2MATLAB部分未学答案1.docx
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2MATLAB部分未学答案1
《Matlab程序设计》实验指导书
实验1Matlab控制流与函数的可视化
实验序号：
1实验名称：
Matlab控制流与函数的可视化
适用专业：
电子信息工程/通信工程学时数：
4学时
一、实验目的
（1）利用某些判断结构来控制程序流的执行次序
（2）掌握for和while循环结构
（3）熟习switch结构
（4）感受由图形所传递的内在本质
二、实验要求
（1）调试程序要记录调试过程中出现的问题及解决办法；
（2）编写程序要规范、正确，上机调试过程和结果要有记录，并注意调试程序集成环境的掌握及应用，不断积累编程及调试经验；
（3）做完实验后给出本实验的实验报告。
三、实验设备、环境
奔腾以上计算机，装有Matlab7.0以上软件
四、实验步骤及内容
（一）重点讲解Matlab7.0的使用；
（二）1、编写、调试如下程序,要求将输入/输出的值都记录在实验报告中。
2、内容：
（1）．请分别写出用for和while循环语句计算
的程序。
（2）．编写学生的成绩管理程序，用来演示switch结构的应用。
'
（3）．绘制曲线
，其中
。
（注意：
处需要特别处理。
）
（4）．绘制
曲面图形，应用插值着色处理，并设置光照效果。
（5）．求近似极限，修补图形缺口，即达到下图要求。
（6）．已知某系统在一定的激励条件下，其响应函数为
，请画出
区间内的时间响应和渐近线（即
）。
要求时间响应和渐近线用不同的颜色和线型画出。
（7）．用曲面图表现函数z=x2+y2
（8）．复习课堂所学内容
要求
1．将程序、实验结果记录下来、写入实验报告
2．对每条指令加以注解
五、实验注意事项
注意for和while循环语句的使用区别。
六、讨论、思考题
1．在安装MATLAB软件时，哪个组件是必须选择的？
假如不“勾选”这个组件，那么就不可能建立MATLAB工作环境。
2．在MATLAB指令窗中会出现“>>”提示符吗？
是什么意思？
3．选择结构if语句有哪3种格式？
实验2数值数组的运算
实验序号：
2实验名称：
数值数组的运算
适用专业：
电子信息工程/通信工程学时数：
4学时
一、实验目的
（1）Matlab的大部分运算都是在矩阵上进行的
（2）掌握一维、二维和多维数组的生成和操作
（3）区别矩阵运算和数组运算的不同之处
（4）掌握关系运算与逻辑运算的方法
（5）掌握matlab在电子电路与信号处理方面的应用
二、实验要求
（1）调试程序要记录调试过程中出现的问题及解决办法；
（2）编写程序要规范、正确，上机调试过程和结果要有记录，并注意调试程序集成环境的掌握及应用，不断积累编程及调试经验；
（3）做完实验后给出本实验的实验报告。
三、实验设备、环境
奔腾以上计算机，装有Matlab7.0以上的软件
四、实验步骤及内容
（一）重点讲解Matlab7.0的使用；
（二）1、编写、调试如下程序,要求将输入/输出的值都记录在实验报告中：
2、内容：
（1）．产生全为1的矩阵;产生全为0的矩阵;产生在[0，1]区间均匀分布的随机矩阵;产生正态分布的矩阵;产生单位矩阵;利用“:
”和linspace（）生成向量。
（2）．要求在闭区间
上产生50个等距采样的一维数组。
试用两种不同的指令实现。
（3）．在时间区间[0,10]中，绘出
曲线。
（4）．求下列方程组的解x=[
;
;
].
