matlab报告范文

1、课程设计任务书11Mat lab软件简介32设计题目43设计内容64课程设计心得185参考文献196本科生课程设计成绩评定表20课程设计任务书学生姓名： 陈 冲专业班级:指导教师: 祝立华工作单位:信息工程学院题 目:Mat lab运算与应用设计7初始条件：l. Mat!ab6.5以上版本软件；2课程设计辅导资料:Matlab语言基础及使用入门”、“数字信号处理原 理与实现”、Matlab及在电子信息课程中的应用”等；3先修课程：信号与系统、数字信号处理、MatWb应用实践及信号处理 类课程等。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. 本课程设计统一

2、技术要求：研读辅导资料对应章节，对选定的设计题U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），并对实验结果进行分析和总结。具体设计要求包 括： 初步了解Matlab.熟悉Matlab界面、进行简单操作； MATLAB的数值计算：创建矩阵、矩阵运算、多项式运算、线性方程组、 数值统计; 基本绘图函数：plot, plot3. mesh, surf,要求掌握以上绘图函数的用法、 简单图形标注、简单颜色设定等； 使用文本编辑器编辑m文件，函数调用； 能进行简单的信号处理Mat

3、lab编程；2. 课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写， 具体包括： 目录； 与设计题目相关的理论分析、归纳和总结； 与设计内容相关的原理分析、建模、推导、可行性分析； 程序设计框图、程序代码（含注释）、程序运行结果和图表、实验结果分 析和总结； 课程设计的心得体会（至少500字）； 参考文献；其它必要内容等。时间安排:指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日1 Mat lab软件简介MATLAB是美国MathWorks公司生产的一个为科学和工程计算专门设计的 交互式大型软件，是一个可以完成各种精确计算和数据处理的、可视化的、强大 的计算工具。它集图示和

4、精确计算于一身，在应用数学、物理、化工、机电工程、 医药、金融和其他需要进行复杂数值计算的领域得到了广泛应用。它不仅是一个 在各类工程设计中便于使用的训“算工具，而且也是一个在数学、数值分析和工 程计算等课程教学中的优秀的教学工具，在世界各地的高等院校中十分流行，在 各类工业应用中更有不俗的表现。MATLAB可以在儿乎所有的PC机和大型计算机 上运行，适用于Windows. UIX等多种系统平台。1.1 MATLAB产生的历史背景MATLAB名称是山两个英文单词Maix和Laboratory的前二个字母组成。 20世纪70年代后期，美国新墨西哥大学计算机系主任Cleve. Moler教授为了

5、便于教学，减轻学生编写Fortran程序的负担，为两个矩阵运算软件包Linpack 和Eispack编写了接口程序，这也许就算MATLAB的第一个版本。1984年，在 JackLittle (也称 JohnLittle)的建议推动下，由 Little、Moler、SteveBangert 三人合作，成立rMathWorks公司，同时把MATLAB正式推向市场。从那时开始， MATLAB的源代码采用C语言编写，除加强了原有的数值讣算能力外，还增加了 数据图形的可视化功能。1993年，MathWorks公司推出T MATLAB的4. 0版本, 系统平台山DOS改为Windows,推出了功能强大的、

6、可视化的、交互环境的用于 模拟非线性动态系统的工具Simulink,第一次成功开发出了符号计算工具包 Symbolic Math Toolbox 1. 0,为MATLAB进行实时数据分析、处理和硬件开发 而推出了与外部直接进行数据交换的组件，为MATLAB能融科学计算、图形可视、 文字处理于一体而制作了 Notebook,实现了 MATLAB与大型文字处理软件Word 的成功对接。至此，MathWorks使MATLAB成为国际控制界公认的标准计算软件。1997年，MathWorks公司推岀了 MATLAB的5. 0版本，紧接着产生了 5. 1、5. 2版本，至1999年MATLAB发展到5.

