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    Matlab实验报告

    时间：2020-07-04 11:48:08 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人 蒲公英阅读网手机站

    相关热词搜索：实验 报告 Matlab

    　精选文库 — 实验环境 MATLAB 7.0 实验名称 实验一：熟悉 MATLAB 环境及 Matlab 基本操作

    　实 验 目 的 1、熟悉 MATLAB 环境及各种基本 Matlab 操作

    　实验原理实验原理 MATLAB 是以复杂矩阵作为基本编程单元的一种程序设计语言。它提供了各种矩阵的运算与操作，并有较强的绘图功能。

    　 利用 FILE 菜单可方便对文件或窗口进行管理。其中 FILE|NEW 的各子菜单，M-FILE（M 文件）、FIGURE（图形窗口）、或 MODEL（SIMULINK 编辑界面）分别可创建对应文件或模块。EDIT 菜单允许用户和 WINDOWS 的剪切板交互信息。

    　MATLAB 语言最基本的赋值语句结构为：变量名列表=表达。表达式由操作符或其它字符，函数和变量名组成，表达式的结果为一个矩阵，显示在屏幕上，同时输送到一个变量中并存放于工作空间中以备调用。如果变量名和“=”省略，则 ANS 变量将自动建立，例如键入：1900/81，得到输出结果：ans =23.4568。

    　在MATLAB中把数据绘成图形可有多种命令一供选择。下面列出了这些命令：

    　 绘图命令

    　 Plot

    　线性 X-Y 坐标图

    　 Loglog

    　双对数坐标图

    　 Semilogx

    　X 轴对数半对数坐标图

    　 Semilogy

    　Y 轴对数半对数坐标图

    　 Polar

    　 极坐标图

    　 Mesh

    　 三维消隐图

    　 Contour

    　 等高线图

    　 Bar

    　 条形图

    　 Stairs

    　 阶梯图

    　实

    　验

    　原

    　理 除了可以在屏幕上显出图形外，还可以对屏幕上已有的图形加注释、题头或坐标网格。

    　 图形加注

    　 Title

    　 画题头

    　Xlabel

    　 x 轴标注

    　Ylabel

    　 y 轴标注

    　Text

    　 任意定位的标注

    　Gtext

    　鼠标定位标注

    　Dgrid

    　网格

    　 关于坐标轴尺寸的选择和图形处理等控制命令：

    　 图形控制命令

    　 Axis

    　 人工选择坐标轴尺寸

    　Clg

    　清除图形窗口

    　Ginput

    　利用鼠标的十字准线输入

    　Hold

    　 保持图形

    　Shg

    　显示图形窗口

    　Subplot

    　 将图形窗口分成 N 块子窗

    　实

    　验

    　内

    　容 < 验证性实验> 1、将 Matlab 当前目录变更到 D:\自己姓名拼音文件夹下,并建立新文件画出 y=2 * x 的曲线，并将曲线图形保存在当前目录下。

    　2、使用 for 语句及 while 语句求解 1 至 100 整数中奇数的和。

    　< 设计性实验> 3、用 MATLAB 程序建立九九乘法表。

    　4、求连续自然数的和，当和大于等于 1000 时，求最后一个自然数以及自然数的和。

    　5、MATLAB 函数是可以递归调用的，即在函数的内部调用函数自身，试用递归方式编写n!函数。

    　实

    　验

    　结

    　果

    　及

    　分

    　析 验 实验 1 ：程序如下 x=1:10 y=2*x;

    　plot(x,y) 仿真结果：

    　 实验结果分析：

    　仿真结果是条很规则的直线，X 轴和 Y 轴一一对应，清楚明了，而序 又特别简单。用 所以用 Maltab 软件很方便地画出规则的直线，方便研究。

    　实

    　验

    　结

    　果

    　及

    　分

    　析 实验 2：程序如下：

    　clear all

    　sum=0;

    　for n=1:2:97

    　sum=sum+n;

    　end

    　sum=sum+99

    　disp("程序运行结束！")

