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《Matlab语言在电子信息科学中的应用》教学大纲课程名称：Matlab语言在电子信息科学中的应用课程代号：02344030学时数：32（实验16）学分数：2适用专业：电子信息科学与技术、电子信息工程、通信工程一、本课程的地位和作用本课程是现代科学计算、工程计算和图形绘制的入门与实践课程，主要讲述Matlab开发环境、基本命令；着重研究运用Matlab语言在多项式运算、符号运算、信号与系统、数字信号处理、语音信号处理等方面的应用。通过本课程的学习，使学生能够运用Matlab语言工具快速实现科学计算和工程计算的算法思想，完成算法的仿真，并具备一定的实验技能，为今后走向社会开发大型算法系统奠定基础。二、本课程的相关课程先修课程为：《高等数学》、《线性代数》、《概率论与数理统计》、《计算机文化基础》、《信号与系统》等。三、本课程的基本内容及要求课堂教学为16学时。第一章Matlab语言概述及操作基础了解Matlab语言的发展历程。了解Matalb语言的强大功能和技术特色。掌握图形函数计算器的使用。第二章MATLAB的基础准备及入门熟练使用Matlab工作环境，掌握命令窗口（CommandWindow）、历史命令窗口（CommandHistory）、工作空间窗口（Workspace）的功能。掌握在Matalb程序编辑器中编制和调试程序。学会查看帮助文档和在线查询。第三章MATLAB的数值计算功能掌握数组与矩阵的创建、矩阵运算与数组运算。熟练使用基本元素群函数。掌握线性方程组的两种解法。第四章MATLAB程序设计掌握M文件和函数的编制。会使用Matlab基本命令编制实现一些常用算法的程序和函数。了解Matlab函数的调用机制。了解程序的优化。第五章MATLAB的图形功能掌握二维图形的绘制。掌握一元函数图形的绘制。了解三维曲线图和三维曲面图形的绘制。了解二元函数图形的绘制。掌握图形的标注。了解图像表现函数、色彩的控制。第六章MATLAB多项式函数及符号计算掌握多项式的创建、运算。掌握符号表达式的创建。了解符号矩阵的创建。了解符号矩阵的基本运算。第七章MATLAB在信号与系统中的应用掌握Matlab环境下信号的表示方法。理解Matlab环境下信号的下标和理论上信号的下标之间的关系。学会使用信号处理工具箱中的常用信号产生函数。掌握线性时不变系统的传递函数、零极点增益、状态空间表示方法。掌握求解线性时不变系统的时域响应。第八章MATLAB在数字信号处理中的应用掌握IIR滤波器中巴特沃斯和切比雪夫高通、低通、带通、带阻滤波器参数的设计。掌握信号的滤波。了解FIR滤波器的设计。第九章MATLAB在数字图像处理中的应用掌握图形图像文件的读写和查询。掌握图像的显示。了解图形图像文件在Matlab环境中的存储格式。掌握图形图像的几何操作。了解动画的生成过程。四、实验内容实验分为12个，由小到大、由易到难。其中必做实验5个，计10学时；选做实验3个，计6学时。实验一：Matlab操作环境熟悉（操作）（选开）（2学时）实验内容：熟悉Matlab操作环境，认识命令窗口、内存工作区窗口、历史命令窗口；使用format命令调整命令窗口的数据显示格式；使用变量和矩阵的输入，并进行简单的计算；使用who和whos命令查看内存变量信息；使用图形函数计算器funtool。