实验一和二 2.docx
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实验一和二2
实验环境
MATLAB7.0
实验名称
实验一Matlab基本操作
实验目的
1、认识Matlab软件环境，熟悉Matlab编程的特点。
2、学习信号的产生与画图，矩阵生成与运算，流程控制等操作。
实验内容
1、编写程序产生如下信号，并按要求绘制相应的曲线。
利用saveas命令把图形分别保存成.fig格式和.jpg格式的图像文件。
程序
x=0:
pi/1000:
2*pi;
y1=sin（2*x+pi/4）;
plot（x,y1,'b:
o'）
xlabel（'x'）
ylabel（'y'）
title（'正弦信号曲线'）
gridon
holdon
y2=sin（2*x+3*pi/4）;
plot（x,y2,'r:
x'）
gridon
holdon
y3=sin（2*x-pi/4）;
plot（x,y3,'g:
+'）
gridon
holdon
subplot（2,2,1）;plot（x,y1）;title（'y1'）;gridon;
subplot（2,2,2）;plot（x,y2）;title（'y2'）;gridon;
subplot（2,2,3）;plot（x,y3）;title（'y3'）;gridon;
结果
（1）信号形式
，利用plot命令绘制该信号在
区间内，且采样间隔为
的曲线。
填加网格线，标题为“正弦信号曲线”，横坐标显示“x”，纵坐标显示“y”。
实验结果及分析
（2）将上述信号左平移或右平移
得到两个新信号y2和y3，利用hold命令在同一图中显示三条曲线并通过线型和颜色加以区分。
（3）利用subplot命令将上述三个信号利用子图来显示；利用figure命令将上述三个信号分别在不同的窗体中同时显示。
（4）z=0:
0.1:
40；x=cos（z）；y=sin（z），利用plot3命令绘制三维曲线并填加相应的坐标轴标注。
程序结果
z=0:
0.1:
40;
x=cos（z）;
y=sin（z）;
plot3（x,y,z）
xlabel（'x'）
ylabel（'y'）
zlabel（'z'）
h=figure;
plot（...）
saveas（h,'filename','format'）
2、向量、矩阵生成及相关运算。
（1）x=1:
3;y=4:
6;x*y=?
;x.*y=?
;x’*y=?
;x*y’=?
;x.’*y=?
;x*y.’=?
程序
x=1:
3;
y=4:
6;
x.*y
x'*y
x*y'
x.'*y
x*y.'
实验结果及分析
结果
ans=
41018
ans=
456
81012
121518
ans=
32
ans=
456
81012
121518
ans=
32
（2）创建矩阵
，并进行如下操作，取出矩阵A的前两行元素，生成一个新矩阵B。
生成一个单位矩阵，与矩阵A进行加减运算。
练习利用save命令保存数据为mat格式，并利用load命令从外部文件读入数据。
程序结果
A=[123;456;789]123
B=A（1:
2,:
）456
C=eye;789
x=A+C
y=A-C
loadUntitled.txt
Untitled
（3）利用wavread与imread命令读取一个wav格式的语音文件和jpg格式的图像文件，并利用sound和image/imshow命令将其播放或显示出来。
利用auwrite把语音文件写成.au格式的文件，利用imwrite把图像文件写成bmp格式的文件。
程序结果
x=wavread（'1'）
plot（x）
save
load（）
实验结果及分析
（4）利用矩阵求逆和乘法运算求解方程组
程序
%创建线性方程组的系数矩阵和向量
A=[-112;3-11;-134];
b=[2;6;4];
%求解方程，使用矩阵求逆的方法
x=inv（A）*b
%求解方程，使用矩阵左除运算
%x=A\b
结果
x=
1.0000
-1.0000
2.0000
3、流程控制语句相关操作。
（1）使用for语句及while语句求解1至100整数中奇数的和。
程序
For语句
clearall
sum=0
forn=1:
2:
100
sum=sum+n
end
disp（'程序运行结束！
）
结果
sum=2500
程序运行结束!
