matlab实验报告格式
数学实验报告
实验序号：日期：年月日
班级实验名称问题背景描述：姓名学号实验目的：实验原理与数学模型：实验所用软件及版本：主要能容（要点）：实验过程记录（含基本步骤、主要程序清单及异常情况记录等）：实验过程记录（含基本步骤、主要程序清单及异常情况记录等）：实验结果报告及实验总结：思考与深入：教师评语：
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实验报告
专业班级学号姓名
实验一Matlab环境及命令窗口的使用实验目的与要求：熟练掌握MATLAB的启动和退出；熟悉MATLAB的命令窗口；熟悉常用选单和工具栏；熟悉MATLAB桌面的其它窗口。实验内容：启动MATLAB，熟悉各环境窗口及作用，熟悉file、edit、View等菜单下各选项的功能；熟悉工具栏中各项的功能；打开演示程序（demo），开始其中的演示程序；退出MATLAB（exit、quit）。
在命令窗口中，输入简单的命令操作；打开函数编辑窗，编写简单的程序并保存；程序：
>>x1=sqrt(100),x2=5.48,y=9/x2x1=10x2=5.4800y=1.6423>>demo
演示框左侧是库目录，选定demo下的图形类（Graphics）按钮，双击演示框右边的栏里的functionofcomplexvariable选项，就会出现如图中的演示框。此例为复数Z的三次方：Z^3。
实验二Matlab数值计算
实验目的与要求：熟练掌握matlab变量的使用；熟练掌握矩阵的创建；熟悉掌握matlab的矩阵和数组的运算；熟悉matlab多项式的运算。实验内容：
1、给2×3阶矩阵变量a赋值（注意逗号与分号的使用），取其第2行第2个元素，取其第
2行元素，取其第1列和第3列的元素；计算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阶的全1矩阵x和3×3魔方矩阵y，计算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
（注意不同行列数之间不能相加）>>x*yans=
151515
151515>>x/y
ans=
0.06670.06670.06670.06670.06670.0667（左除与右除的区别）>>y^2ans=
916767679167
676791>>2^a
???Errorusing==>mpower
Inputsmustbeascalarandasquarematrix.
(注意2后面要加点表示按元素群运算)正确如下：>>2.^aans=
12851232
3251216>>a.*xans=
795594>>a.\\x
ans=
0.14290.11110.201*0.201*0.11110.2500>>y.^2ans=
6413692549
16814
3多项式a=3x^5+4x^4+7x^3+9x+12,b=x^5-4x^4+3x^3-2x+6,计算a+b,a*b,a/b,求b的根，当x=3时求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
实验三M文件的建立
实验目的与要求：熟练掌握主程序文件的建立；熟练掌握函数文件的建立；熟悉M文件的调试；熟悉M文件的保存；熟悉M文件的运行。实验内容：建立一个函数文件file1，定义函数f(x)=1/((x-2)^2+0.1)+1/((x-3)^4+0.01)-4；建立一个主程序文件mainf，分别求出f(x)在[2，3]内的极小值，在2，3.5附近的零点，并绘制出其在[0,5]内的曲线及横轴（0，0），（0，5）。
Fminbnd(’f’,2,3),fzero(‘f’,2),fzero(‘f’,3.5),fplot(‘f’,[0,5]),line([0,5],[0,0])功能函数：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]内的极小值;
n=fzero("file1",2),holdon,plot(n,0,"*k")%在2附近的零点;z=fzero("file1",3.5),plot(z,0,"*k")%在3.5附近的零点;fplot("file1",[0,5])line([0,5],[0,0])>>mainfm=2.2704n=
1.5915z=
3.7157
100806040200-201*.511.522.533.544.55
实验四MATLAB计算的可视化
实验目的与要求：
熟练掌握Matlab二维曲线的设计；熟练掌握各种特殊图形的绘制；熟练掌握各种坐标控制语句的使用。实验内容：
绘图：习题：4.4设y=cosx[0.5+3sinx/(1+x^2)],把x=0~2pi间分为101点，画出以x为横坐标，y为纵坐标的曲线。（linspace：绿色*线）。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设x=zsin3z,y=zcos3z，要求在z=0~10区间内画出x,y,z三维曲线（plot3：蓝色虚线）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设z=x^2e^(-(x^2+y^2))，求定义域x=[-2,2],y=[-2,2]内的z值，网格取0.1见方。（meshgrid，
mesh），加标题（title），加轴名（xlabel，ylabel，zlabel），加网格（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
在同一坐标轴内绘图：t1=0:0.5:2*pi;y1=exp(-0.5*t).*sin(t);红色实线。t2=0:0.2:3*pi;y2=exp(-0.5*t).*sin(2*t+1)；色虚线。最后，用gtext加上标注，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
绘制其他类型图：
