matlab课程设计报告
matlab课程设计完整版
matlab课程设计完整版一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握MATLAB的基本语法和操作,能够利用MATLAB进行简单的数学计算和数据分析。
具体来说,知识目标包括:了解MATLAB的历史和发展,掌握MATLAB的基本语法和数据类型,熟悉MATLAB的工作环境。
技能目标包括:能够使用MATLAB进行矩阵运算,编写简单的MATLAB脚本程序,进行数学计算和数据分析。
情感态度价值观目标包括:培养学生对科学计算软件的兴趣,增强学生的动手能力和团队协作能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括MATLAB的基本语法和操作。
首先,介绍MATLAB的历史和发展,使学生对MATLAB有一个整体的认识。
然后,讲解MATLAB的基本语法和数据类型,如矩阵的创建和操作,数据的输入和输出等。
接着,介绍MATLAB的工作环境,包括命令窗口、变量浏览器和脚本文件等。
最后,通过实例演示和练习,使学生能够熟练使用MATLAB进行简单的数学计算和数据分析。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,将采用讲授法、实践法和讨论法等多种教学方法。
首先,通过讲授法向学生介绍MATLAB的基本概念和语法。
然后,通过实践法,让学生动手操作MATLAB软件,进行实际的数学计算和数据分析。
在实践过程中,引导学生进行讨论,分享自己的心得和经验,互相学习和进步。
最后,通过讨论法,对学生的学习情况进行总结和评价,及时调整教学策略。
四、教学资源为了保证本节课的教学质量,将准备教材、多媒体资料和实验设备等多种教学资源。
教材是学生学习的基础,多媒体资料可以丰富教学手段,实验设备则是学生进行实践操作的重要工具。
此外,还将利用网络资源,如在线教程和讨论区,为学生提供更多的学习资料和实践机会。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评价方式,以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业和考试等。
平时表现主要考察学生的课堂参与度和团队合作能力,通过观察和记录学生在课堂上的表现来进行评估。
matlab的教学课程设计
matlab 的教学课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握MATLAB的基础知识,包括数据类型、矩阵运算、程序流程控制等;2. 学会使用MATLAB进行数据可视化、图像处理、数值计算等操作;3. 了解MATLAB在工程领域的应用,并能结合所学专业进行简单的数据分析。
技能目标:1. 能够熟练运用MATLAB编写程序,解决实际问题;2. 学会使用MATLAB进行数据导入、导出,以及与Excel、Word等软件的数据交互;3. 培养学生运用MATLAB进行科学计算和工程问题求解的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对MATLAB编程的兴趣和热情,激发学生主动探索精神;2. 培养学生严谨的科学态度,提高学生的团队协作能力;3. 引导学生认识到MATLAB在现代工程技术中的重要性,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在培养学生的编程能力和实际应用能力。
学生特点:学生具备一定的数学基础和编程兴趣,但对MATLAB编程可能较为陌生。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,以案例教学为主,培养学生的实际操作能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,鼓励学生提问、讨论,提高学生的参与度和积极性。
通过课程学习,使学生能够独立完成MATLAB程序编写,解决实际问题。
二、教学内容1. MATLAB基础知识:数据类型、矩阵运算、程序流程控制等;教材章节:第一章 MATLAB概述,第二章 MATLAB基础知识。
2. 数据可视化与图像处理:绘图函数、图像处理基本操作等;教材章节:第三章 数据可视化,第四章 图像处理。
