matlab實驗報告要求
實驗報告要求
201*-10-1
一、實驗報告內(nèi)容與要求
1、按照自己所做實驗的次序,撰寫實驗報告。
綜合設計實驗:在實驗指導書第二章中選擇2~3個綜合實驗(2.1節(jié)實驗五、六、七;2.2節(jié)實驗四、五、六;2.3節(jié)實驗三),按實驗要求完成實驗內(nèi)容并撰寫實驗報告。每個程序必須有詳細的注釋(按照軟件工程要求);蜻x做綜合實驗部分中某一專題.
創(chuàng)新設計專題:可以結合自己課題情況,自行設計相關應用,寫出項目背景、設計要求,給出系統(tǒng)總體方案,分析詳細的MATLAB軟件設計方案,并總結試驗結果。
實驗報告最后頁:可總結你做本門課程實驗的心得體會,提出對本課程實驗內(nèi)容的改革建議、對實驗室管理的想法等。
2、所交實驗報告必須為打印稿(統(tǒng)一用A4打印紙)。3、實驗報告必須有統(tǒng)一的封面格式(見樣品),實驗內(nèi)容應規(guī)范。
二、實驗報告的封面格式見下頁格式。
實驗報告要求說明:紙張統(tǒng)一為A4,參考字體是宋體。字號安排如下:
黑-初(標題)
黑-小初(標題)
小二號(名稱、專題)
小二號(姓名、學號、學科)
一號(日期)
中文用宋體小四,英文用新羅馬字體小四(正文)
任課教師分數(shù)黃曉梅南京航空航天大學
研究生實驗報告
項目名稱:MATLAB仿真技術與應用設計專題:
學生姓名:_________________班級學號:_________________學科名稱:_________________
201*年月日
一、XXXXXXXXXX(題目)
1、解題思路2、(較長的程序需要偽碼和流程圖),流程圖要用符合規(guī)范的符號3、M文件程序清單(含注釋行),雙欄顯示
4、軟件的調試結果(包括調試出的內(nèi)容和實驗的波形、數(shù)據(jù)、程序出現(xiàn)的現(xiàn)象或界面等),命令窗口的程序調用結果顯示,要有截圖
5、結果分析(程序結果與實驗要求之間的差別和原因分析)
二、編寫把速度單位mph換算成ft/s的程序。輸出為一個具有表名和列名的換算表1、解題步驟:
定義存儲mph值的矢量把mph換算成ft/s
把矢量mph和ft/s合并成一個矩陣給輸出的表格加上標題添加列標題
顯示輸出的表格
2、流程圖
開始定義矢量mph定義矢量ft/s合并到一個表使用disp和fprintf創(chuàng)建一個輸出表結束圖1.1XXXX流程圖(圖和表必須有名稱和序號,表的名稱寫表頭上,圖寫
圖下,居中)
3、源程序(分兩欄,注釋行和偽碼必須寫,打印時都將顏色調成黑色打。%Example8.5
%Createatableofdegreesto%radiansclear,clc
%Useaforloopforthecalculations
fork=1:36
degree(k)=k*10;
radians(k)=degree(k)*pi/180;end
%Createatable
table=[degree;radians]
%Sendthetabletothecommand%window
disp("DegreestoRadians")disp("DegreesRadians")
fprintf("%8.0f%8.2f\\n",table)
4、程序調試(圖形標注、題目、單位一個都不能少)
圖1.2XXXXX
圖1.3XXXXXX
5、結果分析手工計算如下:
38510mmEc224J秒3600秒小時24小時天1天3.3310J313.3310J(3.010m/s)2282313.71014142Jm/s22
1J1kgm/s3.710kgm/sm/s2223.710kg14由此可知,MATLAB仿真結果與手工計算結果相吻合。XXXXXX
對本實驗課程的幾點建議
附:個人聯(lián)系方式
手機號:
導師辦公室電話:電子郵箱:
擴展閱讀:MATLAB實驗報告
MATLAB
實驗報告
專業(yè)班級學號姓名
實驗一Matlab環(huán)境及命令窗口的使用實驗目的與要求:熟練掌握MATLAB的啟動和退出;熟悉MATLAB的命令窗口;熟悉常用選單和工具欄;熟悉MATLAB桌面的其它窗口。實驗內(nèi)容:啟動MATLAB,熟悉各環(huán)境窗口及作用,熟悉file、edit、View等菜單下各選項的功能;熟悉工具欄中各項的功能;打開演示程序(demo),開始其中的演示程序;退出MATLAB(exit、quit)。
在命令窗口中,輸入簡單的命令操作;打開函數(shù)編輯窗,編寫簡單的程序并保存;程序:
>>x1=sqrt(100),x2=5.48,y=9/x2x1=10x2=5.4800y=1.6423>>demo
演示框左側是庫目錄,選定demo下的圖形類(Graphics)按鈕,雙擊演示框右邊的欄里的functionofcomplexvariable選項,就會出現(xiàn)如圖中的演示框。此例為復數(shù)Z的三次方:Z^3。
實驗二Matlab數(shù)值計算
實驗目的與要求:熟練掌握matlab變量的使用;熟練掌握矩陣的創(chuàng)建;熟悉掌握matlab的矩陣和數(shù)組的運算;熟悉matlab多項式的運算。實驗內(nèi)容:
