MATLAB系统仿真实验指导书.docx
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MATLAB系统仿真实验指导书
《系统仿真》实验指导书
电子信息工程教研室
实验一MATLAB语言基础实验
一、实验目的：
1．熟悉matlab6.5的开发环境；
2．主菜单和工具栏的内容；
3．Matlab的通用参数设置；
4.工作窗口的用法；
5.命令历史窗口的作用和功能；
6.M文件编辑器的功能和用法；
7.帮助系统的使用；
8.学习了解MATLAB语言环境；练习MATLAB命令的基本操作；练习m文件编辑器的基本操作；
二、实验内容：
1.熟悉matlab的开发环境。
学习了解MATLAB语言环境
⑴MATLAB语言操作界面：
在命令提示符位置键入命令，完成下述练习。
⑵练习DOS相似命令，dir、type、cd
⑶MATLAB的数据格式
合法的数据格式有：
short、long、hex、shortE、longE、rational等。
键入a=pi;b=exp
（1）;改变数据结构，观察并记录变量值。
在workspace里双击变量便可在弹出的窗口中进行修改。
对a＝pi有
short3.1416；shortG3.1416；shortE3.1416e+000；
long3.14159265358979；longE3.141592653589793e+000
longG3.14159265358979；hex400921fb54442d18；rational355/113
⑷变量查询，命令有who，whos，查询变量并作记录。
>>who
Yourvariablesare:
ab
>>whos
NameSizeBytesClass
a1x18doublearray
b1x18doublearray
Grandtotalis2elementsusing16bytes
5目录与目录树结构：
目录项显示命令dir查询当前目录项
6路径函数与搜索路径
path路径函数which文件定位
7联机帮助：
help
8字符串查询：
helplookfor
9MATLAB语言演示：
键入命令intro，阅读命令平台内容；键入命令demo，MATLAB语言功能演示。
⑽清除命令clear
如果输入calearabc，则表示清除工作空间中指定变量a,b,c；如果仅仅输入calear命令，则清除整个工作空间。
2.练习MATLAB命令的基本操作
⑴常数矩阵输入
a=[123]a=[1;2;3]记录结果，并比较不同；
b=[125]b=[125];记录结果，并比较不同；
aa'bb'；记录结果，比较变量加“'”后的区别；
c=a*bc=a*b'记录显示结果与出错原因；
a=[123;456;780]a^2a^0.5记录显示结果。
>>a=[123]
a=
123
>>a=[1;2;3]
a=
1
2
3
>>b=[125]
b=
125
>>b=[125];
>>a
a=
1
2
3
>>a'
ans=
123
>>b
b=
125
>>b'
ans=
1
2
5
>>c=a*b
c=
125
2410
3615
>>c=a*b'
?
?
?
Errorusing==>*
Innermatrixdimensionsmustagree.
>>a=[123;456;780]
a=
123
456
780
>>a^2
ans=
303615
668142
395469
>>a^0.5
ans=
0.5977+0.7678i0.7519+0.0979i0.5200-0.4680i
1.4102+0.1013i1.7741+0.6326i1.2271-0.7467i
1.2757-1.0289i1.6049-1.0272i1.1100+1.6175i
⑵循环命令程序
makesum=0;
fori=1:
1:
100
makesum=makesum+i;
end
键入makesum，记录计算结果
>>makesum
makesum=
5050
3执行下列命令
a=[123;456;780]
poly（a）、rank（a）、det（a）、trace（a）、inv（a）、eig（a）、diag（a）、tril（a）
并观察记录显示结果，使用联机帮助help查阅相应的m函数的意义和函数格式，并作记录。
poly求特征多项式和由根求多项式
rank求矩阵的秩
det求行列式
trace矩阵的迹（对角线元素的和）
inv矩阵求逆
eig计算矩阵特征系统
diag建立或提取对角阵
tril下三角形矩阵
>>a=[123;456;780]
a=
123
456
780
>>poly（a）
ans=
1.0000-6.0000-72.0000-27.0000
>>rank（a）
ans=
3
>>det（a）
ans=
27
>>trace（a）
ans=
6
>>inv（a）
ans=