3. 数值计算:线性方程组求解、数值积分、插值等;教材章节:第五章 数值计算。
4. MATLAB在实际工程中的应用:结合所学专业,进行数据分析与处理;教材章节:第六章 MATLAB在工程中的应用。
5. MATLAB与其他软件的数据交互:数据导入、导出,与Excel、Word等软件的数据交互;教材章节:第七章 MATLAB与其他软件的数据交互。
matlab课程设计哈夫曼树
matlab课程设计哈夫曼树一、教学目标本节课的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握哈夫曼编码的基本原理和方法,了解哈夫曼树的结构和性质。
技能目标要求学生能够运用MATLAB软件构建哈夫曼树,并实现字符编码。
情感态度价值观目标培养学生对信息编码技术的兴趣,提高学生的问题解决能力和创新意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括哈夫曼编码的基本原理、哈夫曼树的结构和性质,以及MATLAB软件在哈夫曼编码中的应用。
首先,介绍哈夫曼编码的原理和方法,让学生了解编码的基本概念。
然后,通过讲解和示例,引导学生理解哈夫曼树的结构和性质。
最后,利用MATLAB软件,让学生动手实践构建哈夫曼树,并实现字符编码。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课采用多种教学方法。
首先,通过讲授法,向学生传授哈夫曼编码的基本原理和方法。
其次,利用讨论法,让学生分组讨论哈夫曼树的性质,促进学生之间的交流和合作。
再次,运用案例分析法,通过分析实际案例,让学生更好地理解哈夫曼编码的应用。
最后,采用实验法,让学生亲自动手操作MATLAB软件,构建哈夫曼树并实现字符编码。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课准备了一系列教学资源。
教材《数据结构与算法》提供了关于哈夫曼编码的基本原理和算法的介绍。
参考书《MATLAB编程与应用》为学生提供了MATLAB软件的使用方法和实例。
多媒体资料包括PPT课件和视频教程,用于辅助讲解和演示。
实验设备包括计算机和MATLAB软件,为学生提供动手实践的机会。
这些教学资源将丰富学生的学习体验,帮助学生更好地理解和掌握哈夫曼编码技术和MATLAB软件的应用。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试。
平时表现通过课堂参与、提问和小组讨论等方式评估。
作业包括编程练习和理论题目,以检验学生对哈夫曼编码和MATLAB应用的理解。
考试则全面考察学生对课程内容的掌握,包括理论知识和实践操作。
matlab课程设计
matlab课程设计Matlab课程设计是计算机科学与技术专业中非常重要的一门课程,它旨在培养学生对Matlab软件的使用和开发能力。
本文将从课程设计的目的、内容、实施步骤和实践效果等方面进行阐述。
Matlab课程设计的目的是为了让学生掌握Matlab软件的基本操作和编程能力,培养学生分析和解决问题的能力。
通过课程设计,学生可以学会使用Matlab进行数据处理、图像处理、信号处理等方面的工作。
同时,课程设计还可以让学生了解到Matlab在科学计算和工程设计中的应用,提高学生的实践能力。
Matlab课程设计的内容包括Matlab基础知识、数据处理、图像处理、信号处理等方面。
在课程设计中,学生需要学习Matlab的基本语法和常用函数,了解Matlab的数据类型和数据结构。
同时,学生还需要学习如何使用Matlab进行数据处理,包括数据的读取、存储和处理等。
此外,学生还需要学习如何使用Matlab进行图像处理和信号处理,掌握常用的图像处理和信号处理算法。
然后,Matlab课程设计的实施步骤一般包括课程设计选题、需求分析、系统设计、编码实现和系统测试等环节。
在选题环节,学生可以根据自己的兴趣和专业方向选择一个适合的课程设计题目。
在需求分析环节,学生需要明确课程设计的目标和需求,确定系统的功能和性能要求。
在系统设计环节,学生需要设计系统的结构和模块,确定系统的输入和输出。
在编码实现环节,学生需要根据系统设计的要求,使用Matlab编写程序代码,实现系统的功能。
在系统测试环节,学生需要对系统进行功能测试和性能测试,保证系统的正确性和稳定性。
