【正文】 第一篇：《MATLAB應用技術(shù)》實驗指導書M A T L A B 實 驗 指 導 書電子信息工程學院目錄實驗一MATLAB安裝與界面............................................................................................1 實驗二MATLAB符號計算與應用.....................................................................................2 實驗三MATLAB數(shù)值數(shù)組與向量化運算..........................................................................4 實驗四MATLAB數(shù)值計算................................................................................................7 實驗五MATLAB可視化.................................................................................................10 實驗六M文件及MATLAB綜合應用..............................................................................16實驗一Matlab安裝與界面【實驗目的】 【實驗原理】，并按理論教學內(nèi)容逐一熟悉軟件界面及軟件特點?！緦嶒瀮x器】； ?！緦嶒瀮?nèi)容及步驟】； 。（1）命令窗口的使用。（2）工作空間窗口的使用。（3）工作目錄、搜索路徑的設置。（4）命令歷史記錄窗口的使用。（5）了解各菜單的功能。=4+3i,z2=1+2i的和展示MATLAB的可視化能力；=esin3t，t的取值范圍是[0,4p]；展示數(shù)組運算的優(yōu)點及MATLAB的可視化能力。，輸入步驟4的相關(guān)程序，運行程序并變換名稱保存，將工作空間中的y變量的MAT文件變換路徑輸出保存，然后再向內(nèi)存裝載MAT文件。 Laplace、help瀏覽器中搜索兩種方式體會MATLAB幫助系統(tǒng)的特點和功能。t3【實驗報告要求】1．整理實驗結(jié)果。2．總結(jié)實驗心得體會/ 17實驗二Matlab符號計算與應用【實驗目的】、線性代數(shù)問題 【實驗原理】，研究常見的工程定解問題以及連續(xù)信號處理問題?！緦嶒瀮x器】； 。【實驗內(nèi)容及步驟】（類）數(shù)字與數(shù)值（類）數(shù)字之間的差異。a=pi+sqrt(5)sa=sym(39。pi+sqrt(5)39。)Ca=class(a)Csa=class(sa)vpa(saa)=31612+++8。，并嘗試置換操作。cd235。 230。x174。165。232。1246。247。x2248。kx2。/ 17233。182。f1234。182。x233。249。x1ex2234。1234。234。182。(x1,x2)=234。的Jacobian矩陣234。182。x1234。cos(x1)sin(x2)234。182。f235。234。3234。182。x1235。233。1(1)k249。,[t,k]，229。234。2kk=1235。(2k1)t=0t13165。182。f1249。182。x2182。f2182。x2182。f3182。x2，用積分指令求方波脈沖y=237。換，并作圖顯示。10．試用符號計算求d+線性方程組的解。242。242。242。 1 2 x2 x2y x xy(x2+y2+z2)dzdydx。236。2238。03/2t3/2的Fourier變elsenpn+=q,n+d+qp=10,q+d=p,q+pn8d=1224【實驗報告要求】1．整理實驗結(jié)果。2．總結(jié)實驗心得體會/ 17實驗三Matlab數(shù)值數(shù)組與向量化運算【實驗目的】 、“空”數(shù)組概念和應用；關(guān)系和邏輯操作及應用【實驗原理】，幾乎所有運算對象均被視為一種廣義的矩陣，而在進行大規(guī)模數(shù)值計算時，將循環(huán)運算轉(zhuǎn)化為矩陣運算可節(jié)約代碼量、提高程序運行效率?！緦嶒瀮x器】； 。【實驗內(nèi)容及步驟】(t)=tcost，分別用符號計算和數(shù)值計算求s(x)=。（1）a1=1:6a2=0:pi/4:pi a3=1::02242。 x 0f(t)dt，比較二者區(qū)別。（2）b1=linspace(0,pi,4)b2=logspace(0,3,4)（3）c1=[2 pi/2 sqrt(3)3+5i]（4）rand(39。state39。,0)c2=rand(1,5)a=。b=33/79。，用下面三條指令創(chuàng)建二維數(shù)組C。C=[1,2*a+i*b,b*sqrt(a)。sin(pi/4),a+5*b,+i](3180。8)的數(shù)組。/ 17ones(2,4)randn(39。state39。,0)randn(2,3)D=eye(3)diag(D)diag(diag(D))randsrc(3,20,[3,1,1,3],1)；冒號的使用；end的作用。A=zeros(2,6)A(:)=1:12A(2,4)A(8)A(:,[1,3])A([1,2,5,6]39。)A(:,4:end)A(2,1:2:5)=[1,3,5]B=A([1,2,2,2],[1,3,5])L=AA(L)=NaN, diag, repmat的用法；空陣 [ ] 刪除子數(shù)組的用法。a=1:8A=reshape(a,4,2)A=reshape(A,2,4)b=diag(A)B=diag(b)D1=repmat(B,2,4)D1([1,3],:)=[ ]：r=u，其中r, u, i分別是電阻（歐姆）、電壓（伏特）、電流（安培）。驗證i 5 / 17實驗：據(jù)電阻兩端施加的電壓，測量電阻中流過的電流，然后據(jù)測得的電壓、電流計算平均電阻值。（測得的電壓電流具體數(shù)據(jù)見下列程序）。