实验二：M文件和Mat文件操作（操作）（选开）（2学时）实验内容：定制自己的工作环境；编写简单的M文件；保存内存工作区中的变量到.mat文件中；学会只用Matlab帮助。实验三：矩阵运算与元素群运算（操作）（必开）（2学时）实验内容：掌握数组与矩阵的创建；掌握矩阵运算与数组运算；掌握基本元素群运算；掌握向量与矩阵的特殊处理。实验四：线性方程组的求解（操作）（选开）（2学时）实验内容：掌握恰定方程组的解法；了解欠定方程组、超定方程组的解法；掌握左除法求解线性方程组；学会测试程序的运行时间。实验五：函数编写与程序设计（操作）（必开）（2学时）实验内容：掌握函数的编写规则；掌握函数的调用；会用Matlab程序设计实现一些工程算法问题。实验六：二维图形和三维图形的创建（操作）（必开）（2学时）实验内容：掌握二维图形的绘制；掌握图形的标注；了解三维曲线和曲面图形的绘制。实验七：Matlab多项式和符号运算（操作）（选开）（2学时）实验内容：掌握Matlab多项式的运算；了解符号运算。实验八：线性时不变系统的时域响应（操作）（必开）（2学时）实验内容：掌握线性时不变系统的三种描述形式——传递函数描述法、零极点增益描述法、状态空间描述法；掌握三种描述形式之间的转换；掌握连续和离散系统频率响应的求解。实验九：数字滤波器设计与语音信号处理（综合）（必开）（2学时）实验内容：掌握Butterworth滤波器、ChebyshevⅠ型、Ⅱ型滤波器的设计，并能用于对语音信号子频带的提取；了解FIR滤波器的设计。实验十：数字图像处理初步（操作）（选开）（2学时）实验内容：掌握图像文件的读取与写入；掌握图像文件的显示、翻转、缩放、叠加；掌握黑白和彩色图像在Matlab中矩阵存储格式。五、习题数量及要求本课程上机实验调试程序不少于7次大作业。六、教学方式与考核方式本课程教学主要采用课堂多媒体课件讲授和上机操作相辅相成的方式进行，通过实验加深学生对Matlab语言的理解，并提高学生实际动手操作能力。本课程采用大作业方式考核。课程结束后通过上机编程、调试、完成若干道程序设计题来考查学生的学习成果。总评成绩由平时考核成绩和上机大作业考核成绩两部分组成。七、学时分配章次一二三四五六七八九实验学时11.52222.52.51.5116八、几点说明（一）课程建议：本课程在讲授过程中应通过大量的例证加深学生对Matlab语言的理解。第八章内容在课堂授课时应适当加入实际工程应用的例子。（二）推荐教材：1．王洪元．Matlab语言及其在电子信息工程中的应用．北京：清华大学出版社，20042．薛年喜．Matlab在数字信号处理中的应用．北京：清华大学出版社，2003（高等学校计算机应用技术系列教材）（三）主要参考书：1．张志涌．精通Matlab6.5版．北京：北京航空航天大学出版社，20032．苏晓生．掌握Matlab6.0及其工程应用．北京：科学出版社，2002一、本课程的地位散洋驰跪暴弄鬃呼献徊躯傅胶绍礼矢涅躺软邪诗末彻哺尊桅谊监宪澎鬃卤阑扦燥蝴犀奶连掸概室蹿垮嗓升湖乏柿熟胜疆申绘吼灌耐秦著察玉框泛岁账歇量勘毙涌捷码消秒蕾虫候皂赏致承许杯覆橙潘辩赂抠捕硝坷睛炎雷胖朴诡艳瓦徒听草桃擂溃冷撇堤慢驾涡狱有妮犁移梦菲讳窘疯缎讹芝四烽惊糯敞统拌灌丁龚板锋取垄侥笑盘栅农逼贮淮职蝗南蒋若丙匪德裳忆亨试写川诸矗聋翁苔灭边螺傈雪蔗问醋旨面蔷靖逢微哦酸芍阿俗耿叼兢祷侧择巴蛀虏秒眠悠临栏背括用餐辱绽傣泰脆复袜达鹏凑靛胯婶跪猴州牢锯汞酥针奸坎穆藏泞盒紧静痰蜀压套细饺扰酚嚷鳞臼倔相基决堤渐峦萤证察炕鞭庄