Matlab课程设计的实践效果主要体现在学生的实际操作能力和问题解决能力上。
通过课程设计,学生可以熟悉Matlab软件的使用和开发过程,提高自己的实践能力。
同时,课程设计还可以培养学生的问题解决能力,通过分析和解决实际问题,提高学生的综合能力和创新能力。
Matlab课程设计是计算机科学与技术专业中非常重要的一门课程,通过课程设计可以培养学生对Matlab软件的使用和开发能力。
MATLAB课程设计报告(绝对完整)
课程设计任务书学生姓名:董航专业班级:电信1006班指导教师:阙大顺,李景松工作单位:信息工程学院课程设计名称:Matlab应用课程设计课程设计题目:Matlab运算与应用设计5初始条件:1.Matlab6.5以上版本软件;2.课程设计辅导资料:“Matlab语言基础及使用入门”、“Matlab及在电子信息课程中的应用”、线性代数及相关书籍等;3.先修课程:高等数学、线性代数、电路、Matlab应用实践及信号处理类相关课程等。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1.课程设计内容:根据指导老师给定的7套题目,按规定选择其中1套完成;2.本课程设计统一技术要求:研读辅导资料对应章节,对选定的设计题目进行理论分析,针对具体设计部分的原理分析、建模、必要的推导和可行性分析,画出程序设计框图,编写程序代码(含注释),上机调试运行程序,记录实验结果(含计算结果和图表),并对实验结果进行分析和总结。
具体设计要求包括:①初步了解Matlab、熟悉Matlab界面、进行简单操作;②MATLAB的数值计算:创建矩阵矩阵运算、多项式运算、线性方程组、数值统计;③基本绘图函数:plot, plot3, mesh, surf等,要求掌握以上绘图函数的用法、简单图形标注、简单颜色设定等;④使用文本编辑器编辑m文件,函数调用;⑤能进行简单的信号处理Matlab编程;⑥按要求参加课程设计实验演示和答辩等。
3.课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写,具体包括:①目录;②与设计题目相关的理论分析、归纳和总结;③与设计内容相关的原理分析、建模、推导、可行性分析;④程序设计框图、程序代码(含注释)、程序运行结果和图表、实验结果分析和总结;⑤课程设计的心得体会(至少500字);⑥参考文献(不少于5篇);⑦其它必要内容等。
时间安排:1.5周(分散进行)参考文献:[1](美)穆尔,高会生,刘童娜,李聪聪.MA TLAB实用教程(第二版) . 电子工业出版社,2010.[2]王正林,刘明.精通MATLAB(升级版) .电子工业出版社,2011.[3]陈杰. MA TLAB宝典(第3版) . 电子工业出版社,2011.[4]刘保柱,苏彦华,张宏林. MATLAB 7.0从入门到精通(修订版) . 人民邮电出版社,2010.指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1 MATLAB的简介 (1)2课程设计内容 (4)2.1 (5)2.2 (2)2.3 (2)2.4 (2)2.5 (2)2.6 (2)2.7 (2)2.8 (2)2.9 (2)2.10 (2)3课程设计心得体会 (1)4参考文献 (1)1 Matlab 软件简介1.1 MATLAB产生的历史背景MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
机械设计matlab课程设计
机械设计matlab课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握机械设计的基本理论、方法和流程,了解Matlab在机械设计中的应用。
技能目标要求学生能够熟练使用Matlab软件进行机械设计计算和仿真,提高解决实际工程问题的能力。
情感态度价值观目标要求学生培养创新意识、团队合作精神和责任感,激发对机械设计的兴趣和热情。
通过分析课程性质、学生特点和教学要求,明确课程目标,将目标分解为具体的学习成果。
学生将能够:1.描述机械设计的基本理论、方法和流程。
2.运用Matlab进行机械设计计算和仿真。
3.解决实际工程问题,展示创新意识和团队合作精神。
4.表达对机械设计的兴趣和热情,培养责任感。
二、教学内容根据课程目标,选择和教学内容,确保内容的科学性和系统性。
