matlab实验指导书

1实验一MATLAB数值计算1.实验目的(1)熟悉MATLAB环境；(2)熟练掌握变量和表达式的书写与运用；(3)熟练掌握矩阵的创建和运算；(4)熟练掌握MATLAB常用函数的使用；(5)熟练掌握多项式的运用。2.实验内容及步骤（1）对于复数变量a=2+3i，b=3-4i，计算a+b，a-b，c=a*b，a/b，并计算变量c的实部，虚部，模和相角。（2）用“from：step：to”方式和linspace函数分别得到从0到4π，步长为0.4π的变量x1和从0到4π分成10点的变量x2。（3）求矩阵1234的转置矩阵、逆矩阵、矩阵的秩、矩阵的行列式值、矩阵的三次幂、矩阵的特征值和特征向量。（4）计算函数221()10sin(4)1tftetz的值，其中t的范围为0~2π，步长取0.1π；z为0.707；1()ft为()ft=0的部分，计算1()ft的值。（5）两个多项式为432()54321axxxxx，2()31bxx，计算()()()cxaxbx，并计算()cx的根；当2x时，计算()cx的值；将()/()bxax进行部分分式展开。4．实验方式及要求每人一台安装有Matlab7.0的计算机，在计算机上编程仿真。一人一组，独立完成。5.实验报告要求(1)简述实验目的及实验原理。(2)按实验步骤附上实验过程中的代码与结果。(3)总结实验中的主要结论与体会。实验二MATLAB符号运算和SIMULINK1.实验目的(1)熟练掌握符号对象的创建；(2)熟练掌握符号表达式的替换、极限和微积分；(3)熟练掌握Simulink模型的创建与常用模块的使用；(4)熟练掌握子系统的创建与封装。2.实验内容及步骤(1)已知表达式32365fxxx，将其转换为多项式系数，并将f中的x用5、a代替。(2)符号函数32faxbycyd，分别对x、y、c、d进行微分；对y趋向于1求极限；并计算对x的二次、三次微分。(3)符号函数()yfx，分别对x和y进行不定积分，并对y进行（0,1）的定积分。(4)二阶系统的微分方程为0.20.40.2()xxxut，(0)(0)0xx，()ut为单位阶跃信号，使用simulink创建模型。(5)封装一个子系统，系统方程为：sin()cxyabxe，其中x为输入，y为输出，通过对话框输入a、b、c的值。(6)使用使能子系统构建简单的全波整流模型，并用示波器同时观察原信号和整流后的信号波形。4．实验方式及要求每人一台安装有Matlab7.0的计算机，在计算机上编程仿真。一人一组，独立完成。5.实验报告要求(1)简述实验目的及实验原理。(2)按实验步骤附上实验过程中的代码、过程与结果。(3)总结实验中的主要结论与体会。实验三信号的时域和频域分析1.实验目的（1）常用信号的时域描述；（2）信号的基本运算；（3）信号的卷积运算；（4）周期信号的分解与合成；（5）非周期信号的傅里叶变换2.实验内容及步骤(1)生成连续时间信号1()(0.3)(0.3)xtutut和2()()(1)xtutut，并显示信号波形。(2)生成离散时间信号31,34()8470nnxnnn其他和44()(1)xnRn，并显示信号波形。(3)计算512()()()xtxtxt，63()()xnxn，并显示信号波形。(4)计算712()()()xtxtxt，834()()()xnxnxn，并显示信号波形。(5)对周期T为1，在[,]22TT内为1()xt的周期矩形脉冲信号，进行100次傅里叶级数分解，并观察合成信号波形。(6)计算信号2()xt和4()xn的傅里叶变换并显示。3．实验方式及要求每人一台安装有Matlab7.0的计算机，在计算机上编程仿真。一人一组，独立完成。4.实验报告要求(1)简述实验原理及目的。(2)按实验步骤附上实验过程中的代码与结果。(3)总结实验中的主要结论与体会。实验四数字滤波器设计与分析1.实验目的(1)熟悉滤波器的各种描述方法与相互间的转换。(2)掌握求解滤波器响应的方法。(3)掌握求解滤波器频率响应的方法。(4)掌握双线性变换法设计IIR数字滤波器的过程。(5)掌握窗函数法设计FIR数字滤波器的过程。2.实验内容及步骤(1)用双线性变换法设计一个巴特沃斯低通IIR数字滤波器。设计指标参数为：在通带内频率低于0.2时，最大衰减小于1dB，在阻带[0.3]，频率区间上，最小衰减大于15dB。(2)画出该滤波器的幅频响应特性曲线。(3)用所设计的滤波器对实际心电图信号采样序列进行滤波处理，并分别画出滤波前后的时域和频域波形图，观察总结滤波作用与效果。人体心电图信号在测量过程中往往受到工业高频干扰，所以必须经过低通滤波处理后，才能作为判断心脏功能的有用信息。下面给出一实际心电图信号采样序列样本x(n)，其中存在高频干扰。在实验中，以x(n)作为输入序列，滤除其中的干扰成分。{x(n)}={-4,-2,0,-4,-6,-4,-2,-4,-6,-6,-4,-4,-6,-6,-2,6,12,8,0,-16,-38,-60,-84,-90,-66,-32,-4,-2,-4,8,12,12,10,6,6,6,4,0,0,0,0,0,-2,-4,0,0,0,-2,-2,0,0,-2,-2,-2,-2,0}(4)根据上述指标，用窗函数法设计FIR数字滤波器，并画出幅频曲线和相频曲线。(5)用所设计FIR滤波器对上述心电图信号进行滤波处理，并观察滤波效果。3．实验方式及要求每人一台安装有Matlab7.0的计算机，在计算机上编程仿真。一人一组，独立完成。4.实验报告要求(1)简述实验目的及原理。(2)按照实验步骤及要求附上实验过程中的代码与结果。(3)总结实验中的主要结论与体会。