MATLAB系统仿真实验指导书.docx

1、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；3Matlab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MATLAB语言操作界面：在命令提示符位置键入命令，完成下述练习。练习DOS相似命令，dir、type、cdMATL

2、AB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api有short 3.1416； shortG 3.1416； shortE 3.1416e+000；long 3.14159265358979； longE 3.141592653589793e+000longG 3.14159265358979；hex 400921fb54442d18；rational 355/113变量查询，命令有who，whos，查询变量

3、并作记录。who Your variables are:a b whosName Size Bytes Class a 1x1 8 double array b 1x1 8 double arrayGrand total is 2 elements using 16 bytes5 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：help8 字符串查询：help lookfor9 MATLAB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。清除命令clear如果输入 cal

4、ear a b c ，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命令的基本操作常数矩阵输入a=1 2 3 a=1;2;3 记录结果，并比较不同；b=1 2 5 b=1 2 5; 记录结果，并比较不同；a a b b ；记录结果，比较变量加“”后的区别；c=a*b c=a*b 记录显示结果与出错原因；a=1 2 3;4 5 6;7 8 0 a2 a0.5 记录显示结果。a=1 2 3a = 1 2 3 a=1;2;3a = 1 23 b=1 2 5b = 1 2 5 b=1 2 5; aa = 1 2 3 aans = 1 2

5、 3 bb = 1 2 5 bans = 1 2 5 c=a*bc = 1 2 5 2 4 10 3 6 15 c=a*b? Error using = *Inner matrix dimensions must agree. a=1 2 3;4 5 6;7 8 0a = 1 2 3 4 5 6 7 8 0 a2ans = 30 36 15 66 81 42 39 54 69 a0.5ans = 0.5977 + 0.7678i 0.7519 + 0.0979i 0.5200 - 0.4680i 1.4102 + 0.1013i 1.7741 + 0.6326i 1.2271 - 0.7467

6、i 1.2757 - 1.0289i 1.6049 - 1.0272i 1.1100 + 1.6175i循环命令程序makesum=0; for i=1:1:100 makesum=makesum+i;end键入makesum，记录计算结果 makesummakesum = 50503 执行下列命令a=1 2 3;4 5 6;7 8 0poly(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

7、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=1 2 3;4 5 6;7 8 0a = 1 2 3 4 5 6 7 8 0 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 = -1.7778 0.8889 -0.1111 1.5556 -0.7778 0.2222 -0.1111 0.2222 -0.1111 eig(a)ans = 12.

8、1229 -0.3884 -5.7345 tril(a)ans = 1 0 0 4 5 0 7 8 0 diag(a)ans = 1 5 03.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=1 2 3;4 5 6;7 8 9 观察a(3,2)，a(:,1)键入t=0:10；u=0:0.1:10，观察向量

9、t，u的值键入 a(:,3)=2;3;4; a，观察矩阵a的变化键入b=1 1+2i;3+4i 3，观察复数矩阵 a=1 2 3;4 5 6;7 8 9a = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a(3,2)ans = 8 a(:,1)ans = 1 4 7 t=0:10t = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 u=0:0.1:10u =略 a(:,3)=2;3;4; aa = 1 2 2 4 5 3 7 8 4 b=1 1+2i;3+4i 3b = 1.0000 1.0000 + 2.0000i 3.0000 + 4.0000i 3.0000 （2） 生成特殊矩阵键入a=ones

10、(3,3)；b=zeros(2,2)；c=eye(4)；magic(4)；观察特殊矩阵 a=ones(3,3)a = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 b=zeros(2,2)b = 0 0 0 0 c=eye(4)c = 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 magic(4)ans = 16 2 3 13 5 11 10 8 9 7 6 12 4 14 15 1（3） 矩阵乘、乘方、加减、右除、左除运算键入 a=0 1 0;0 0 1;-6 -11 -6; b=1 2;3 4;5 6; c=1 1 0;0 1 1;作矩阵乘运算v1=c*a v2=a*b v3=c*

11、a*b v4=b*c v5=c*b矩阵乘方运算a2 a(1/2)矩阵加减运算a1=a+b*c a2=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 ab a=0 1 0;0 0 1;-6 -11 -6; b=1 2;3 4;5 6; c=1 1 0;0 1 1; v1=c*av1 = 0 1 1 -6 -11 -5 v2=a*bv2 = 3 4 5 6 -69 -92 v3=c*a*bv3 = 8 10 -64 -86 v4=b*cv4 = 1 3 2 3 7 4 5 11 6 v5=c*bv5 = 4 6 8 10 a2ans = 0 0

12、1 -6 -11 -6 36 60 25 a(1/2)ans = 0.0000 + 0.4894i -0.0000 - 0.5588i -0.0000 - 0.0482i 0.0000 + 0.2891i 0.0000 + 1.0195i -0.0000 - 0.2696i 0.0000 + 1.6179i 0.0000 + 3.2553i 0.0000 + 2.6374i a1=a+b*ca1 = 1 4 2 3 7 5 -1 0 0 a2=c*b-a(1:2,1:2)a2 = 4 5 8 10 a3=a(1:2,2:3)+c*ba3 = 5 68 11 ar=a/car = 0.3333

13、0.3333 -0.3333 0.6667 -5.6667 -5.6667 al=abal = -5.6667 -8.6667 1.0000 2.0000 3.0000 4.0000（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=0 1 3 -2;-1 4 1 2;2 0 4 -2;3 -1 2 0A = 0 1 3 -2 -1 4 1 2 2 0 4 -2 3 -1 2 0 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=1 1 2 3;1 -1 0 1;2 1 3 5;3 1 3 4; rank(A) ans = 3 即，故线性相关.例3计算.程序运行结果如下： A=1 2 3;4 5 6;7 8 9; D=