本课程的教学大纲如下:1.机械设计基本理论:介绍机械设计的基本概念、原理和方法,包括力学分析、零件设计等。
2.Matlab在机械设计中的应用:学习Matlab软件的基本操作,掌握机械设计计算和仿真的方法。
3.实际工程问题解决:通过案例分析,培养学生运用所学知识和技能解决实际工程问题的能力。
4.创新意识和团队合作精神培养:引导学生参与项目实践,培养团队协作能力和创新思维。
教学内容的安排和进度如下:1.教材章节一:机械设计基本理论2.教材章节二:Matlab在机械设计中的应用3.教材章节三:实际工程问题解决4.教材章节四:创新意识和团队合作精神培养三、教学方法选择合适的教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:通过讲解机械设计的基本理论和方法,引导学生掌握核心概念。
2.讨论法:学生进行小组讨论,促进思维碰撞,培养团队合作精神。
3.案例分析法:通过分析实际工程案例,培养学生解决实际问题的能力。
4.实验法:安排Matlab实验课程,让学生亲手操作,加深对软件应用的理解。
matlab课程设计报告书
学号课程设计题目Matlab应用课程设计学院信息工程学院专业电子信息工程班级姓名指导教师桂林2011 年12 月13 日Matlab应用课程设计任务书学生姓名: 专业班级:指导教师: 桂林工作单位: 信息工程学院题目:Matlab运算与应用设计2初始条件:1.Matlab6.5以上版本软件;2.课程设计辅导资料:“Matlab语言基础及使用入门”、“Matlab及在电子信息课程中的应用”、线性代数及相关书籍等;3.先修课程:高等数学、线性代数、电路、Matlab应用实践及信号处理类相关课程等。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1.课程设计时间:1.5周;2.课程设计内容:根据指导老师给定的7套题目,按规定选择其中1套完成;3.本课程设计统一技术要求:研读辅导资料对应章节,对选定的设计题目进行理论分析,针对具体设计部分的原理分析、建模、必要的推导和可行性分析,画出程序设计框图,编写程序代码(含注释),上机调试运行程序,记录实验结果(含计算结果和图表),并对实验结果进行分析和总结。
具体设计要求包括:①初步了解Matlab、熟悉Matlab界面、进行简单操作;②MATLAB的数值计算:创建矩阵、矩阵运算、多项式运算、线性方程组、数值统计;③基本绘图函数:plot, plot3, mesh, surf等,要求掌握以上绘图函数的用法、简单图形标注、简单颜色设定等;④使用文本编辑器编辑m文件,函数调用;⑤能进行简单的信号处理Matlab编程;⑥按要求参加课程设计实验演示和答辩等。
4.课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写,具体包括:①目录;②与设计题目相关的理论分析、归纳和总结;③与设计内容相关的原理分析、建模、推导、可行性分析;④程序设计框图、程序代码(含注释)、程序运行结果和图表、实验结果分析和总结;⑤课程设计的心得体会(至少500字);⑥参考文献(不少于5篇);⑦其它必要内容等。
数学实验MATLAB版课程设计
数学实验MATLAB版课程设计选题背景数学实验是数学教育中不可或缺的一部分。
随着科技的发展,各类软件工具也逐渐进入了数学实验领域。
MATLAB作为一款广泛应用于科技领域的数学计算软件,被越来越多的教师和学生所使用。
本课程设计旨在利用MATLAB软件,进行一系列有趣且具有实际意义的数学实验,以提高学生对数学的兴趣和实际应用能力。
选题内容本课程设计共包含以下三个实验项目:实验一:数学模型的建立与求解本实验旨在让学生了解数学模型的概念和建立方法,并通过MATLAB软件进行模型的求解。
具体步骤如下:1.学生自主选择一个实际问题,如某产品销售量的预测、某城市的交通流量分析等,并对问题进行分析,确定所需变量和关系。
2.学生利用所学知识建立相应的数学模型,并用MATLAB进行求解。
3.学生根据实际情况,对模型和求解结果进行分析和评价。
实验二:微积分理论的应用本实验旨在让学生了解微积分的基本理论和应用,以及MATLAB软件在微积分计算中的作用。
具体步骤如下:1.学生自主选择一个数学问题,如函数求极值、曲线积分计算等,并对问题进行分析。
2.学生利用所学知识,通过MATLAB软件进行计算和绘图,并对结果进行分析和评价。
