M专业基础实践课设.docx

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M专业基础实践课设专业基础实践课设Matlab应用课程设计任务书学生姓名:

杨博专业班级:

电信1303班指导教师:

肖攸安工作单位:

信息工程学院题目:

Matlab应用第7套综合题初始条件:

（1）提供实验室机房及其Matlab6.5以上版本软件；

（2）MATLAB教程学习。

要求完成的主要任务:

（包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求）:

（1）选择一本MATLAB教程，认真学习该教程的全部内容，包括基本使用方法、数组运算、矩阵运算、数学运算、程序设计、符号计算、图形绘制、GUI设计等内容；

（2）对该套综合题的10道题，进行理论分析，针对具体设计部分的原理分析、建模、必要的推导和可行性分析，画出程序设计框图，编写程序代码（含注释），上机调试运行程序，记录实验结果（含计算结果和图表）。

（3）对实验结果进行分析和总结；（4）要求阅读相关参考文献不少于5篇；（5）根据课程设计有关规范，按时、独立完成课程设计说明书。

时间安排:

（1）布置课程设计任务,查阅资料,学习MATLAB教程十周；

（2）进行编程设计一周；（3）完成课程设计报告书一周；指导教师签名:

年月日系主任（或责任教师）签名:

年月日目录1前言11.1MATLAB简介11.2MATLAB的功能11.3MATLAB的典型应用12设计题目33设计内容53.1题一53.2题二53.3题三63.4题四73.5题五143.6题六143.7题七153.8题八173.9题九183.10题十194课程设计心得22参考文献231前言1.1MATLAB简介简介MATLAB软件由美国MathWorks公司于1984年推出，经过不断的发展和完善，如今己成为覆盖多个学科的国际公认的最优秀的数值计算仿真软件。

MATLAB具备强大的数值计算能力，许多复杂的计算问题只需短短几行代码就可在MATLAB中实现。

作为一个跨平台的软件，MATLAB已推出Unix、Windows、Linux和Mac等十多种操作系统下的版本，大大方便了在不同操作系统平台下的研究工作。

MATLAB软件具有很强的开放性和适应性。

在保持内核不变的情况下，MATLAB可以针对不同的应用学科推出相应的工具箱（toolbox），目前己经推出了图象处理工具箱、信号处理工具箱、小波工具箱、神经网络工具箱以及通信工具箱等多个学科的专用工具箱，极大地方便了不同学科的研究工作。

国内已有越来越多的科研和技术人员认识到MATLAB的强大作用，并在不同的领域内使用MATLAB来快速实现科研构想和提高工作效率。

MATLAB提供了20类图像处理函数,涵盖了图像处理的包括近期研究成果在内的几乎所有的技术方法,是学习和研究图像处理的人员难得的宝贵资料和加工工具箱。

这些函数按其功能可分为:

图像显示;图像文件I/O;图像算术运算;几何变换;图像登记;像素值与统计;图像分析;图像增强;线性滤波;线性二元滤波设计;图像去模糊;图像变换;邻域与块处理;灰度与二值图像的形态学运算;结构元素创建与处理;基于边缘的处理;色彩映射表操作;色彩空间变换;图像类型与类型转换。

1.2MATLAB的功能的功能1）强大的科学计算机数据处理能力2）出色的图形处理功能3）应用广泛的模块集合工具箱4）实用的程序接口和发布平台1.3MATLAB的典型应用的典型应用1）数据分析2）数值与符号计算；3）工程与科学绘图；4）控制系统设计；5）航天工业；6）汽车工业；7）生物医学工程；8）语音处理；9）图像与数字信号处理；10）财务、金融分析；11）建模、仿真及样机开发；12）新算法研究开发；13）图形用户界面设计。

2设计题目设计题目第第7套题：

套题：

Matlab应用课程设计应用课程设计7

（1）.求100,200之间第一个能被21整除的整数。

（2）.绘制余弦曲线y=cos（x）和指数函数y=x2曲线。

（3）.计算2+4+6.+100的值，当和大于2000时终止计算。

（4）.分析下面每条指令的功能并运行，观察执行结果。

X=0:

0.25:

3;Y=X.*exp（-X）;plot（X,Y）,xlabel（x）,ylabel（y）,title（y=x*exp（-x）;A=zeros（3,5）A（:

）=-7:

7L=abs（A）4islogical（L）X=A（L）A=1:

5;6:

10pow2（A）A=zeros（3,2）A（:

）=1:

6A=A*（1+i）A1=A.B1=AA=ones（2,3）B=ones

（2）C=eye（4）D=diag（C）E=repmat（C,1,3）（5）.利用whileend循环结构编程求出1+3+5+101的值。

（6）.随机生成一个100003的矩阵，并绘制其柱状图。

（7）.利用switchcase编写以下程序：

某商场对顾客所购买的商品实行打折销售，标准如下（商品价格用price来表示）：

price200无折扣200price5005折扣500pricenn=1053.2题二题二绘制余弦曲线y=cos（x）和指数函数y=x2曲线。

分析：

绘制曲线用plot函数。

为方便观察两个图像，应适当设置横纵坐标的大小，这需要用到axis（xminxmaxyminymax）函数。

设置其x在（0,2pi），y为（-3,3）较为合适。

1）程序如下x=0:

pi/30:

