matlab仿真实验指导书附程序.docx
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matlab仿真实验指导书附程序
《Matlab与通信仿真》实验指导书（下）
通信基础教研室
上课时间：
学年第学期
系部：
班级：
姓名：
班内序号：
指导教师：
实验课程成绩：
实验一成绩
实验二绘图和确知信号分析实验8
实验二成绩
实验三成绩
实验四成绩
实验五成绩
实验六成绩
实验七数字频带传输系统实验47
实验七成绩
实验八通信系统仿真综合实验57
实验八成绩
实验一MATLAB基础实验
一、实验目的
●了解MATLAB程序设计语言的基本特点，熟悉MATLAB软件运行环境
●掌握创建、保存、打开m文件及函数的方法
●掌握变量等有关概念，具备初步的将一般数学问题转化为对应的计算机模型并进行处理的能力
二、实验内容及步骤
1.在CommandWindow里面计算
①；
②；
③，，计算：
；
④，求；
⑤，输入复数矩阵；
2.建立.m文件，用for循环语句生成10×10的矩阵A：
将A矩阵进行水平和垂直翻转得到矩阵B和C。
将A矩阵的前5行，5列变成0并赋值给D。
3.建立.m文件，随机产生一个50×50的矩阵，元素值为从0到255，要求用0和255对该矩阵进行标记，元素值大于128的标记为255，元素值小于128的标记为0。
4.产生一个均值为2.4方差为0.2大小为3×4的随机矩阵。
5.（选做）编写函数使用0.618搜索法（近似黄金分割法）求给定函数的极值：
搜索法求解的基本过程：
给出[a,b]，使得t*在[a,b]中。
[a,b]称为搜索区间。
迭代缩短[a,b]的长度。
当[a,b]的长度小于某个预设的值，或者导数的绝对值小于某个预设的正数，则迭代终止。
以函数，作为处理对象，其中搜索区间定为[0,3],精度定为0.5。
四、实验报告：
（调试好的程序，实验结果及分析）
1.在CommandWindow里面计算
①；解：
32
②；解：
2.7384e-016
③，，计算：
；
解：
④，求：
解：
，
，
⑤，输入复数矩阵；
2.建立.m文件，用for循环语句生成10×10的矩阵A：
将A矩阵进行水平和垂直翻转得到矩阵B和C。
将A矩阵的前5行，5列变成0并赋值给D。
解：
%实验一的第二个实验exp0102.m
clearall
x=1:
10;%生成1*50的矢量
A=[x];%给A矩阵赋第一行元素
fori=1:
9
A=[A;x+i];%生成余下的49行A矩阵的元素，当前行元素是前一行的对应元素加1
end
A
%水平翻转A
B=fliplr（A）%本句和下一句都可实现水平翻转
B=flipdim（A,2）
%垂直翻转A
C=flipud（A）%本句和下一句都可实现垂直翻转
C=flipdim（A,1）
%将A矩阵的前10行，10列变成0并负值给D
A（1:
5,1:
5）=0
D=A
学生程序一：
%学生程序
A=zeros（10）;
fori=1:
10
forj=1:
10
ifi==j
A（i,j）=2*i-1;
else
A（i,j）=i+j-1;
end
end
end
A
学生程序二：
%学生程序
A=zeros（10）;
fori=1:
10
forj=1:
10
A（i,j）=i+j-1;
end
end
A
学生程序三：
%学生程序
B=rot90（A',3）%水平翻转
B=rot90（A',1）%垂直翻转
学生程序四：
A=ones（10）;
n=linspace（1,10,10）；
form=1:
10
A（m,=n+linspace（1,1,10）;
End
%学生程序
B=rot90（A',3）%水平翻转
B=rot90（A',1）%垂直翻转
3.建立.m文件，随机产生一个10×10的矩阵，元素值为从0到255，要求用0和255对该矩阵进行标记，元素值大于128的标记为255，元素值小于128的标记为0。
解：
%实验一的第三个实验exp0103.m
%建立.m文件，随机产生一个50×50的矩阵，元素值为从0到255，要求用0和255对该矩阵进行标记，
%元素值小于128的标记为0。
clearall
n=5;
%A=fix（（90-10+1）*rand（n）+10）
A=fix（（255）*rand（5））%产生产生一个50×50的，元素值为从0到255随机矩阵
a=128*ones（n,n）%产生产生一个50×50的，元素值全为128随机矩阵
B=A>a%产生产生一个50×50的矩阵，元素值元素值大于128的标记为1，元素值小于128的标记为0
C=AD=255*B%产生产生一个50×50的矩阵，元素值元素值小于128的标记为255，元素值大于128的标记为0
%实现的另一个方法
%a=find（A>128）
%b=find（A<128）
学生程序：
clearall
A=255*rand（10）
fori=1:
10
forj=1:
10
ifA（i,j）>128
A（i,j）=255;
elseifA（i,j）<128
A（i,j）=0;
end
end
end
A
A=
51.7051106.7556128.2173177.9641168.3580179.1987249.8355168.667957.6172144.7963