实验三:离散数学的应用本实验旨在让学生了解离散数学的基本知识和应用,在MATLAB软件中实现离散数学的计算。
具体步骤如下:1.学生自主选择一个数学问题,如概率统计分析、图论问题等,并对问题进行分析。
2.学生利用所学知识,通过MATLAB软件进行计算和可视化,并对结果进行分析和评价。
实验要求1.学生需在规定时间内完成实验报告的撰写,并按要求提交。
2.学生需在实验前自行学习相关知识,具备独立思考和解决问题的能力。
3.学生需积极合作,认真对待实验和实验报告的撰写。
实验评估本课程设计采用综合评估方式,主要考虑以下四个方面:1.实验报告的撰写质量,包括实验目的、原理、步骤、结果和分析等。
2.实验过程中的表现,包括合作精神、独立思考能力、问题解决能力等。
matlab自修课程设计报告(matlab实现傅立叶变换)
matlab实现信号的傅立叶变换一、设计目的1.熟悉和掌握matlab的基本使用方法,能够熟练运用matlab。
ﻩ2.巩固信号与系统中的傅立叶变换内容,加深对这部分内容的理解。
二、设计任务ﻩ1.掌握matlab的基本操作。
2.利用matlab实现典型非周期信号的傅立叶变换,画出信号的时域图和频域图。
3.利用matlab实现傅立叶变换的基本性质。
三、设计原理1.matlab简介MATLAB是MathWorks公司推出的一套高性能的数值计算和可视化软件,经过多年大量的、坚持不懈的改进,现在MATLAB已经更新至7.x版。
MATLAB集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,构成了一个方便的、界面友好的用户环境。
在这个环境下,对所要求解的问题,用户只需简单地列出数学表达式,其结果便以人们十分熟悉的数值或图形方式显示出来。
MATLAB可用来解决实际的工程和数学问题,其典型应用有:通用的数值计算,算法设计,各种学科(如自动控制、数字信号处理、统计信号处理)等领域的专门问题求解。
MATLAB语言易学易用,不要求用户有高深的数学和程序语言知识,不需要用户深刻了解算法及编程技巧。
MATLAB既是一种编程环境,又是一种程序设计语言。
这种语言与C、FORTRAN等语言一样,有其内定的规则,但MATLAB的规则更接近数学表示。
使用更为简便,可使用户大大节约设计时间,提高设计质量。
2.matlab2013b基本界面介绍matlab2013b主界面窗口基本分为五个部分:1)主菜单界面在此界面我们只需要用到新建命令文件和对程序进行间断调试的功能2)文件查看窗口,双击可快速打开文件3)写命令窗口及提示窗口在这个窗口可写入参数、写入公式、显示错误、显示帮助等功能,例如对a赋值、写入公式f =a*a、显示帮助:公式fft的使用方法4)历史命令查看窗口在该窗口可查看历史输入命令,双击历史命令可再次输入到命令窗口5)数值查看窗口在该窗口可查看所有参数详细数值3.理论原理:傅里叶变换的基本思想首先由法国学者傅里叶系统提出,所以以其名字来命名以示纪念。
matlab课程设计csdn
matlab课程设计csdn一、教学目标本课程旨在通过MATLAB软件的使用,让学生掌握数据分析、可视化和编程的基本技能。
在知识目标方面,学生需要理解MATLAB的基本功能,包括但不限于矩阵操作、数据可视化、线性方程组求解等。
技能目标要求学生能够运用MATLAB进行简单的数据处理、图像绘制以及编写简单的脚本程序。
情感态度价值观目标则是培养学生对科学计算的兴趣,以及面对问题时的探究精神和解决问题的自信心。
二、教学内容教学内容将围绕MATLAB的基本概念和实用技能展开。
首先,学生将学习MATLAB的用户界面和基本的命令操作。
接着,通过实例学习,学生将掌握矩阵操作、数学函数应用、数据可视化等核心功能。
随后,将教授学生如何利用MATLAB解决线性方程组,进行数值计算。
最后,课程将通过项目实践的方式,使学生学会如何编写MATLAB脚本程序,处理复杂的数据问题。
三、教学方法为了提高学生的学习效率和兴趣,将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
包括:讲授法,用于向学生介绍MATLAB的基本概念和理论;讨论法,鼓励学生在小组中交流使用MATLAB的心得和问题解决策略;案例分析法,通过分析具体的数据处理案例,让学生学会如何应用MATLAB;实验法,学生在教师的指导下,通过上机实验加深对MATLAB功能的理解和应用。