1、給2×3階矩陣變量a賦值(注意逗號與分號的使用),取其第2行第2個元素,取其第
2行元素,取其第1列和第3列的元素;計算a/3、5*a、a+2等的值;程序:
>>a=[7,9,5;5,9,4]a=
795594>>a=[7,9,5;594]a=
795594>>b=a([2],[2])b=9
>>c=a([2],:)c=
594>>d=a(:,[1,3])d=
7554>>e=a/3
e=2.33333.00001.66671.66673.00001.3333>>5*a
ans=
354525254520>>a+2ans=
911771162、生成2×3階的全1矩陣x和3×3魔方矩陣y,計算a+x,x*y,x/y,y^2,2^a;a.*x,a.\\x,y.^2,2.^a的值。程序:>>x=ones(2,3)x=
111111>>y=magic(3)y=
81635749
>>a+x
ans=
81066105
(注意不同行列數(shù)之間不能相加)>>x*yans=
151515
151515>>x/y
ans=
0.06670.06670.06670.06670.06670.0667(左除與右除的區(qū)別)>>y^2ans=
916767679167
676791>>2^a
???Errorusing==>mpower
Inputsmustbeascalarandasquarematrix.
(注意2后面要加點表示按元素群運算)正確如下:>>2.^aans=
12851232
3251216>>a.*xans=
795594>>a.\\x
ans=
0.14290.11110.201*0.201*0.11110.2500>>y.^2ans=
6413692549
16814
3多項式a=3x^5+4x^4+7x^3+9x+12,b=x^5-4x^4+3x^3-2x+6,計算a+b,a*b,a/b,求b的根,當x=3時求a的值。程序:
>>a=[3,4,7,9,12],b=[1,-4,3,-2,6],a+b
a=347912b=
1-43-26ans=
4010718>>a=[3,4,7,9,12],b=[1,-4,3,-2,6],conv(a,b)a=
347912b=
1-43-26ans=
3-80-137-11603072>>a=[3,4,7,9,12],b=[1,-4,3,-2,6],[s,y]=deconv(a,b)a=
347912b=
1-43-26s=3y=
016-215-6(相除s表示商,y表示余子式)>>roots(b)ans=
3.00001.6956-0.3478+1.0289i-0.3478-1.0289i>>polyval(a,3)ans=453
實驗三M文件的建立
實驗目的與要求:熟練掌握主程序文件的建立;熟練掌握函數(shù)文件的建立;熟悉M文件的調試;熟悉M文件的保存;熟悉M文件的運行。實驗內(nèi)容:建立一個函數(shù)文件file1,定義函數(shù)f(x)=1/((x-2)^2+0.1)+1/((x-3)^4+0.01)-4;建立一個主程序文件mainf,分別求出f(x)在[2,3]內(nèi)的極小值,在2,3.5附近的零點,并繪制出其在[0,5]內(nèi)的曲線及橫軸(0,0),(0,5)。
Fminbnd(’f’,2,3),fzero(‘f’,2),fzero(‘f’,3.5),fplot(‘f’,[0,5]),line([0,5],[0,0])功能函數(shù):文件名:file1.mfunctiony=file1(x)
y=1./((x-2).^2+.1)+1./((x-3).^4+.01)-4;end
主程序文件:文件名:mainf.m
clearcloseall
m=fminbnd("file1",2,3),holdon,plot(m,file1(m),"*k")%在[2,3]內(nèi)的極小值;
n=fzero("file1",2),holdon,plot(n,0,"*k")%在2附近的零點;z=fzero("file1",3.5),plot(z,0,"*k")%在3.5附近的零點;fplot("file1",[0,5])line([0,5],[0,0])>>mainfm=2.2704n=
1.5915z=
3.7157
100806040200-201*.511.522.533.544.55
實驗四MATLAB計算的可視化
實驗目的與要求:
熟練掌握Matlab二維曲線的設計;熟練掌握各種特殊圖形的繪制;熟練掌握各種坐標控制語句的使用。實驗內(nèi)容:
繪圖:習題:4.4設y=cosx[0.5+3sinx/(1+x^2)],把x=0~2pi間分為101點,畫出以x為橫坐標,y為縱坐標的曲線。(linspace:綠色*線)。程序如下:
clear,closeallx=linspace(0,2*pi,101);
y=cos(x).*(0.5+3*sin(x)./(1+x.^2));plot(x,y,"*g")
1.510.50-0.5-101234567
4.14設x=zsin3z,y=zcos3z,要求在z=0~10區(qū)間內(nèi)畫出x,y,z三維曲線(plot3:藍色虛線)程序如下:
