实验一 熟悉MATLAB环境及简单序列运算

显示在该图形窗口中。
y
在此窗口中可编辑 M 文件。 编辑完成后在本窗口的 “File” 弹出 M 文件编辑窗口， 菜单下选择“Save” ，给该文件一个适当的名字（注意：文件名的第一个字符必 须为英文字母，而不能是数字！ ！ ）将其保存到你所指定的位置。然后在“Tools” 菜单下选择“ Run ”即可运行该 M 文件（必须将你保存文件时的路径设置为
5. 绘出下列时间函数的图形，对图形的 X 轴 Y 轴以及图形上方均须加上适当的 标注。提示：t 的产生参考实验 1 中第(2)条，选择合理的“ x ”值。 (1) x(t ) = sin(2π t ), 0 ≤ t ≤ 3 s ；
(2) x(t ) = cos(20π t ) sin(π t ), 0 ≤ t ≤ 4 s 。
实验一
一、实验目的
熟悉 MATLAB 环境及简单序列运算
1. 熟悉 MATLAB 的主要操作命令； 2. 学会简单的矩阵输入和数据读写； 3. 掌握简单的绘图命令； 4. 掌握简单的 MATLAB 编程。
二、实验内容
1. 序列（一维数组） 、矩阵（多维数组）的输入和特殊序列、矩阵的产生。 (1) 输入 A=[1 2 3 4], B=[1, 2, 3, 4], C=[1; 2; 3; 4], D=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9], E=[1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9], 比较各个变量的结果及特点。 (2) 采用“ A = a : x : b ”形式的指令（语句）产生一个等差序列，该序列 A 的初值 为 a、终值为 b（或略小于 b 的一个值） 、等差为 x（若等差为 1 则可缺省该值） 。 产生一个 n=0, 1, 2, …, 15 的序列；改变 a, x, b 的值，比较各序列的结果与特点。 (3) 利用 ones, zeros, randn 函数分别产生各个元素为“全 1、全 0、正态分布随机 数”的序列和矩阵（行序列就是 1×N 的矩阵，而列序列就是 N×1 的矩阵） 。改变 函数参数，比较各个结果。 2. 序列的简单运算。 输入 A=[1 2 3 4], B=[5 6 7 8]， 求 C=A+B, D=A-B, E=A.*B, F=A./B, H=A.^3, I=A.^B, 比较各个序列的结果（注意体会对应“点运算”的特点） ，并用 stem 语句 画出各个序列。 3. 矩阵的简单运算。 输入 A=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9], B=[3 1 6; 7 9 2; 5 8 4], 求 C=A+B, D=A-B, E=A*B, F=A .* B, G=A/B, H=A ./ B, I=A^2, J=A .^2, K=A .^B。比较各个矩阵的结果（注意 体会对应“点运算”的特点） 。 4. 应用函数 length、 size 求取序列和矩阵的大小。 先输入或生成一个序列和矩阵， 用上述函数求序列和矩阵的大小，体会二者的作用和不同之处。
如 t=0 : pi/20 : 2*pi；
y=sin(t)； stem(y)
图形为：
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0 . 2 -0 . 4 -0 . 6 -0 . 8 -1 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
stem(t,y) ——以 t 为 X 轴、y 为 Y 轴作序列 y 的图形。
“if 表达式 （如 x+y>8 等） 表达式为真时需要执行的命令组
end ”
或者
if 表达式 （如 x+y>8 等）
表达式为真时需要执行的命令组
else
表达式为假时需要执行的命令组
end ” 7. ones, zeros, rand, randn ——特殊矩阵产生函数 ones(n, m) ——产生一个大小为 n×m 的全 1 矩阵； zeros(n, m) ——产生一个大小为 n×m 的全 0 矩阵； rand(n, m) ——产生一个大小为 n×m 的数值在 0～1 之间均匀分布的随机矩阵； randn(n, m) ——产生一个大小为 n×m 的正态分布随机矩阵。 8. length, size ——求取序列和矩阵的大小