-1.77780.8889-0.1111
1.5556-0.77780.2222
-0.11110.2222-0.1111
>>eig（a）
ans=
12.1229
-0.3884
-5.7345
>>tril（a）
ans=
100
450
780
>>diag（a）
ans=
1
5
0
3.创建matlab中常见常量，并观察其值。
例如：
pi,Inf,NaN,
4.在命令窗口中进行一些简单运算，熟悉其功能。
三、实验报告内容
观察命令的运行结果并记录数据。
实验二MATLAB语言的数值计算
一﹑实验目的：
1、掌握基本的矩阵运算。
2、熟悉点运算。
3、了解多项式运算。
二﹑实验内容：
1、MATLAB的基本矩阵运算
（1）创建数值矩阵
键入a=[123;456;789]观察a（3,2），a（:
1）
键入t=0:
10；u=0:
0.1:
10，观察向量t，u的值
键入a（:
3）=[2;3;4];a，观察矩阵a的变化
键入b=[11+2i;3+4i3]，观察复数矩阵
>>a=[123;456;789]
a=
123
456
789
>>a（3,2）
ans=
8
>>a（:
1）
ans=
1
4
7
>>t=0:
10
t=
012345678910
>>u=0:
0.1:
10
u=略
>>a（:
3）=[2;3;4];
>>a
a=
122
453
784
>>b=[11+2i;3+4i3]
b=
1.00001.0000+2.0000i
3.0000+4.0000i3.0000
（2）生成特殊矩阵
键入a=ones（3,3）；b=zeros（2,2）；c=eye（4）；magic（4）；观察特殊矩阵
>>a=ones（3,3）
a=
111
111
111
>>b=zeros（2,2）
b=
00
00
>>c=eye（4）
c=
1000
0100
0010
0001
>>magic（4）
ans=
162313
511108
97612
414151
（3）矩阵乘、乘方、加减、右除、左除运算
键入a=[010;001;-6-11-6];b=[12;34;56];c=[110;011];
作矩阵乘运算
v1=c*av2=a*bv3=c*a*bv4=b*cv5=c*b
矩阵乘方运算
a^2a^（1/2）
矩阵加减运算
a1=a+b*ca2=c*b-a（1:
2,1:
2）a3=a（1:
2,2:
3）+c*b
矩阵右除（常规除）a/c
矩阵左除a\b
>>a=[010;001;-6-11-6];
>>b=[12;34;56];
>>c=[110;011];
>>v1=c*a
v1=
011
-6-11-5
>>v2=a*b
v2=
34
56
-69-92
>>v3=c*a*b
v3=
810
-64-86
>>v4=b*c
v4=
132
374
5116
>>v5=c*b
v5=
46
810
>>a^2
ans=
001
-6-11-6
366025
>>a^（1/2）
ans=
0.0000+0.4894i-0.0000-0.5588i-0.0000-0.0482i
0.0000+0.2891i0.0000+1.0195i-0.0000-0.2696i
0.0000+1.6179i0.0000+3.2553i0.0000+2.6374i
>>a1=a+b*c
a1=
142
375
-100
>>a2=c*b-a（1:
2,1:
2）
a2=
45
810
>>a3=a（1:
2,2:
3）+c*b
a3=
56
811
>>ar=a/c
ar=
0.33330.3333
-0.33330.6667
-5.6667-5.6667
>>al=a\b
al=
-5.6667-8.6667
1.00002.0000
3.00004.0000
（4）矩阵特征运算
完成如下矩阵特征运算
a'、poly（a）、rank（a）、det（a）、trace（a）、inv（a）、eig（a）、diag（a）、tril（a）
det（A）A的行列式
rank（A）A的秩
trace（A）A的迹
cond（A）A的条件数
size（A）输出A的行数和列数
例1求向量组
的秩。
程序运行结果如下：
>>A=[013-2;-1412;204-2;3-120]
A=
013-2
-1412
204-2
3-120
>>rank（A）
ans=
3
故可知向量组的秩为3.
例2判断向量组
是否线性相关？
由
所组成的矩阵
，求出
的秩或者
的行列式
即可判断其线性相关性，因此，在matlab命令窗口下，键入：
A=[1123;1-101;2135;3134];
rank（A）
ans=
3
即
，故
线性相关.
例3计算
.
程序运行结果如下：
>>A=[123;456;789];
>>D=
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