MATLAB实验报告

1、本科实验报告课 程：MATLAB 编程与应用学生姓名：指导教师：学 院：信息科学与工程学院专业班级：目 录实验一实验一 熟悉熟悉 MATLAB 环境环境.1实验二实验二 数值数组创建、应用及可视化数值数组创建、应用及可视化.10实验三实验三 字符串数组的使用、简单脚本文件和函数的编写字符串数组的使用、简单脚本文件和函数的编写.17实验四实验四 数据可视化方法数据可视化方法.230实验一 熟悉MATLAB环境实验室名称：实验日期：2015 年 1 月 9日教师评语教师签名： 年 月 日1、实验目的1 熟悉 MATLAB 主界面，并学会简单的菜单操作。2 学会简单的矩阵输入与信号输入。 3 掌握部

2、分绘图函数。 2、实验环境（软件、硬件及条件）：MATLAB73、实验内容、步骤与结果一用户工作目录和当前目录的建立和设置1二熟悉简单的矩阵输入(1).从屏幕中输入矩阵(2).试用回车代替分号，观察输出结果。程序及结果： A=1,2,3 4,5,6 7,8,9A = 1 2 3 4 5 6 7 8 92(3).输入 size（a）(4).输入矩阵 B=9,8,7;6,5,4;3,2,1;回车输入矩阵 C=4,5,6;7,8,9;1,2,3;回车，然后分别键入 A B C 回车观察结果。程序及结果： B=9,8,7;6,5,4;3,2,1B = 9 8 7 6 5 4 3 2 1 C=4,5,6

3、;7,8,9;1,2,3C = 4 5 6 7 8 9 1 2 3 AA = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 BB = 9 8 7 6 5 4 3 2 1 C3C = 4 5 6 7 8 9 1 2 3(5).选择 File|new 菜单中的 M-file，输入 B=9,8,7;6,5,4;3,2,1;保存为 M 文件。在工作空间中调出 B 矩阵(6).输入 who 和 whos(7).再试着输入一些矩阵，矩阵中的元素可为任意数值表达式，但注意 : 矩阵中各行各列的元素个数需分别相等，否则会给出出错信息。 (8).输入 who 和 whos 观察结果，了解其作用。程序及结果： D=1,2,

4、3,4;5,6,7,8D = 1 2 3 4 5 6 7 84 whoYour variables are:D whos Name Size Bytes Class Attributes D 2x4 64 double 三常用基本命令的使用数据文件的存取训练：利用 save 和 load 指令可以方便地把当前工作空间的数据变量保存为数据文件。接题一，输入： save a 回车，表示把当前工作空间的所有变量保存为 a.mat 文件。输入 save a A C 回车，表示把当前内存中的变量 A 、 C 保存为 a.mat 文件。类似的还有 load 命令，实现保存数据变量的装载，执行 clear

5、命令，然后运行 load a 回车，观察工作空间的变化。 save 、 load 、 clear 命令还有一些其他的应用格式，具体可参看帮助文件。四基本序列运算 1 数组的加减乘除和乘方运算 2 输入 A=1 2 3 ，B=4 5 6，求 C=A+B，D=A-B，E=A.*B， F=A./B，G=A.B, 并用 stem 画出 A，B，C，D，E，G。再输入一些数组，进行类似运算。代码及结果563 在命令窗口用 plot 指令粗略描绘下列各函数的波形（其中对于连续信号可取时间间隔为 0.001，可参看下面的 a 的实例来实现，数学函数 MATLAB 实现参见附录） a. tetf 330 t实

6、现方法，在命令窗口执行一下指令，可简单描绘出函数曲线： t=0:.001:3; y=3-exp(-t); plot(t,y) 代码及结果784、实验分析认识了 MATLAB 主界面，并学会简单的菜单操作。学会简单的矩阵输入与信号输入。 掌握部分绘图函数。 5、实验结论通过本次试验熟悉了 MATLAB 的操作。知道了如何设置 Path 和 Current Directory。对 M-File 有了一定认识。不过在写程序时容易忽视矩阵运算中的点运算。9实验二 数值数组创建、应用及可视化实验室名称：实验日期：2015年1 月 9 日教师评语教师签名： 年 月 日1、实验目的1 掌握二维数组的创建、寻