比較向量化運算的優(yōu)勢一：代碼量少；優(yōu)勢二：通過加外層循環(huán)，用tic toc命令計算時間，體現(xiàn)運算速度快的優(yōu)勢。（1）非向量化程序clear vr=[, , , , , , , , , ]。ir=[, , , , , , , , , ]。%L=length(vr)。for k=1:L r(k)=vr(k)/ir(k)。end%sr=0。for k=1:L sr=sr+r(k)。end rm=sr/L（2）向量化程序clear vr=[, , , , , , , , , ]。ir=[, , , , , , , , , ]。r=vr./ir rm=mean(r)“空”數(shù)組進行子數(shù)組的刪除和大數(shù)組的大小收縮 A=reshape(4:5,2,5)A(:,[2,4])=[]，體會關(guān)系運算的應用。t=3*pi:pi/10:3*pi。y=sin(t)./t。tt=t+(t==0)*eps。yy=sin(tt)./tt。subplot(1,2,1),plot(t,y),axis([9,9,]), xlabel(39。t39。),ylabel(39。y39。),title(39。殘缺圖形39。)subplot(1,2,2),plot(tt,yy),axis([9,9,])xlabel(39。tt39。),ylabel(39。yy39。),title(39。正確圖形39。)【實驗報告要求】1．整理實驗結(jié)果。2．總結(jié)實驗心得體會/ 17實驗四Matlab數(shù)值計算【實驗目的】 【實驗原理】，在工程中有著廣泛的應用，本節(jié)將在已有的數(shù)學基礎和數(shù)字信號處理基礎上，開展一些工程中常用的數(shù)值計算，并著重基于MTALAB的內(nèi)部函數(shù)進行編程?！緦嶒瀮x器】； ?！緦嶒瀮?nèi)容及步驟】=sin(t)，求該函數(shù)在區(qū)間 [0, 2p]中的近似導函數(shù)，分析下列程序產(chǎn)生誤差的原因。d=pi/100。t=0:d:2*pi。x=sin(t)。dt=5*eps。x_eps=sin(t+dt)。dxdt_eps=(x_epsx)/dt。plot(t,x,39。LineWidth39。,5)hold on plot(t,dxdt_eps)hold off legend(39。x(t)39。,39。dx/dt39。)xlabel(39。t39。)提出的解決方案（供參考）：x_d=sin(t+d)。dxdt_d=(x_dx)/d。hold on plot(t,dxdt_d)hold off legend(39。x(t)39。,39。dx/dt39。)/ 17plot(t,x,39。LineWidth39。,5)xlabel(39。t39。)=sin(t)，采用diff和gradient計算該函數(shù)在區(qū)間 [0, 2p]中的近似導函數(shù)，比較二者區(qū)別。(x)=242。p/20y(t)dt，其中y=+sin(t)，并以符號計算結(jié)果為參考解，通過誤差分析比較上述方法的精度。=函數(shù)求著名的Rosenbrock39。s “Banana” 測試函數(shù)242。242。 1 2 1 0xydxdy。f(x,y)=100(yx2)2+(1x)2的極小值點。180。4，B4180。3，采用三種不同的編程求這兩個矩陣的乘積C2180。3=A2180。4B4180。3。并用tic、toc計時方法，在重復1000次運算的情況下比較運行時間。180。5的矩陣，并計算出其行列式、跡、秩、條件數(shù)、逆以及特征分解。=100, p=。，并觀察正態(tài)分布標準差的幾何表示。mu=3。sigma=。x=mu+sigma*[3:1,1:3]。yf=normcdf(x,mu,sigma)。P=[yf(4)yf(3),yf(5)yf(2),yf(6)yf(1)]。xd=1::5。yd=normpdf(xd,mu,sigma)。clf for k=1:3% xx=x(4k):sigma/10:x(3+k)。yy=normpdf(xx,mu,sigma)。%subplot(3,1,k),plot(xd,yd,39。b39。)。hold on fill([x(4k),xx,x(3+k)],[0,yy,0],39。g39。)。hold off if k/ 17text(,39。[{mu}{sigma},{mu}+{sigma}]39。)kk=int2str(k)。text(,[39。[{mu}39。,kk,39。{sigma},{mu}+39。,kk,39。{sigma}]39。])else end text(,num2str(P(k)))。shg end xlabel(39。x39。)。，實現(xiàn)給定數(shù)據(jù)組x0 , y0，求擬合三階多項式，并圖示擬合情況。改變多項式階數(shù)再次圖示并觀察結(jié)果變化。x0=0::1。y0=[,,,]。n=3。P=polyfit(x0,y0,n)xx=0::1。yy=polyval(P,xx)。plot(xx,yy,39。b39。,x0,y0,39。.r39。,39。MarkerSize39。,20)legend(39。擬合曲線39。,39。原始數(shù)據(jù)39。,39。Location39。,39。SouthEast39。)xlabel(39。x39。)【實驗報告要求】1．整理實驗結(jié)果。2．總結(jié)實驗心得體會/ 17實驗五MATLAB可視化【實驗目的】（信號）的可視化 【實驗原理】，基于plot命令而展開的一系列作圖命令格式為學習本節(jié)的基礎【實驗儀器】； 。【實驗內(nèi)容及步驟】=sin(t)sin(9t)。t1=(0:11)/11*pi。t2=(0:400)/400*pi。t3=(0:50)/50*pi。y1=sin(t1).*sin(9*t1)。y2=sin(t2).*sin(9*t2)。y3=sin(t3).*sin(9*t3)。subplot(2,2,1),plot(t1,y1,39。r.39。)% axis([0,pi,1,1]),title(39。(1)點過少的離散圖形39。)subplot(2,2,2),plo