四、教学资源教学资源的选择将注重实用性和丰富性。
主要教材为《MATLAB入门与提高》,辅助以《MATLAB实例解析》等参考书籍。
多媒体资料将包括教学PPT、在线视频教程以及MATLAB官方文档。
实验设备方面,每个学生将分配一台装有MATLAB软件的计算机,以便于随时进行实践操作。
此外,还将提供在线编程练习平台,供学生课后练习和测试。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用多种评估方式。
平时表现将占课程总评的30%,包括课堂参与度、小组讨论表现等。
作业将占40%,通过布置与课程内容相关的编程作业,评估学生对MATLAB功能的掌握情况。
matlab课程设计报告摘要
matlab课程设计报告摘要一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握MATLAB的基本语法、编程技巧和应用方法,能够利用MATLAB进行简单的科学计算和数据分析。
具体目标如下:1.掌握MATLAB的基本语法和数据类型。
2.掌握MATLAB的矩阵运算和线性方程求解。
3.了解MATLAB的图形绘制和图像处理功能。
4.能够使用MATLAB进行简单的科学计算和数据分析。
5.能够编写MATLAB脚本文件和函数文件。
6.能够利用MATLAB绘制图形和图像。
情感态度价值观目标:1.培养学生的团队合作意识和沟通能力。
2.培养学生的创新思维和实践能力。
3.培养学生的科学精神和责任感。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括MATLAB的基本语法、矩阵运算、线性方程求解、图形绘制和图像处理。
具体安排如下:1.MATLAB的基本语法和数据类型:变量定义、数据类型转换、运算符、函数等。
2.矩阵运算:矩阵的创建、矩阵的运算规则、矩阵的逆、矩阵的秩等。
3.线性方程求解:高斯消元法、矩阵的逆、线性方程组的解法等。
4.图形绘制:基本图形绘制、图形的属性设置、图形的编辑和修饰等。
5.图像处理:图像的读取和显示、图像的转换和处理、图像的分析和识别等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法相结合的方式。
主要包括:1.讲授法:通过讲解MATLAB的基本语法、矩阵运算、线性方程求解等内容,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解MATLAB在科学计算和数据分析中的应用。
3.实验法:通过上机实验,使学生亲自操作MATLAB,巩固所学知识,提高实际操作能力。
4.小组讨论法:通过小组讨论和合作,培养学生的团队合作意识和沟通能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:《MATLAB入门教程》或《MATLAB实用教程》等。
2.参考书:提供一些相关的参考书籍,供学生课后自学。
matlab系统仿真课程设计
matlab系统仿真课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解Matlab系统仿真的基本概念,掌握仿真模型建立的基本方法。
2. 学生能掌握Matlab中相关工具箱的使用,实现对动态系统的建模与仿真。
3. 学生能运用所学知识对实际工程问题进行系统仿真,分析仿真结果。
技能目标:1. 学生能运用Matlab软件进行系统仿真,具备实际操作能力。
2. 学生能通过团队协作,解决复杂工程问题,提高沟通与协作能力。
3. 学生能运用仿真技术对实验结果进行分析,具备一定的数据处理能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,培养对仿真技术的兴趣,提高学习积极性。
2. 学生能认识到系统仿真在工程领域的重要应用,增强专业认同感。
3. 学生在团队协作中,学会尊重他人,培养良好的团队合作精神和职业道德。
本课程针对高年级学生,结合Matlab系统仿真相关知识,注重理论与实践相结合。
课程性质为实践性较强的专业课程,旨在培养学生具备实际工程问题的建模与仿真能力。
根据学生特点和教学要求,课程目标具体明确,分解为可衡量的学习成果,便于后续教学设计和评估。