7、访，区分数组运算与矩阵运算的区别。2 掌握标准数组生成函数和数组构造技法。 3 进一步熟悉 M 脚本文件编写的方法和技巧。2、实验环境（软件、硬件及条件）：MATLAB73、实验内容、步骤与结果一维数组在命令窗口执行下面指令，观察输出结果，题为数组创建和寻访代码及结果10112 二维数组 (1) 在命令窗口执行下面指令，观察输出结果 a=2.7358; b=33/79; % 这两条指令分别给变量 a ， b 赋值。C=1,2*a+i*b,b*sqrt(a);sin(pi/4),a+5*b,3.5+i % 这指令用于创建二维组 C M_r=1,2,3;4,5,6,M_i=11,12,13;14,

8、15,16 % 创建复数数组的另一种方法 CN=M_r+i*M_i % 由实部、虚部数组构成复数数组 (2) 利用 M 文件创建和保存下面的数组（分号后面是一个空格后加 3 个小数点，表12示换行续写） AM=101,102,103,104,105,106,107,108,109;. 201,202,203,204,205,206,207,208,209;. 301,302,303,304,305,306,307,308,309; (3) 仿照问题 1 中方法找出数组中所有绝对值大于 3 的元素。5311342024A程序及结果： A=-4,-2,0,2,4;-3,-1,1,3,5A = -4

9、 -2 0 2 4 -3 -1 1 3 5 A(find(A3)ans = 4 5(4）在命令窗口执行下面指令，体味二维数组的子数组寻访和赋值 A=zeros(2,4) % 创建（2*4）的全零数组 A(:)=1:8 % 全元素赋值方式 s=2 3 5; % 产生单下标数组行数组 A(s) % 由“单下标行数组”寻访产生 A 元素组成的行数组 Sa=10 20 30 %Sa 是长度为 3 的“列数组”A(s)=Sa % 单下标方式赋值 A(:,2 3)=ones(2) % 双下标赋值方式：把 A 的第 2 、3 列元素全赋为 1 13(5) 运行指令 rand(state ,11),A=ran

10、d(3,10000);B=(A0.5);C=2*B-1; 首先预测（ C*C）/100 的运行结果，然后再在机器上验证。 （本方法提供了产生通信等仿真中常需若干独立的双随机码的方法原型。 ）程序及结果：14 A=rand(3,10000);B=(A0.5);C=2*B-1; (C*C)/100ans = 100.0000 -1.1600 0.2400 -1.1600 100.0000 0.2800 0.2400 0.2800 100.0000二编写如图所示波形的 MATLAB 脚本文件，图中虚线为正弦波，要求它分别在及21处削顶。22代码及结果154、实验分析掌握二维数组的创建、寻访，区分数组

11、运算与矩阵运算的区别。掌握标准数组生成函数和数组构造技法。 进一步熟悉 M 脚本文件编写的方法和技巧。5、实验结论通过本次上机实验操作，对 MATLAB 的矩阵分析和处理有了一定的了解，掌握了通用的特殊矩阵和用于专门学科的特殊矩阵的建立方法。并且熟悉了一些 MATLAB 的一些基本函数的使用，能够熟练的运用 help 来查找函数的用法。能用 M-File 来编写程序，绘出图像。16实验三 字符串数组的使用、简单脚本文件和函数的编写实验室名称：实验日期：2015 年 1 月 9 日教师评语教师签名： 年 月 日1、实验目的1 掌握字符串数组的创建和构造方法及常用字符串函数的使用。2 熟练掌握 M

12、ATLAB 控制流的使用方法。3 熟悉 M 脚本文件、函数文件的编写方法和技巧。2、实验环境（软件、硬件及条件）：MATLAB73、实验内容、步骤与结果一字符串数组的创建和寻访1.实际操作下例，以体会数值量与字符串的区别代码及结果 172.已知串数组 a=”This is an example”，试将其倒序输出代码及结果 3.接上题，试执行 ascii_a=double(a)，观察其 ASCII 码，并将 ASCII 码变回字符串184 设 A=”这是一个算例” ，重复上面的 2-3。 程序及结果：A=这是一个算例;size(A)ans = 1 8 for y=1:8 B(y)=A(9-y);

13、end;diap(B)? Undefined command/function diap. %中间有错，将字母打错（小细节问题）+ for y=1:8 B(y)=A(9-y);end;disp(B)例算个一是这 ascii_A=double(A)ascii_A = 34 36825 26159 19968 20010 31639 20363 34 setstr(ascii_A)ans =这是一个算例5 尝试用直接输入法在命令窗口创建字符串 s ，第一行时“ This string array ” , 第二行是“ has multiple rows. ” 。程序及结果： a=This strin