    　 实验结果如下。

    　实验 2 结果分析：

    　 这道题有多种方法，例如如下程序：

    　clear all

    　sum=0;

    　for i=1:2:100

    　sum=sum+i;

    　end

    　sum

    　 这道题需要注意的一点是语句sum=sum+i 后要加分号。这样就不会出现i每赋值一次窗口就显示一次sum 值。

    　实验 3：程序如下：

    　clear all

    　for x=1:9

    　 a=[];

    　 for y=1:x

    　term=([num2str(y),"*",num2str(x),"=",num2str(x*y,"%2d")]);

    　if x*y<10

    　term=[term,"

    　"];

    　else

    　 term=[term," "];

    　 end

    　a=[a,term];

    　end

    　disp(a)

    　end

    　实

    　验

    　结

    　果

    　及

    　分

    　析 实验 3 仿真结果：

    　实验 4 程序如下: clear all

    　n=0;

    　sum=0;

    　while(sum<1000)

    　n=n+1;

    　sum=sum+n;

    　end

    　str1 = ["最后一个自然数为:",num2str(n)];

    　str2 = ["计算结果为：",num2str(sum)];

    　disp(str1)

    　disp(str2) 实验4结果为：

    　实验 5 程序：

    　n=input("n");

    　sum=1;

    　 if(n==0)

    　break;

    　else

    　 for

    　m=1:n

    　 sum=sum*m;

    　end

    　 end

    　sum

    　仿真结果：

    　n5 sum = 120

    　实验名称 实验二：

    　Matlab 在通信原理中的应用

    　实 验 目 的

    　1、掌握通信原理课程中基本知识的 Matlab 编程、仿真方法

    　 实验原理实验原理

    　实验 1 程序：

    　dt = 0.001;

    　fm = 2;

    　fc = 10;

    　T = 5;

    　 t = 0:dt:T;

    　mt = sqrt(2) * cos(2 * pi * fm * t);

    　 A = 0.5;

    　s_am = (A + mt).* sin(2 * pi * fc * t);

    　B = 2 * fm;

    　figure(1)

    　subplot(311)

    　plot(t,s_am);hold on;

    　 plot(t,A + mt,"r--");

    　title("AM调制信号及其包络");

    　xlabel("t");

    　rt = s_am.*cos(2 * pi * fc * t);

    　rt = rt - mean(rt);

    　[f,rf] = T2F(t,rt);

    　[t,rt] = lpf(f,rf,2 * fm);

    　subplot(312)

    　plot(t,rt);hold on;

    　plot(t,mt/2,"r--");

    　title("相干解调后的信号波形与输入信号的比较");

    　xlabel("t")

    　subplot(313)

    　[f,sf]=T2F(t,s_am);

    　 psf = (abs(sf).^2)/T;

    　 plot(f,psf);

    　axis([ -2*fc 2*fc 0 max(psf)]);

    　title(AM信号功率谱");

    　xlabel("f");

    　实

    　验

    　内

    　容 < 设计性 实验> 1、用 Matlab 产生一个频率为 2Hz、功率为 1 的正弦信源 m(t),设载波频率为 10Hz，A 分别等于 0.5、1、1.5，试画出：

    　（1）AM 调制信号； （2）调制信号的功率谱密度； （3）相干解调后的信号波形 （选做）

    　（4）研究调制深度与失真的关系。

    　（选做）

    　< 设计性实验> （选做）

    　2、消息 ( ) m t 是周期为 2s 的周期信号，它在区间 [0,2] 的定义如下：

    　0.1 1( ) 2 1 1.90t tm t t t      其它 该信号用 DSB 方案调制 50Hz 的载波。

    　（1）绘出调制信号。

    　（2）绘出调制信号的频谱。

    　（3）比较调制信号和未调制信号的频谱。

    　实

    　验

    　结

    　果

    　及

    　分

    　析 1、 A=0.5

    　2、 A=1

    　实

    　验

    　结

    　果

    　及

    　分

    　析 A=1.5

    　实验名称 实验三 Matlab 在信号与系统中的应用

    　实 验 目 的 1、掌握信号与系统课程中基本知识的 Matlab 编程、仿真方法

    　实

    　验

    　原

    　理 实验1程序 ：

    　b=[1];

    　a=[1 1];

    　p=0.5;

    　t=0:p:5;

    　x=exp(-3*t);

    　subplot(1,2,1);

    　impulse(b,a,0:p:5);

    　title("冲激响应");

    　subplot(1,2,2);

    　step(b,a,0:p:5);

    　title("阶跃响应");