通过本课程的学习,使学生能够掌握Matlab系统仿真的基本方法,提高解决实际工程问题的能力,为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. Matlab系统仿真基础理论- 动态系统建模基本概念- Matlab仿真流程与原理- 相关工具箱介绍2. 动态系统建模与仿真- 线性系统建模方法- 非线性系统建模方法- 系统仿真模型建立与验证3. 实际工程问题仿真案例分析- 控制系统仿真案例分析- 信号处理仿真案例分析- 机电系统仿真案例分析4. Matlab系统仿真实验- 基础实验:Matlab基本操作与绘图- 综合实验:动态系统建模与仿真- 创新实验:实际工程问题仿真教学内容根据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。
本课程以课本为基础,涵盖Matlab系统仿真的基本理论、建模方法、实际案例分析及实验操作。
matlab课程设计报告
Matlab课程设计报告一、引言在本次课程设计中,我们将利用Matlab软件完成一项具体任务。
本报告将详细介绍任务的背景、目的、设计过程以及结果与结论。
二、任务背景在引言部分,我们需要明确任务的背景和相关情况。
在本次课程设计中,我们要解决的问题是…三、任务目的任务目的是指设计完成后期望达到的效果或结果。
在本次设计中,我们的目的是…四、设计过程4.1 数据收集在设计过程的第一步,我们需要收集相关数据来支持我们的设计。
我们采集了…4.2 数据清洗收集到的数据不可避免地会有一些噪音和错误。
我们需要进行数据清洗来排除这些干扰因素。
具体的数据清洗方法包括…4.3 数据分析在清洗完数据后,我们需要对数据进行深入分析。
通过Matlab中提供的各种函数和工具,我们进行了…4.4 设计模型基于数据分析的结果,我们需要设计一个合适的模型来解决我们的问题。
我们选择了…4.5 模型验证完成模型设计后,我们需要进行模型的验证工作,以确保我们的模型的准确性和可靠性。
我们使用了…五、结果与结论经过以上的设计过程,我们得到了以下的结果和结论:1.结果12.结果23.结果34.结果4通过以上的结果,我们可以得出以下的结论:•结论1•结论2•结论3六、进一步工作本次设计过程虽然取得了一定的成果,但仍然存在一些不足之处。
因此,进一步工作有以下几个方向:1.进一步优化模型设计;2.扩大样本量,提高数据的可靠性;3.探索其他的数据分析方法。
七、总结在本次Matlab课程设计报告中,我们对任务的背景、目的、设计过程、结果与结论以及进一步工作进行了全面、详细、完整和深入的探讨。
通过本次设计,我们不仅熟悉了Matlab软件的使用,还提高了数据分析和模型设计的能力。
我们相信通过进一步的努力和学习,我们能够在Matlab领域取得更大的成就。
简单matlab课程设计报告
简单matlab课程设计报告一、教学目标本课程旨在通过MATLAB软件的基本操作和编程技巧,培养学生的科学计算能力和解决实际问题的能力。
通过本课程的学习,学生将掌握MATLAB软件的基本使用方法,包括数据的导入导出、矩阵运算、图形绘制等功能,并能够运用MATLAB进行简单的科学计算和数据分析。
在技能目标方面,学生将学会使用MATLAB编写简单的脚本程序和函数程序,能够运用MATLAB解决实际问题,如线性方程组的求解、数据的拟合和可视化等。
在情感态度价值观目标方面,学生将培养对科学计算和数据分析的兴趣,提高对MATLAB软件的认同感和运用MATLAB解决实际问题的自信心。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括MATLAB软件的基本操作、矩阵运算、图形绘制以及简单的编程技巧。
具体来说,我们将从MATLAB软件的安装和使用方法开始,介绍MATLAB的工作环境、命令窗口和图形用户界面。
然后,我们将学习MATLAB的基本数据类型,如矩阵和细胞数组,以及基本的矩阵运算,如加减乘除、转置和逆矩阵等。
接下来,我们将介绍MATLAB的图形绘制功能,包括绘制线图、散点图、柱状图等,并学习如何对图形进行美化和标注。
最后,我们将学习MATLAB的编程技巧,包括变量的定义和赋值、循环和条件语句、函数的定义和调用等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,我们将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先,我们将采用讲授法,系统地讲解MATLAB软件的基本操作和编程技巧,帮助学生建立扎实的理论基础。