五、实验说明及程序示例
MATLAB 的使用、程序语法、指令、函数的说明： 1. MATLAB 启动后即处于命令工作窗口状态下。 2. 任一指令／函数都可通过在命令窗口输入“help xxx”来查看其使用的语法格
式。xxx ——表示该指令／函数。
3. M 程序文件的创建与运行：在命令工作窗口的“File”菜单下选择“New”即
三、思考题
1. 如何用“ A = a : x : b ”形式的指令产生递减序列？ 2. 如果给定了一个序列（或矩阵）A，如何得到一个序列（或矩阵）B，它是 A
序列（或矩阵）的一个“子序列（或矩阵）”？
3. 实验内容 5 中 t 应该如何取值才能绘出比较理想的图形？
四、实验报告要求
1. 按实验步骤附上实验程序和实验结果。 2. 简要回答思考题。
(4) subplot ——划分图形窗口及定位当前图形位置 subplot(m, n, k) ——将图形窗口划分成 m×n 块子区域，按从左到右、从上到下
的顺序将当下图形显示在第 k 块子区域。
(5) figure ——创建新的图形窗口 figure ——创建一个新的图形窗口，并称为当前图形窗口，当下绘制的图形将
如 t=0 : pi/20 : 2*pi；
y=sin(t)； stem(t,y)
图形为：
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0 . 2 -0 . 4 -0 . 6 -0 . 8 -1 0 1 2 3 4 5 6 7
(2) plot ——绘制曲线图形
（或数组、 向量） y 的曲线图形 (图形的 X 轴为 y 的位置点)。 plot(y)——作序列 如 t=0 : pi/20 : 2*pi；
5. 程序中的循环结构： (1) for —— end 循环结构为：
“for n=数组 （如 nபைடு நூலகம்1: 10 等） 需要执行的命令组
end ” (2) while —— end 循环结构为：
“while 表达式 （如 x+y>8 等） 需要执行的命令组
end ” 6. 程序中的分支结构： （即 if – else – end 结构）
l=length(x) ——求取序列 x 的长度，返回值赋给 l； [n, m]=size(x) ——求取矩阵 x 的大小，n, m 分别为矩阵的行和列的大小。 9. 作图语句： (1) stem ——绘制离散序列图形 stem(y) ——作序列 y 的图形(图形的 X 轴为序列 y 的位置点)。
y=sin(t); plot(t,y)
图形为：
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0 . 2 -0 . 4 -0 . 6 -0 . 8 -1 0 1 2 3 4 5 6 7
(3) 图形标注语句 xlabel(‘标注文字’) ——给 X 轴加标注； ylabel(‘标注文字’) ——给 Y 轴加标注； title(‘标注文字’) ——给图形加题注； grid ——给图形增加网格。
如
t=0 : pi/20 : 2*pi； y=sin(t); plot(t,y) xlabel(‘ t / rad ’) ylabel(‘ y ’) title(‘正弦函数’) grid
图形如下。
正 弦 函数
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0 . 2 -0 . 4 -0 . 6 -0 . 8 -1 0 1 2 3 t / ra d 4 5 6 7
y=sin(t); plot(y)
图形为：
1 0 .8 0 .6 0 .4 0 .2 0 -0 . 2 -0 . 4 -0 . 6 -0 . 8 -1 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
plot(t,y) 以 t 为 X 轴、y 为 Y 轴作 y 的曲线图形。
如 t=0 : pi/20 : 2*pi；
MATLAB 当前工作路径， MATLAB6.0 以上版本会在第一次运行时自动更改工作
路径！ ） 。
4. MATLAB 当前工作路径的更改设置：
①在命令工作窗口的“File”菜单下选择“Set Path”弹出“Path Brower”界面。 ②单击“Browse…”按钮。 ③选择你保存文件时的路径，再按“确定” 。 ④退出路径设置。