2*pi;%产生一个0到2pi的等差数列y1=cos（x）;y2=x.*x;%定义关于y1和y2的函数plot（x,y1,-ro,x,y2）%将y1y2的图像以不同的样式绘制出来axis（0,2*pi,-3,3）%定义x和y的最值h=legend（cos_x,x.*x,2）;%添加两个函数的标注2）运行结果为图1题3.2程序运行结果3.3题三题三计算2+4+6.+100的值，当和大于2000时终止计算。

分析：

此题为求偶数的和第一次大于2000时的值，因此要设置累加后的值放在sum里面，用while循环，令m的初值为2步长为2，终值为100.1）程序如下：

sum=0;%定义sum的初值为0m=2;%定义m的初值为2whilesum4islogical（L）X=A（L）分析：

A=zeros（3,5）会产生一个3*5阶的全0矩阵A，A（:

）=-7:

7会将矩阵元素从-7到7依次赋值，L=abs（A）4会标记矩阵A中元素的绝对值大于4的元素，islogical（L）判断L是不是逻辑数，X=A（L）取出A中绝对值大于4的元素组成一个新的矩阵A。

1）程序如下：

A=zeros（3,5）A（:

）=-7:

7L=abs（A）4islogical（L）x=A（L）2）结果如下：

A=000000000000000A=-7-4-125-6-3036-5-2147L=100011000110001ans=1x=-7-6-55673.4.3分析下面指令的功能并运行，观察执行结果。

A=1:

5;6:

10pow2（A）分析：

A=1:

5;6:

10为矩阵的第一行从1到5依次赋值，第二行，从6到10依次赋值，pow2（A）将A按矩阵运算出平方。

1）程序如下：

A=1:

5;6:

10pow2（A）2）结果如下：

A=12345678910ans=24816326412825651210243.4.4分析下面指令的功能并运行，观察执行结果。

A=zeros（3,2）A（:

）=1:

6A=A*（1+i）A1=A.B1=A分析：

A=zeros（3,2）得到一个3*2的全零矩阵。

A（:

）=1:

6将1到6内的整数值赋给A，形成新的矩阵A。

A=A*（1+i）计算A*（1+i），得到新矩阵A。

A1=A.得到非共轭转置矩阵A1。

B1=A得到共轭转置矩阵B1。

1）程序如下：

A=zeros（3,2）A（:

）=1:

6A=A*（1+i）A1=A.B1=A2）运行结果如下：

A=000000A=142536A=1.0000+1.0000i4.0000+4.0000i2.0000+2.0000i5.0000+5.0000i3.0000+3.0000i6.0000+6.0000iA1=1.0000+1.0000i2.0000+2.0000i3.0000+3.0000i4.0000+4.0000i5.0000+5.0000i6.0000+6.0000iB1=1.0000-1.0000i2.0000-2.0000i3.0000-3.0000i4.0000-4.0000i5.0000-5.0000i6.0000-6.0000i3.4.5分析下面指令的功能并运行，观察执行结果。

A=ones（2,3）B=ones

（2）C=eye（4）D=diag（C）E=repmat（C,1,3）分析：

A=ones（2,3）得到2*3全1矩阵A。

B=ones

（2）得到全1二阶方阵B。

C=eye（4）得到四阶单位矩阵C。

D=diag（C）提取C的对角矩阵D。

E=repmat（C,1,3）复制矩阵C并在第一行平铺三个。

1）程序如下：

A=ones（2,3）B=ones

（2）C=eye（4）D=diag（C）E=repmat（C,1,3）2）结果如下：

A=111111B=1111C=1000010000100001D=1111图3题3.4.5运行结果3.5题五题五利用whileend循环结构编程求出1+3+5+101的值。

分析：

用whileend循环结构编程求1+3+5+101需要一个循环变量k和一个累加变量s，最终得到的s即为求和的值。

1）程序如下：

s=0;%定义s并赋初值0k=1;%定义k并赋初值1whilek3.6题六题六随机生成一个100003的矩阵，并绘制其柱状图。

分析：

生成随即矩阵需要用到函数rand（），绘制柱状图需要用到函数bar（）。

1）程序如下：

A=rand（10000,3）;bar（A）2结果如下图4题3.6运行结果3.7题七题七利用switchcase编写以下程序：

某商场对顾客所购买的商品实行打折销售，标准如下（商品价格用price来表示）：

price200无折扣200price5005折扣500price100010折扣Price100015折扣输入所售商品的价格，求其实际销售价格。

分析：

用switch语句来编写，需要将价格的不同区间对应不同的数字，用fix函数将price/100的结果靠近0取整后，可以使小于200对应情况为（01），200到500对应情况为（234），500到1000对应情况为（5789）。