    　实

    　验

    　内

    　容 < 设计性 实验> 1、用 MATLAB 在时域中编程求解 y′(t)+y(t)=f(t), f(t)= exp(-3t)ε(t)的冲激响应、阶跃响应。在 simulink 仿真环境下，设计系统框图，分析系统的冲激响应、阶跃响应。

    　< 设计性实验> （选做）

    　2、用 MATLAB 在时域中编程求解 y′(t)+y(t)=f(t), f(t)=(1+exp(-3t))ε(t)的冲激响应、阶跃响应，要求用 conv 编程实现系统响应。在 simulink 仿真环境下，设计系统框图，分析系统的冲激响应、阶跃响应。

    　实

    　验

    　结

    　果

    　及

    　分

    　析 实验 1 仿真结果：

    　simulink 仿真环境下 冲激响应

    　阶跃响应

    　实验名称实验名称

    　实验四 Matlab 在数字信号处理中的应用 实 验 目 的 1、掌握数字信号处理课程中基本知识的 Matlab 编程、仿真方法 实

    　验

    　原

    　理 验 实验 1 程序：

    　t1=0:1/6000:0.004;

    　x1=1+cos(2*pi*5000*t1);

    　subplot(4,1,1);

    　plot(t1,x1);

    　title(" 采样频率为6 千赫兹 ");

    　xlabel(" 时间");

    　t2=0:1/12000:0.004;

    　x2=1+cos(2*pi*5000*t2);

    　subplot(4,1,2);

    　plot(t2,x2);

    　title(" 采样频率为12 千赫兹");

    　xlabel(" 时间");

    　F1=fft(x1,1024);

    　n=0:1023;

    　f=6000*n/1024;

    　subplot(4,1,3);

    　plot(f,abs(F1));title("6000Hz 频谱");

    　F2=fft(x2,1024);

    　n=0:1023;f=12000*n/1024;

    　subplot(4,1,4);

    　plot(f,abs(F2));title("12000Hz 频谱");

    　实

    　验

    　内

    　容 < 设计性 实验> 1、对于连续信号 x(t)=1+cos(2πft)，其中 f=5kHz,分别以采样频率 fs=6 kHz 和 fs=12kHz 对其进行采样，

    　（1）分别绘出对应的采样信号。

    　（2）对信号进行傅里叶变换，绘出对应的曲线。

    　（3）在 simulink 仿真环境下，设计系统框图，观察信号的频谱成分。

    　< 设计性实验> （选做）

    　2、对于连续信号 ) 2 cos( ) 2 cos( 5 ) 2 ( cos ) (3 2 1 at f t f t f t x       ，其中 kHz 5 . 61 f ，kHz 72 f ，对信号进行傅里叶变换。设计合适的采样频率对信号进行采样。对信号进行快速傅里叶变换 FFT,分析信号的频谱成分。在 simulink 仿真环境下，设计系统框图，分析信号的频谱成分。

    　实

    　验

    　结

    　果

    　及

    　分

    　析 实验 1 仿真结果:

    　6khz

    　12kHZ

    　实

    　验

    　总

    　结 学习了 MATLAB 这门课程，我了解该软件的基本功能，也知道了该软件在我们生活中的重要地位。随着社会的不断发展，科技的不断进步，计算机的普及，它也被应用在越来越多的方面。

    　MATLAB 的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用 MATLAB 来解算问题要比用 C，FORTRAN 等语言完成相同的事情简捷得多，MATLAB 的最突出的特点就是简洁。

    　MATLAB 的功能是非常强大的，MATLAB 不仅有强大的运算功能，它还有强大的绘图功能，我对它的了解也仅仅就是一点点，或许说还没有入门。比如说它含有丰富的内建函数，例如数学函数中的三角函数、复函数、多项式函数、数据分析函数的求平均值、最大最小值、排序等，以及逻辑/选择函数如 if－else 等，还有用来模拟随机发生事件的随机函数。这些我都不了解。

    　虽学习 MATLAB 的时间虽然很短，但却让我了解到了它的强大和它的功能。我想就算时间足够，老师也不能把所有的都讲解给我们，因为一个软件的功能需要我们自己不断的去摸索。老师只是个指路的明灯，最终的学习还是要靠自己。而且在摸索过程中，我们能够发现和体会学习的快乐！

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