clear,closeall
z=0:0.1:10;x=z.*(sin(3*z));y=z.*(cos(3*z));plot3(x,y,z,":b")
10864201*50-5-10-10-55010
4.15設z=x^2e^(-(x^2+y^2)),求定義域x=[-2,2],y=[-2,2]內(nèi)的z值,網(wǎng)格取0.1見方。(meshgrid,
mesh),加標題(title),加軸名(xlabel,ylabel,zlabel),加網(wǎng)格(grid)。程序:
clear,closeallx=-2:0.1:2;y=-2:0.1:2;
X=x"*ones(1,length(y));Y=ones(length(x),1)*y;[X,Y]=meshgrid(-2:0.1:2,-2:0.1:2);z=X.*X.*exp(-X.^2-Y.^2);mesh(z);
title("4.15"),xlabel("X"),ylabel("Y"),zlabel("Z");gridon
4.150.40.3Z0.20.10604020Y010020X305040
在同一坐標軸內(nèi)繪圖:t1=0:0.5:2*pi;y1=exp(-0.5*t).*sin(t);紅色實線。t2=0:0.2:3*pi;y2=exp(-0.5*t).*sin(2*t+1);色虛線。最后,用gtext加上標注,y1,y2。程序:
clear,closeall
t1=0:0.5:2*pi;y1=exp(-0.5*t1).*sin(t1);plot(t1,y1,"-r"),holdon,
t2=0:0.2:3*pi;y2=exp(-0.5*t2).*sin(2*t2+1);plot(t2,y2,":b"),gtext("y1"),gtext("y2")
10.5y1y20-0.50123456789
繪制其他類型圖:
t=0:0.5:2*pi;y=3*sin(x+1);在子圖中分別繪制直角坐標圖(plot),脈沖圖(stem),階梯圖(stairs),條形圖(bar)。程序:
clear,closeall
t=0:0.5:2*pi;y=3*sin(t+1);
subplot(2,2,1),plot(t,y),title("plot(t,y)");subplot(2,2,2),stem(t,y),title("stem(t,y)");subplot(2,2,3),stairs(t,y),title("stairs(t,y)");subplot(2,2,4),bar(t,y),title("bar(t,y)"
plot(t,y)420-2-402stairs(t,y)420-2-40246420-2-4-5051046420-2-402bar(t,y)46stem(t,y)
實驗五邏輯運算與流程控制
實驗目的與要求:熟悉邏輯控制語句表達式的運用,熟練掌握流程控制語句的使用以及其在復雜循環(huán)程序中的應用。
實驗內(nèi)容:1.邏輯運算:n為下標,利用邏輯語句生成一個只在n=3處有一個脈沖的向量x;生成一個在[3,5]內(nèi)為1,其余為零的向量y。生成一個在3以后為1其余為零的向量z。clear,closeall
t0=0;tf=10;dt=0.01;t1=3;
t=t0:tf;x1=[(t-t1)==0];
subplot(2,2,1),stem(t,x1),title("脈沖的向量x");axis([0,5,0,1.2])m=(t0:dt:tf);x2=[(m-t1)>=0];
subplot(2,2,3),stairs(m,x2),title("向量z")axis([0,5,0,1.1])
x3=[((m-3)>=0)&(m-5
脈沖的向量x11向量y0.50.50012345002468向量z10.50012345
2.流程控制語句及應用:分別用if語句switch語句編程實現(xiàn),判斷一個數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)的。用if語句編程:
clear,closealln=input("n=");if(rem(n,2)==0)A="even";elseA="odd",end
結果:n=57
A=odd
用switch語句編寫:
clear,closealln=input("n=");
switchmod(n,2),case1,A="奇",case0,A="偶",otherwise,A="空",end
結果:n=4A=偶
用for語句實現(xiàn)諧波合成情況:T=2*pi,分別計算f1(t)=sin(t),f3(t)=sin(t)+1/3sin(t),…直到9次諧波,并作圖演示合成過程。程序:
clear,closeally=0;t=0:0.1:2*pi;fori=1:2:19
y=y+sin(i*t)*1/i;plot(t,y),holdon,pause
end,grid
10.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-101234567
實驗六數(shù)字濾波器的頻率響應