同时为避免用户输入负数这种不可能出现的价格情况，用while语句设置一个循环判断，是用户输入小于0的数字时提示其输入错误，需要重新输入，这样的话剩下的最后一种情况即为价格大于1000的情况，可以用otherwise语句编写。

1）程序如下：

price=input（price）;whilepricecircle（0.5）；s=0.7854l=3.1416circle（5）;s=78.398l=31.41593.9题九题九已知，其中t的范围是010，计算y的微分和积分并给出曲线图。

分析：

首先需要定义两个变量t和y，将所求函数用y=exp（-1）*cos（t）表示出来，求积分需要用到int（）函数，求微分需要用到diff（）函数，vpa函数用于控制精度，画图像用ezplot（）函数比较简单，只需方程式即可画出图像。

1）程序如下：

symstyabcd%定义变量tyy=exp（-1）*cos（t）%表达出函数y=exp（-1）*cos（t）a=int（y,0,10）;%求y的积分并赋给ab=diff（y,0,10）;%求y的微分并赋给bezplot（y,0,10）%画出y的图像c=vpa（a）;%控制a的精度后并把其赋给cd=vpa（b）;%控制b的精度后并把其赋给dcd2）运行如下c=-.20013418225944862880696669467031d=-.36787944117144233402427744294982*cos（t）图5题3.9运行结果3.10.题十题十编写程序，用plot（x,y）绘制图六、图七所示曲线。

图6图73.10.1分析：

有图像很容易可以求出函数的表达式为y=3*x+1，x取值范围为（0,5），画图像可以用到plot（）函数，再用xlabel（x）,ylabel（y）两个语句确定其横纵坐标轴的名称。

1）程序如下：

x=0:

0.001:

5;y=3*x+1;plot（x,y）;%画出y的曲线xlabel（x）,ylabel（y）;2）结果如下：

图8题3.10.1运行结果3.10.2分析：

容易看出这是两个表达式的图像所形成的图形，分别为分析：

容易看出这是两个表达式的图像所形成的图形，分别为y1=x+1和和y2=-x+3，可以用，可以用plot（）函数画出其图形，但要注意的是画出第一个图形后需要用（）函数画出其图形，但要注意的是画出第一个图形后需要用holdon语句将第一个图形锁住，再画第二个图形，否则第二个图形会将第一个图形覆盖，语句将第一个图形锁住，再画第二个图形，否则第二个图形会将第一个图形覆盖，无法得出如题所示图形。

无法得出如题所示图形。

1）程序如下：

x=0:

0.1:

1;y1=x+1;y2=-x+3;plot（x,y1）,holdon,plot（x,y2）;%画出y1和y2的两条曲线并同时显示2）结果如下：

图9题3.10.2运行结果4课程设计心得课程设计心得Matlab作为一款数学处理软件，其功能是非常强大的，通过对该软件的学习，我有学会了一种方法去解决比较纠结的数学问题。

刚开始我是先找了一本电子工业出版社的MATLAB及在电子信息工程课程中的应用这本书，通过对这本书的学习，我对Matlab有了初步的了解，然后又在网上找了些视频，跟着学做了几次就开始自己做了，感觉只要是以认真学Matlab不是很难。

首先，Matlab是针对矩阵的，然后好多的与方程的解有关的问题便迎刃而解，还有就是比较强大的绘图功能，以前在高中的时候只看过书本上做的一些比较复杂的图像，但现在可以自己做感觉还是蛮激动的，Matlab有个很方便的工具，就是它的帮助，遇到什么不懂的问题只要查一下help就能解决了。

在help中输入不理解的函数语句，就会弹出非常详细的解释，当然这是全英文的，不过正好可以锻炼一下我的英文水平。

遇到看不懂的，可以自己把它导入有道里面，一般都能找到翻译，还有些错误不能解决的我就自己还上网XX，越发觉得XX是一个非常强大的搜索引擎，上面有好多与Matlab相关的知识，所以说网络是个非常好的学习语言的平台，可以通过网络与其他人交流经验。

通过这次课程设计，我体会到了Matlab的强大功能，其次就是它在我们专业中的用处也是很大的，比如说在信号处理和自动控制上的应用等等，以后我还得深入学习Matlab,并在以后的专业学习中去应用它.参考文献1唐向宏.MATLAB及在电子信息类课程中的应用.电子工业出版社.M20062穆尔.MATLAB实用教程（第二版）.电子工业出版社.M20103陈杰.MATLAB宝典（第3版）.电子工业出版社.M20114刘保柱.MATLAB7.0从入门到精通（修订版）.人民邮电出版社.M20105陈怀琛.MATLAB及在电子信息课程中的应用.电子工业出版社.M20066张琨.MATLAB2010从入门到精通.电子工业出版社.M20117薛山.MATLAB基础教程.清华大学出版社.M20118张圣勤.MATLAB7.0使用教程.机械工业出版社.M2006本科生课程设计成绩评定表姓名性别专业、班级电子信息工程1303班课程设计题目：

课程设计答辩或质疑记录：

成绩评定依据：

最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）指导教师签字：

年月日