50.6740215.7865180.915296.485187.2025139.375669.219172.5242147.8508202.5237
153.9671133.9139109.3676219.303073.8801113.444564.3440119.6522193.893115.0916
69.407951.675177.6774217.682187.0044177.1146223.314216.5192135.1049153.7316
50.6976171.395148.3617151.3585136.1901158.4341188.0130252.0254163.334312.8185
3.8949213.720249.3249126.6209185.4139202.679434.8123148.611953.3127105.9206
190.43035.0081173.9669229.441178.8690243.99512.9980107.991596.853777.7747
113.4996173.725777.2049209.5154213.8165133.2605227.9440131.4555199.7488222.9636
237.612796.7677138.1268164.4521144.8585224.436350.780285.1576173.61573.8274
118.8286212.108038.4726208.583594.455544.103876.1744110.3912117.5793195.8273
A=
002552552552552552550255
02552550025500255255
255255025500002550
00025502552550255255
025502552552552552552550
025500255255025500
255025525502550000
02550255255255255255255255
2550255255255255002550
0255025500000255
4.产生一个均值为2.4方差为0.2大小为3×4的随机矩阵。
解：
%实验一的第四个实验exp0104.m
%产生一个均值为2.4方差为0.2大小为3×4的随机矩阵。
%
clearall
closeall
a=2.4+sqrt（0.2）*randn（1000,4）
mean（a）
var（a）
mean（a）=
2.38072.42042.40792.4118
var（a）=
0.17800.21270.21000.1965
5.（选做）编写函数使用0.618搜索法（近似黄金分割法）求给定函数的极值：
搜索法求解的基本过程：
给出[a,b]，使得t*在[a,b]中。
[a,b]称为搜索区间。
迭代缩短[a,b]的长度。
当[a,b]的长度小于某个预设的值，或者导数的绝对值小于某个预设的正数，则迭代终止。
%学生程序
functionf=factor（a,b）
t1=a+0.382*（b-a）;
t2=a+0.618*（b-a）;
ift1^3-2*t1+1<=t2^3-2*t2+1
ift2-a<=0.5
disp（t1）;
%break;
else
factor（a,t2）;
end
else
ifb-t1<=0.5
disp（t2）;
%break;
else
factor（t1,b）;
end
end
三、实验问题：
1.第一个实验的A矩阵是一个近似奇异的矩阵，因此导致其求逆不确定
2.第二个实验，将50*50改为10*10
3.
实验二绘图和确知信号分析实验
一、实验目的
●掌握二维平面图形的绘制方法，能够使用这些方法进行常用的数据可视化处理
●理解周期信号的傅里叶级数展开的物理意义
●掌握信号的傅里叶变换及其反变换
二、实验原理
1.周期信号的傅里叶级数
若一周期信号，其中为整数，成为信号的周期。
若周期信号在一个周期内可积，则可通过傅里叶级数对该信号进行展开。
其傅里叶展开式如下：
，
其中，为信号最小周期；为信号的基波；为傅里叶展开系数，其物理意义为频率分量的幅度和相位。
2.信号的傅里叶变换及其反变换
对于非周期信号，满足绝对可积的条件下，可利用傅里叶变换对其进行频域分析。
，
其中，称为信号傅里叶变换，表示了该信号的频谱特性。
三、实验内容
1.二维平面图形的绘制（任选3个）
假设N=12.对于M=4,5,7,10,在0≤n≤2N-1区间上画出,并添上适当标注。
用plot和stem分别绘制该信号，并比较。
考虑信号,式中=2πk/5.给出k=1,2,4,6,用stem画出每个信号在区间0≤n≤9内的图。
利用subplot在同一幅图上用单独的坐标轴画出全部符号。
N=6，试画出;
的图形。
在0≤n≤31内画出下面每一个信号：
。
用stem画出信号
定义：
y1[n]=x[n-2],y2[n]=x[n+1],y3[n]=x[-n],y4[n]=x[-n+1],用stem分别画出y1～y4，并用legend命令给出图例。
2.设周期信号一个周期的波形为，求该信号傅里叶级数展开式，并用MATLAB画出傅里叶技术展开后的波形，并
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