實驗目的與要求:熟悉由MATLAB提供的信號處理工具箱中濾波器分析函數(shù)的用法;掌握數(shù)字濾波器幅頻特性和相頻特性曲線的繪制方法,加深數(shù)字濾波器頻響特性的理解。實驗內(nèi)容:
二階低通濾波器的系統(tǒng)函數(shù)為:
H(z)(2z22z12
求其頻率響應并作圖(0~2*pi)。提示:利用H=freqz(B,A,w)。
clear,closeallb=[1,2,1];
2)z(22)a=[2+sqrt(2),0,2-sqrt(2)];N=input("取頻率數(shù)組的點數(shù)N=");w=(0:N-1)*pi/N;
H=polyval(b,exp(i*w))./polyval(a,exp(i*w));%求頻率響應
figure(1)%在線性坐標內(nèi)畫頻率特性subplot(2,1,1),plot(w,abs(H)),grid
title("幅頻響應"),Ylabel("幅度")
subplot(2,1,2),plot(w,unwrap(angle(H))),grid
title("相頻響應"),Ylabel("相角")
figure(2)%在對數(shù)坐標內(nèi)畫頻率特性subplot(2,1,1),semilogx(w,20*log10(abs(H))),gridtitle("幅頻響應"),Ylabel("分貝")
subplot(2,1,2),semilogx(w,unwrap(angle(H))),gridtitle("相頻響應"),Ylabel("弧度")
取頻率數(shù)組的點數(shù)N=200
幅頻響應1幅度0.5000.511.522.533.5相頻響應0-1相角-2-3-400.511.522.533.5幅頻響應0分貝-50-100-2100-110-110相頻響應0101弧度-2-3-4-210-1011010
實驗七IIR數(shù)字濾波器設計
實驗目的與要求:熟悉用雙線性變換設計IIR數(shù)字濾波器的原理與方法;掌握基于Matlab實現(xiàn)IIR數(shù)字濾波器的設計方法。
實驗內(nèi)容:設計一個切比雪夫Ⅱ帶通數(shù)字濾波器,設計指標如下:低端通帶截止頻率:ωls=0.25π;低端阻帶截止頻率:ωlp=0.35π
高端阻帶截止頻率:ωup=0.65π;高端通帶截止頻率:ωus=0.75π
通帶最大衰減:Rp=1dB;阻帶最小衰減:Rs=60dB;畫出濾波器的幅頻響應。程序:
clear;closeallRp=1;Rs=60;
Ws=[0.25,0.75];Wp=[0.35,0.65];[N,wc]=cheb2ord(Wp,Ws,Rp,Rs);[b,a]=cheby2(N,Rs,wc);[h,w]=freqz(b,a);
plot(w/pi,20*log10(abs(h)));title("幅頻響應");grid
xlabel("w/π");ylabel("幅度)")axis([0,1,-80,5]);
幅頻響應0-10-20-30幅度)-40-50-60-70-8000.10.20.30.40.5w/π0.60.70.80.91
實驗八FIR數(shù)字濾波器設計
實驗目的與要求:掌握FIR數(shù)字濾波器的設計原理和方法;熟悉線性相位FIR數(shù)字濾波器特性,掌握運用Matlab實驗基于窗函數(shù)、等波紋最佳一致逼近法的FIR數(shù)字濾波器的設計方法。
實驗內(nèi)容:用漢寧窗設計技術設計一個帶通濾波器,技術指標為:
低端阻帶截止頻率:ωls=0.3π;低端通帶截止頻率:ωlp=0.4π
高端通帶截止頻率:ωup=0.6π;高端阻帶截止頻率:ωus=0.7π通帶最大衰減:Rp=0.5dB;阻帶最小衰減:As=40dB畫出設計的濾波器的脈沖響應和幅度響應(dB值)。分析:利用漢寧窗設計,過度帶寬
B=0.1pi=8pi/M,得出M=80,濾波器階數(shù)N=79.
程序:
clear;closeall;
wls=0.3*pi;wlp=0.4*pi;whp=0.6*pi;B=wlp-wls;%計算過度帶寬N=ceil(8/0.1);%計算窗口長度wc=[wlp/pi-4/N,whp/pi+4/N];%設計理想帶通截止頻率hn=fir1(N-1,wc,hamming(N));%設計濾波器系數(shù)n=0:N-1;
subplot(2,1,1);stem(n,hn,".");
title("單位脈沖響應"),xlabel("n"),ylabel("h(n)")[h,w]=freqz(hn,1,512);
subplot(2,1,2);plot(w/pi,20*log10(abs(h)));grid
axis([0,1,-90,0]);title("幅度特性"),xlabel("w/pi");ylabel("幅度(dB)")
單位脈沖響應0.60.4h(n)0.20-0.201*203040n幅度特性506070800-20幅度(dB)-40-60-8000.10.20.30.40.5w/pi0.60.70.80.
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