7、3版本。MATLAB拥有了更丰富的数据类 型和结构，更好的面向对象的快速精美的图形界面，更多的数学和数据分析资源, MATLAB工具也达到了 25个，儿乎涵盖了整个科学技术运算领域。在大部分大学 里，应用代数、数理统讣、自动控制、数字信号处理、模拟与数字通信、时间序 列分析、动态系统仿真等课程的教材都把MATLAB作为必不可少的内容。在国际 学术界，MATLAB被确认为最准确可靠的科学计算标准软件，在许多国际一流的 学术刊物上都可以看到MATLAB在各个领域里的应用。MATLAB当前推出的最新版本是7. 0版(R14),本书无特殊注明均指7. 0 版。1. 2 MATLAB的语言特点和开发环境

8、MATLAB作为一种科学计算的高级语言之所以受欢迎，就是因为它有丰富的 函数资源和工具箱资源，编程人员可以根据自己的需要选择函数，而无需再去编 写大量繁琐的程序代码，从而减轻了编程人员的工作负担。被称为第四代编程语 言的MATLAB最大的特点就是简洁开放的程序代码和直观实用的开发环境。具体 地说MATLAB主要有以下特点：(1) 库函数资源丰富数白种库函数大大减轻了用户子程序的编写工作量，也避免了一些不必要 的错误，因而用户也不必担心程序的可弟性问题。(2) 语言精炼，代码灵活MATLAB的编程语言符合人们的思维习惯，对代码的书写也没有特别严格的 控制，语言精炼，程序的亢余度非常小。(3) 运

9、算符多而灵活MATLAB的内核是用c语言编写的，它为用户提供了和C语言一样多的运算 符，用户运用这些运算符可以使程序更加简炼。(4) 面向对象，控制功能优良MATLAB在5x各版本中优化了数据结构，使得程序的结构化控制更精良, 面向对象的功能更加友善。特别是当前的70版，在可视化编程方面比以前的 版本又有了更大的提高，使界面编程更方便、自由。(5) 程序设计自由MATLAB7. 0版支持长变量名达到63个字符，用户可以不对矩阵进行预定 义就使用，变量和数组的应用也有了很大的扩展，这为用户编写程序提供了更大 的自由度，使编程更加简单、方便。(6) 图形功能强大在很多程序语言中，绘制图形是一件很麻

10、烦的事情。但在MATLAB中，只需 调用相应的绘图函数即可，既方便乂迅速。随着硬件的发展和MATLAB7. 0推出， MATLAB的图形功能更好，可视化编程能力得到更进一步的提高。(7) 程序的兼容性好MATLAB可以在各种PC机、大型计算机和各种操作系统上运行。(8) 源代码开放MATLAB的最重要的特点是源代码的开放性，除了内部函数，所有的MATLAB 核心文件和工具箱文件都完全开放，都可渎可改。用户对源文件修改就可以生成 适合自己的源代码文件。(9) 形形色色的工具箱凡有工具箱的软件大都分为两大部分，就是核心部分和形形色色的匸具箱。 MATLAB有数白个核心内部函数，数十个形形色色的工具

11、箱。工具箱大致可以分 为两大类，一一类是学科性工具箱，另一类是功能性工具箱。学科性工具箱大都 涵盖了本学科所有的已有的基本概念和基本运算，大都十分专业。如符号数学工 具箱，简直就是一个高等数学、工程数学解题器。极限、导数、微分、积分、级 数运算与展开、微分方程求解、Laplace变换等应有尽有。还有控制系统、信号 处理、模糊逻辑、神经网络、小波分析、统计；优化、金融预测等工具箱，无一 不是非常优秀的运算工具。这些工具箱都可以添加自己根据需要编写的函数，用 户可以不断更新自己的工具箱，使之更适合于自己的研究和计算2设计题目Mat lab运算与应用设计71. 求100,200之间第一个能被21整除

12、的整数。2. 绘制余弦曲线尸cos(x)和指数函数y二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。a) X 二 0:0.25:3;Y二X. *exp (-X);plot (Xr Y) r xlabel (), y label ( V ). tit le( y二x*exp(-x);(2) A二zeros (2. 5)A(:)=-4:5L=abs(A)4is logical(L)X=A (L)(3) A=1:5;6:10pow2 (A)(4) A=zeros (3,2)A(:)=1:6A 二 A*(1 + i)ALA.;B1

13、二 A;(5) A=ones (2, 3)B二ones (2)C二eye (4)D=diag(0E= 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10000X3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)：无折扣5 %折扣10%折扣15%折扣price200200price500500price 1000输入所售商品的价格，求其实际销售价格。8. 利用函数调用编写函数文件，求半径r分别为0.5与5时圆的面积与周长。9. 已知y

14、= Jcos(t),其中t的范围是0 10,计算y的微分和积分并给出曲线 图。10. 编写程序，用plot (x, y)绘制下图所示曲线。3设计内容3.1求100, 200之间第一个能被21整除的整数。3. 1. 1分析：利用for循环语句控制，并结合rem函数求得个符合条件的数。3. 1. 2程序编码： for n=100:200 辻 rem(n, 21) =0 continueendbreakend n%控制n从100开始以1为步长出个取值至200：%判断条件：整数对21取余不等于0%结束本次循环，开始下一次循环% i f语句结束标志%跳岀循环体执行下面的语句%提示输出n1053. 1.

