matlab實验指导书.doc

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）计算函数的值，其中t的范围为0~2π，步长取0.1π；z为0.707；为=0的部分，计算的值。 （5）两个多项式为，，计算，并计算的根；当时，计算的值；将进行部分分式展开。 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SIMULINK 1. 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，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，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，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，，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：，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 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) 生成连续时间信号和，并显示信号波形。 (2) 生成离散时间信号和，并显示信号波形。 (3) 计算，，并显示信号波形。 (4) 计算，，并显示信号波形。 (5) 对周期T为1，在内为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) 计算信号和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：在通带内频率低于时，最大衰减小于1dB，在阻带 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, -