t=0:0.5:2*pi;y=3*sin(x+1);在子图中分别绘制直角坐标图（plot），脉冲图（stem），阶梯图（stairs），条形图（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)
实验五逻辑运算与流程控制
实验目的与要求：熟悉逻辑控制语句表达式的运用，熟练掌握流程控制语句的使用以及其在复杂循环程序中的应用。
实验内容：1.逻辑运算：n为下标，利用逻辑语句生成一个只在n=3处有一个脉冲的向量x；生成一个在[3，5]内为1，其余为零的向量y。生成一个在3以后为1其余为零的向量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("脉冲的向量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
脉冲的向量x11向量y0.50.50012345002468向量z10.50012345
2.流程控制语句及应用：分别用if语句switch语句编程实现，判断一个数是奇数还是偶数的。用if语句编程：
clear,closealln=input("n=");if(rem(n,2)==0)A="even";elseA="odd",end
结果：n=57
A=odd
用switch语句编写：
clear,closealln=input("n=");
switchmod(n,2),case1,A="奇",case0,A="偶",otherwise,A="空",end
结果：n=4A=偶
用for语句实现谐波合成情况：T=2*pi，分别计算f1(t)=sin(t),f3(t)=sin(t)+1/3sin(t),…直到9次谐波，并作图演示合成过程。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
实验六数字滤波器的频率响应
实验目的与要求：熟悉由MATLAB提供的信号处理工具箱中滤波器分析函数的用法；掌握数字滤波器幅频特性和相频特性曲线的绘制方法，加深数字滤波器频响特性的理解。实验内容：
二阶低通滤波器的系统函数为：
H(z)(2z22z12
求其频率响应并作图（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("取频率数组的点数N=");w=(0:N-1)*pi/N;
H=polyval(b,exp(i*w))./polyval(a,exp(i*w));%求频率响应
figure(1)%在线性坐标内画频率特性subplot(2,1,1),plot(w,abs(H)),grid
title("幅频响应"),Ylabel("幅度")
subplot(2,1,2),plot(w,unwrap(angle(H))),grid
title("相频响应"),Ylabel("相角")
figure(2)%在对数坐标内画频率特性subplot(2,1,1),semilogx(w,20*log10(abs(H))),gridtitle("幅频响应"),Ylabel("分贝")
subplot(2,1,2),semilogx(w,unwrap(angle(H))),gridtitle("相频响应"),Ylabel("弧度")
取频率数组的点数N=200
幅频响应1幅度0.5000.511.522.533.5相频响应0-1相角-2-3-400.511.522.533.5幅频响应0分贝-50-100-2100-110-110相频响应0101弧度-2-3-4-210-1011010
实验七IIR数字滤波器设计
实验目的与要求：熟悉用双线性变换设计IIR数字滤波器的原理与方法；掌握基于Matlab实现IIR数字滤波器的设计方法。
实验内容：设计一个切比雪夫Ⅱ带通数字滤波器，设计指标如下：低端通带截止频率：ωls=0.25π；低端阻带截止频率：ωlp=0.35π
高端阻带截止频率：ωup=0.65π；高端通带截止频率：ωus=0.75π
通带最大衰减：Rp=1dB；阻带最小衰减:Rs=60dB；画出滤波器的幅频响应。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("幅频响应");grid
xlabel("w/π");ylabel("幅度)")axis([0,1,-80,5]);
幅频响应0-10-20-30幅度)-40-50-60-70-8000.10.20.30.40.5w/π0.60.70.80.91
实验八FIR数字滤波器设计
实验目的与要求：掌握FIR数字滤波器的设计原理和方法；熟悉线性相位FIR数字滤波器特性，掌握运用Matlab实验基于窗函数、等波纹最佳一致逼近法的FIR数字滤波器的设计方法。
实验内容：用汉宁窗设计技术设计一个带通滤波器，技术指标为：
低端阻带截止频率：ωls=0.3π；低端通带截止频率：ωlp=0.4π
高端通带截止频率：ωup=0.6π；高端阻带截止频率：ωus=0.7π通带最大衰减：Rp=0.5dB；阻带最小衰减:As=40dB画出设计的滤波器的脉冲响应和幅度响应（dB值）。分析：利用汉宁窗设计，过度带宽
B=0.1pi=8pi/M，得出M=80，滤波器阶数N=79.
程序：
clear;closeall;
wls=0.3*pi;wlp=0.4*pi;whp=0.6*pi;B=wlp-wls;%计算过度带宽N=ceil(8/0.1);%计算窗口长度wc=[wlp/pi-4/N,whp/pi+4/N];%设计理想带通截止频率hn=fir1(N-1,wc,hamming(N));%设计滤波器系数n=0:N-1;
subplot(2,1,1);stem(n,hn,".");
title("单位脉冲响应"),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)")
单位脉冲响应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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