6
+3
+4
=3
-2
+5
+7
=-4
8
-4
-3
=-7
（5）．利用size、rand（）、length（）、sum（）、max（）函数编写矩阵运算程序。
（6）．电路如图所示，已知：
R1=2Ω，R2=4Ω，R3=12Ω，R4=4Ω，R5=12Ω，R6=4Ω，R7=2Ω。
（a）如
=10V,求
，
，
；
（b）如已知
=6V，求
，
，
。
subplot（2,1,1）
stem（x（1:
125））;
subplot（2,1,2）
stem（x（1:
250））;
实验要求
（1）将所采用的Matlab函数、实验结果记录下来、写入实验报告
（2）对每条指令加以注解
五、实验注意事项
一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行以回车结束。
但一个命令行也可以输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔，若前一命令后带有分号，则逗号可以省略。
六、讨论、思考题
如何利用Matlab产生矩阵（数组）？
实验3符号计算与多项式计算
实验序号：
3实验名称：
符号计算与多项式计算
适用专业：
电子信息工程/通信工程学时数：
4学时
一、实验目的
（1）利用基本符号对象去构成新的表达式，进而从事所需的符号计算
（2）学习符号卷积、Fourier变换的计算机实现方法
（3）通过图形，从一堆杂乱的离散数据中观察数据的内在关系
（4）了解多项式运算函数
（5）学习Matlab的卷积指令
二、实验要求
（1）调试程序要记录调试过程中出现的问题及解决办法；
（2）编写程序要规范、正确，上机调试过程和结果要有记录，并注意调试程序集成环境的掌握及应用，不断积累编程及调试经验；
（3）做完实验后给出本实验的实验报告。
三、实验设备、环境
奔腾以上计算机，装有Matlab7.0以上软件
四、实验步骤及内容
（一）重点讲解Matlab7.0的使用；
（二）1、编写、调试如下程序,要求将输入/输出的值都记录在实验报告中：
2、内容：
（1）．设系统的冲激响应为
，求该系统在输入
作用下的输出。
在此，认为以上函数在
时成立。
（提示：
运用卷积进行计算）
symsttao;
ut=cos（t）;
ht=exp（-3*t）;
uh_tao=subs（ut,t,tao）*subs（ht,t,t-tao）;
yt=int（uh_tao,tao,0,t）
y1=simple（yt）
（2）．求
的Fourier变换。
（3）．求sin（at）和阶跃函数的Laplace变换。
（4）．求
的和1的Laplace反变换。
（5）．某消息信号
。
用信号m（t）以DSB-AM方式调制载波
所得到的已调制信号记为u（t）。
设
，
。
试比较消息信号与已调信号，并绘制它们的频谱。
Double-SideBandAmplitudeModulation
幅度调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度，使其按调制信号的规律变化的过程。
对于幅度调制信号，在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。
t0=0.15;
fc=250;
t=-1:
0.0001:
1;
f=[-500:
499]/1000*fc;
%º¯Êý
m=ones（size（t））;
m（t<=0）=0;
m（0m（t0/3m（t>2*t0/3）=0;
c=cos（2*pi*fc*t）;
u=m.*c;
%»æÖÆÏûÏ¢ÐźÅ
figure
（1）
subplot（2,2,1）;
plot（t,m）;
axis（[-0.050.15-33]）;
title（'1-1ÏûÏ¢ÐźÅm（t）'）;
%»æÖÆÏûÏ¢ÐźÅƵÆ×
b=fft（m）;
subplot（2,2,2）;
plot（f,abs（b（1:
1000）））;
axis（[-150150-15001500]）;
title（'1-1ÏûÏ¢ÐźÅm（t）µÄƵÆ×'）;
%Ë«±ß·ù¶Èµ÷ÖÆ
subplot（2,2,3）;
plot（t,u）;
axis（[-0.050.15-33]）;
title（'1-3Òѵ÷ÖÆÐźÅu（t）'）;
%»æÖÆÒѵ÷ÖÆÐźŵÄƵÆ×
d=fft（u）;
subplot（2,2,4）;
plot（f,abs（d（1:
1000）））;
axis（[-150150-15001500]）;
title（'1-3Òѵ÷ÖÆÐźÅu（t）µÄƵÆ×'）;
t0=0.15;
ts=0.001;
Fc=250;
Fs=1/ts;
df=0.3;
t=[0:
ts:
t0];
m=[ones（1,t0/（3*ts））,-2*ones（1,t0/（3*ts））,zeros（1,t0/（3*ts）+1）];