15、3程序流程图如（图31 ）：图3-13.1.4实验结果进行分析和总结：利用for语句逐个去值，然后通过if语对rem(n,21)0进行判断满足 条件时，循环继续。不满足时，结束循环。输出n的值为105.3.2绘制余弦曲线y=cos (x)和指数函数y二x2曲线。3.2.1分析：在matlab中绘制函数图像有很多的函数可以完成。如：fplot函 数plot函数等，不同的函数使用规则是有区别的，合理使用任何一个画图函数 得到预期的结果。3. 2. 2程序编码： y= (x) cos (x); subplot(1,2, 1), plot(y, 一pi, pi); y二(x)x2 subp lot (

16、1,2, 2), plot (y, 0, 2)3. 2. 3函数图像如(图3-2)图3-23. 2.4实验结果分析和总结：利用创建匿名函数，随机选择2个函数的自变量x的范III。利用subplot 函数将2个函数的图像在同一个窗口中不同的区域显示图像。3.3计算2+4+6. .+100的值，当和大于2000时终止计算。3. 3.1分析：利用for循环语句来的到累加的效果，并利用while语句控制和大 于2000时终止计算。3. 3. 2程序编码: y 二0; n=100; for i=2:2:100y=y+i；if y2000break;endend yy =20703. 3.3实验结果分析和

17、总结：利用for语句使i从2到100逐个取值，利用y二y+i语句实现累加，利用 辻y2000语句最终达到题目要求，求得y二2070。3.4分析下面每条指令的功能并运行，观察执行结果。3.4. 1 X=0:0. 25:3;Y=X. *exp (-X);plot (X, Y), label ( x ), label ( y ),t itle( 4. 1. 1分析：X二0:0. 25:3;得到以0.25为步长，取得0到3内的所有实数，确 定自变量X的范围。利用plot函数画出函数Y的图像，并设置图像的一 些基本性质。y=x*exp (x)1;3. 4. 1.2程序编码 X二0:0.25:3; Y=X

18、. *exp (-X); p I ot (X, Y), x I abe I ( x), y I abe I Cy), titleC y=x*exp (x);3.4. 1.3函数图像如(图3-3)3. 4. 2A二zeros (2. 5)A(:)=-4:5L=abs(A)4is logical(L)X=A (L)3. 4. 2. 1分析：zeros函数建立一个3*5全0矩阵赋给A,在将-4到5内的整数 赋给乩形成新的矩阵。L=abs(A)4,获得新的矩阵L,通过逻辑函数islogical得到新的矩阵赋给X。3. 4. 2. 2程序编码: A二zeros (2, 5)A =0 00000 0000

19、 A(:)=-4:5A =-4-2024 L二abs(A)4L 二0 00000 0001 is logical(L) ans =1 X=A (L)X =-313553.4.3 A=1:5;6:10pow2 (A)3. 4. 3. 1 分析:pow2函数的使用。3. 4. 3. 2程序编码： A=1:5;6:10A =1 2345678910 pow2(A)ans =24816326412825651210243. 4. 4 A二zeros (3. 2)A(:)=1:6A=A*(1 + i)A1=A.5 ;B1 二 A;3. 4. 4. 1分析：A=zeros(3,2) A(:)=l:6获得一

20、个新的矩阵，主要是区别 的用法。前者是求矩阵的共轨转置，后者实现非共轨转置。3. 4. 4. 2程序编码: A=zeros(3, 2)A = A(:)=1:6A =1 42 53 6 A二A*(1 + i) A A1=A. * ;B1 二A;3. 4. 5 A二ones (2. 3) B=ones (2) C二eye (4) D二drag (C)E二repeat (C. 1,3)3. 4. 5. 1分析：ones函数以及eye, drag, repmat函数的使用。3. 4. 5. 2程序编码: A二ones (2. 3) B=ones (2) C二eye (4)10 0 0i101图343.6随机生成一个10000X3的矩阵，并绘制其柱状图。3. 6.1分析：利用“nd函数生成这个矩阵。3. 6. 2程序编码： a=randn (10000, 3); bar (a)3. 7利用switchcase编写以下程序：ice来表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pr 示)：pr ice20