14、g array;has multiple rowsa =This string arrayhas multiple rows196 利用串操作函数 char、str2mat、strvcat 分别写出使以下这段文字成为字符串的程序，注意保持这段文字的格式。在英式用法中，引号通常是单引号，如Fire! 。 In GB usage quotation marks are usually single: Fire! . 程序及结果： a=In GB usage quotation marks are usually single:Fire!;a =In GB usage quotation marks

15、 are usually single:Fire!; strvat(a)? Undefined command/function strvat. strcat(a)ans =In GB usage quotation marks are usually single:Fire!; strvcat(a)ans =In GB usage quotation marks are usually single:Fire!; a=In GB usage quotation marks are usually single:Fire!;a =In GB usage quotation marks are

16、usually single:Fire!; char(a)ans =In GB usage quotation marks are usually single:Fire!;二脚本文件实现，并在图上标出图名和极大值点坐标。 30,3cos14 . 0tteyt如下图所示。代码及结果20 三编程实现分别用 for 或 while 循环语句计算： 63263022212iiK的程序，并给出运行结果。此外，实现一种避免使用循环的的计算程序。代码及结果214编写一个简单的函数文件，它具有如下性质：该函数被调用时，如果不指定输入变量，则自动输出“用户，你忘记给定输入变量了！” ；当输入大于 1 的整数时

17、，则输出“你是一个合法用户！” ；当输入的是一个非正整数时，函数文件会给出一个错误提示“你是非法用户！” 【 提示：可能用到 disp,error 等指令，使用方法自己查询帮助 】代码及结果4、实验分析掌握字符串数组的创建和构造方法及常用字符串函数的使用。熟练掌握 MATLAB 控制流的使用方法。熟悉 M 脚本文件、函数文件的编写方法和技巧。5、实验结论在写第二道题的时候直接用的 plot(y)，导致输出形式与要求不同。使用 plot 函数时应注意括号中有两个变量分别代表 x 轴、y 轴，若写成 plot（y）则 x 轴上显示的是区间分成的点的个数22实验四 数据可视化方法实验室名称：实验日期

18、：2015年1 月 9 日教师评语教师签名： 年 月 日1、实验目的1 掌握曲线绘制的基本技法和指令，会使用线形、色彩、数据点标记表现不同数据的特征，掌握生成和运用标识注释图形。2 进一步掌握函数编写及数据可视化方法。2、实验环境（软件、硬件及条件）：MATLAB73、实验内容、步骤与结果一仿照运行，体会数据可视化方法。 1 已知，运行下面程序，体会离散数据可视化方法。12, 1 , 0n16ny说明： plot 和 stem 指令均可以实现离散数据的可视化，但通常 plot 更常用于连续函数中特殊点的标记；而 stem 广泛运行与数字信号处理中离散点的图示。用户在运行上面例程时会发现在命令窗

19、口出现警告：Warning: Divide by zero！即警告程序中出现非零数除以 0 的指令。MATLAB 对于这种情况并不中止程序只是给该项赋值为inf 以做标记。代码及结果% 用 plot 实现离散数据可视化 n=0:12; % 产生一组自变量数据 y=1./abs(n-6); % 计算相应点的函数值 plot(n,y,r*,MarkerSize,20) % 用红花标出数据点 grid on % 画坐标方格% 用 stem 实现离散数据可视化 n=0:12; y=1./abs(n-6); stem(n,y)232 下面时用图形表示连续调制波形，仿照运行，分析表现形式不同的 tty9s

20、insin原因。代码及结果代码及结果clear t1=(0:11)/11*pi; y1=sin(t1).*sin(9*t1); t2=(0:100)/100*pi; y2=sin(t2).*sin(9*t2); subplot(2,2,1),plot(t1,y1,r.),axis(0,pi,-1,1),title(子图(1); subplot(2,2,2),plot(t2,y2,r.),axis(0,pi,-1,1),title(子图(2);subplot(2,2,3),plot(t1,y1,t1,y1,r.) axis(0,pi,-1,1),title(子图(3); subplot(2,2,4),plot(t2,y2) axis(0,pi,-1,1),title(子图 (4)24二编程实现。 1 用图形表示连续调制波形，过零点及其包络线，如下图所示。 tty9sinsin25代码及结果2 编写函数 x,n=stepse