c=cos（2*pi*Fc.*t）;
u=m.*c;
[M,m,df1]=fft_seq（m,ts,df）;
M=M/Fs;
[U,u,df1]=fft_seq（u,ts,df）;
U=U/Fs;
[C,c,df1]=fft_seq（c,ts,df）;
f=[0:
df1:
df1*（length（m）-1）]-Fs/2;
subplot（2,2,1）;plot（t,m（1:
length（t）））;
title（'未调制信号'）;
subplot（2,2,2）;plot（t,u（1:
length（t）））;
title（'已调制信号'）;
subplot（2,2,3）;plot（f,abs（fftshift（M）））;
title（'未调制信号频谱'）;
subplot（2,2,4）;plot（f,abs（fftshift（U）））;
title（'已调制信号频谱'）;
（6）求有理分式
的商多项式和余多项式。
（7）有两个序列
，它们的“非平凡区间”取值如下，其余“平凡区间”均为0取值。
试用两种不同的方法求这两个序列的卷积，并画出卷积结果图。
；
方法一:
P134直接法求卷积
a=[1,2,3,4,5];n1=0;n2=4;
b=[1,0,1,1];n3=4;n4=7;
c=conv（a,b）;nc1=n1+n3;nc2=n2+n4;
kc=nc1:
nc2;N=length（kc）;
stem（kc,c（1:
N）,'r','filled'）
方法二利用fft求卷积
a=[1,2,3,4,5];n1=0;n2=4;
b=[1,0,1,1];n3=4;n4=7;
nc1=n1+n3;nc2=n2+n4;
n=2^5;%使用32至关重要
Fa=fft（a,n）;Fb=fft（b,n）;
Fc=Fa.*Fb;%必须采用点乘
cc=real（ifft（Fc））;%过滤掉由于截断误差引起的虚部
stem（kc,cc（1:
N）,'r','filled'）
xlabel（'FFT变换法'）,ylabel（'cc'）
（8）LTI系统的零状态响应
设二阶连续系统，其特性可用常微分方程表示
，求其冲激响应。
若输入为
，求其零状态响应
。
clf,clear
a=input（'多项式分母系数向量a='）;
b=input（'多项式分子系数向量b='）;
t=input（'输入时间序列t=[0:
dt:
tf]'）;
u=input（'输入序列u='）;
tf=t（end）;
dt=tf/（length（t）-1）;
%用极点留数法求冲激响应
[r,p,k]=residue（b,a）;
h=r
（1）*exp（p
（1）*t）+r
（2）*exp（p
（2）*t）;
%画出冲激响应h（t）
subplot（2,1,1）,plot（t,h）;grid
%求u和h的卷积，得输出y（t）
y=conv（u,h）*dt;
%画出输出y（t）
subplot（2,1,2）,
plot（t,y（1:
length（t）））;grid
（9）复习课堂所学内容
要求
1．将程序、实验结果记录下来、写入实验报告
2．对每条指令加以注解
五、实验注意事项
1．注意如何建立符号对象
2．绘制二维、三维函数的调用格式
六、讨论、思考题
若一次定义多个符号变量，syms函数的一般调用格式是什么？
实验4Simulink交互式仿真集成环境
实验序号：
4实验名称：
Simulink交互式仿真集成环境
适用专业：
电子信息工程/通信工程学时数：
4学时
一、实验目的
了解仿真的概念，学会初步的仿真建模
二、实验要求
（1）调试程序要记录调试过程中出现的问题及解决办法；
（2）编写程序要规范、正确，上机调试过程和结果要有记录，并注意调试程序集成环境的掌握及应用，不断积累编程及调试经验；
（3）做完实验后给出本实验的实验报告。
三、实验设备、环境
奔腾以上计算机，装有Matlab7.0以上软件
四、实验步骤及内容
（一）重点讲解Matlab7.0的使用；
（二）1、编写、调试如下程序,要求将输入/输出的值都记录在实验报告中：
2、内容：
（1）．基于微分方程的Simulink建模
（2）．基于传递函数的Simulink建模
（3）．书中第10章实验题1
（4）．书中第10章实验题3
Scope的双输入实现方法：
双击Scope模块，打开Scope示波器窗口，单击该窗口工具栏的Parameters按钮（左数第二个），在打开的对话框的General选项卡的Numbersofaxes:
后的编辑框中输入2，然后单击OK按钮返回，即可看到模型中的Scope模块增加了一个输入口
（5）．复习课堂所学内容
要求
1．将程序、实验结果记录下来、写入实验报告。
2．对每条指令加以注解。
五、实验注意事项
注意信号源模块的使用。
六、讨论、思考题
Simulink仿真过程分为几个阶段？
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