程序
while语句
clearall
n=1
sum=1
whilen<99
n=n+2
sum=sum+n
end
结果
sum=2500
实验结果及分析
（2）求连续自然数的和，当和大于等于1000时，求最后一个自然数以及自然数的和。
程序
sum=0
n=0;
whilesum<1000
n=n+1
sum=sum+n
end
结果
n=45
sum=1035
实验
名称
实验二Matlab在信号与系统中的应用
实验目的
1、掌握信号与系统中Matlab编程的特点。
2、学习微分方程、卷积、系统函数的Matlab编程实现。
实验内容
1、按照卷积原理步骤求如下两幅图中
和
信号卷积后的波形。
程序
%functionx=csconv（F1,t1_s,t1_e,F2,t2_s,t2_e）
%functionx=csconv（F1,F2）
%f1='2*rectpuls（t,4）';
%f2='3*rectpuls（t-0.5,3）';
%figure
（1）
%CSCONV（f1,-2,2,f2,-1,2）
%figue
（1）
%t=-3:
0.005:
5;
t1_s=-2;
t2_s=2;
t1_e=0;
t2_e=4;
t_s=t1_s+t2_s;
t_e=t1_e+t2_e;
t0=min（[t1_s,t2_s,t_s]）-1;
t1=max（[t1_e,t2_e,t_e]）+1;
dt=0.005;
t=t0:
dt:
t1;
%f1=2*rectpuls（t+1.5）+2*rectpuls（t-1.5）;%%%%
%f2=2*rectpuls（t-2,4）;
f1=2*rectpuls（t,2）;
f2=t.*rectpuls（t,4）;
实验结果及分析
L=length（t）;
tp=[2*t
（1）:
dt:
2*t（L）];
fl=eval（'f1'）;f2=eval（'f2'）;
y=dt*conv（fl,f2）;
y_max=max（y）;y_min=min（y）;
dy=（y_max-y_min）/10;
f1_max=max（f1）;f1_min=min（f1）;df1=（f1_max-f1_min）/10;
f2_max=max（f2）;f2_min=min（f2）;df2=（f2_max-f2_min）/10;
subplot（3,1,1）;
plot（t,fl,'linewidth',2）;
title（'信号f1（t）的波形','color','b','FontSize',8）
axis（[t
（1）,t（L）,f1_min-df1,f1_max+df1]）;
grid;
set（gca,'Fontsize',8）
subplot（3,1,2）;
plot（t,f2,'linewidth',2）;
title（'信号f2（t）的波形','color','b','Fontsize',8）
axis（[t
（1）,t（L）,f2_min-df1,f2_max+df1]）;
grid;
set（gca,'FontSize',8）
subplot（3,1,3）;
%plot（tp,y,'1inewidth',2）;
plot（tp,y）;
title（'卷积f（t）=fl*f2的波形','color','b','FontSize',8）
ify_min>=0
y0=（y_max-y_min）/2;
else
y0=0;
end
axis（[t
（1）,t（L）,y_min-dy,y_max+dy]）;
grid;
set（gca,'Ytick',[y_min,y0,y_max],'FontSize',8）;
实验结果及分析
2、给定x（n）=nR16（n），h（n）=R8（n），求x和h卷积y，并用函数stem画出x、h和y的图形。
实验结果及分析
3、用Matlab在时域中编程求解y′（t）+y（t）=f（t）,f（t）=exp（-3t）ε（t）的冲激响应、阶跃响应及零状态响应。
在simulink仿真环境下，设计系统框图，分析系统的冲激响应、阶跃响应。
程序
a=[11];
b=[1];
p=0.5;
t=0:
p:
5;
x=exp（-3*t）;
subplot（311）
impulse（b,a,0:
p:
5）;
title（'冲激响应'）;
subplot（312）
step（b,a,0:
p:
5）;
title（'阶跃响应'）;
subplot（313）
lsim（b,a,x,t）;
title（'零状态响应'）;
结果
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