不同。
2.用图形表示连续调制波形Y=sin(t)sin(9t)及其包络线。
3.在一个图形窗口绘制正弦和余弦曲线，要求给图形加标题“正弦和余弦曲线”，X轴Y轴分别标注为“时间t”和“正弦、余弦”，在图形的某个位置标注“sin(t)”“cos(t)”，并加图例，显示网格，坐标为正方形坐标系。
三、实验结果：1）2）3）实验六 MATLAB 数值及符号运算一、实验目的：1、掌握矩阵的基本运算；2、掌握矩阵的数组运算；3、掌握多项式的基本运算； 5、掌握求解代数方程的方法。
二、实验内容：1.已知a=[1 2 3;4 5 6;7 8 0]，求其特征多项式并求其根。
2.用MATLAB 求解下面的的方程组。
⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----017413231511222315921274321x x x x 3.已知多项式a(x)=x 2+2x+3，b(x)=4x 2+5x+6，求a ，b 的积。
4.求解微分方程0)0(,1)0(,02222===++dtdyy y dt dy dt y d ，并画出相平面图。
5.已知系统冲激响应为h(n)=[0.05,0.24,0.40,0.24,0.15,-0.1,0.1] ，系 统 输入u(n)由指令randn('state',1);u=2*(randn(1,100)>0.5)-1产生，该 输入信号的起始作用时刻为0。
试用直杆图（提示：用stem 指令）画出分别显示该系统输入、输出信号的两张子图。
三、实验结果：1）2）3）4）5）实验七采用SIMULINK的系统仿真一、实验目的：1、熟悉SIMULINK 工作环境及特点2、掌握线性系统仿真常用基本模块的用法3、掌握SIMULINK 的建模与仿真方法二、实验内容：1. 利用SIMULINK 求解微分方程 0)1(222=+--x dt dxx dtx d μ，方程的初始条件为x(0)=1，0)0(=dtdx 。
在增益模块‘Gain ’取值分别为2和100的情况下（即），1002==μμ运行，给出运行结果。
2. 已经系统框图，求传递函数，并求阶跃响应。
3、用两种滤波器设计方法实现教材例7.2-1三、实验结果1）系统模型:运行波形：2）3）幅频，相频响应曲线：冲击响应：实验八 MATLAB 综合应用应用一、实验内容：1. 利用Simulink 求解⎰-=tx dx e t I 02)(在区间∈t [0,1]的积分，并求出积分值I(1).2. 时变系统的仿真：对时变受控对象模型 ，考虑一个控制系统模型如图所示， 其中：2,10,200===δi P K K ，均为常 数，试分析闭系统的阶跃响应曲线。
二、实验结果：1）模型图：波形图：2）模型图：波形图：实验九 MATLAB 在信号与系统中的应用一、实验目的：1、掌握利用MATLAB 求解LTI 系统的方法；2、掌握用MATLAB 中滤波分析的函数命令；3、熟悉MATLAB 信号处理工具箱；二、实验内容：1、已知二阶系统传递函数为2222)(H nn ns s s ωςωω++=，当1=n ω时，试计算阻 尼比ς从0.1～1时的二阶系统的阶跃响应，并绘制阶跃响应三维网格曲面图。
2、某LTI 系统的单位冲激响应t e t h 1.0)(-=，输入⎩⎨⎧≤≤=其它,0101,1)(t t x ，初始条件为 0，求系统响应 y(t).3、求教材P251例7.2-1滤波器对信号输入x(n)=0.8n （n=0:31）的响应y(n). 画出输入x(n)、输出y(n)波形。
三、实验结果：1）2）3）。