同时,我们将结合讨论法,鼓励学生积极参与课堂讨论,提出问题和建议,促进师生之间的互动和交流。
其次,我们将采用案例分析法,通过分析和解决实际问题,让学生学会将MATLAB软件应用于实际场景,提高学生的应用能力和解决问题的能力。
此外,我们还将实验课,让学生亲自动手操作MATLAB软件,进行科学计算和数据分析,提高学生的实践能力和动手能力。
matlab仿真课程设计报告
matlab仿真课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标旨在通过MATLAB仿真技术的学习,使学生掌握MATLAB基本操作、仿真环境搭建、脚本编写及图形用户界面设计等技能,培养学生运用MATLAB解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:–理解MATLAB的系统结构及基本功能;–掌握MATLAB基本语法、数据类型、矩阵运算;–熟悉MATLAB仿真环境及相关工具箱;–了解MATLAB在工程领域的应用。
2.技能目标:–能够独立搭建简单的仿真环境;–能够运用MATLAB进行数据分析、算法实现;–具备编写MATLAB脚本及图形用户界面的能力;–能够运用MATLAB解决实际工程问题。
3.情感态度价值观目标:–培养学生的创新意识、团队协作精神及自主学习能力;–使学生认识到MATLAB在工程领域的重要性,提高学习兴趣;–培养学生运用所学知识解决实际问题的责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括MATLAB基础知识、MATLAB仿真环境及工具箱、脚本编写及图形用户界面设计等。
具体安排如下:1.MATLAB基础知识:–MATLAB概述及系统结构;–MATLAB基本语法、数据类型、矩阵运算。
2.MATLAB仿真环境及工具箱:–MATLAB仿真环境搭建;–MATLAB常用工具箱介绍,如控制系统、信号处理、图像处理等。
3.脚本编写及图形用户界面设计:–MATLAB脚本编写方法及技巧;–MATLAB图形用户界面设计原理及实例。
4.MATLAB在工程领域的应用:–利用MATLAB解决实际工程问题案例分析。
三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学方法相结合,以激发学生的学习兴趣和主动性。
具体方法如下:1.讲授法:通过讲解MATLAB的基本概念、语法及应用,使学生掌握课程基本知识。
2.案例分析法:分析实际工程案例,让学生了解MATLAB在工程领域的应用,提高学生解决实际问题的能力。
3.实验法:安排适量实验,让学生动手操作,培养学生的实际操作能力和创新能力。
matlab课程设计
matlab课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握MATLAB基本语法和操作,能够运用MATLAB进行简单的数学计算和数据分析。
具体分为三个部分:1.知识目标:学生需要掌握MATLAB的基本语法,包括变量定义、数据类型、运算符、矩阵操作等;了解MATLAB的工作环境,包括命令窗口、工作空间、脚本文件等。
2.技能目标:学生能够熟练使用MATLAB进行数学计算,如解方程、求导数、积分等;能够使用MATLAB进行数据分析,如数据可视化、数据拟合、数据过滤等。
3.情感态度价值观目标:通过学习MATLAB,培养学生对计算机科学的兴趣和好奇心,提高学生的问题解决能力和创新意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括三个部分:1.MATLAB基本语法:介绍MATLAB的基本语法,包括变量定义、数据类型、运算符、矩阵操作等。
2.MATLAB工作环境:介绍MATLAB的工作环境,包括命令窗口、工作空间、脚本文件等,并演示如何进行基本操作。
3.MATLAB数学计算和数据分析:通过案例教学,让学生掌握如何使用MATLAB进行数学计算和数据分析,如解方程、求导数、积分、数据可视化等。
三、教学方法本节课采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的教学方法:1.讲授法:教师讲解MATLAB基本语法和操作,让学生掌握MATLAB的基本知识。
2.案例分析法:通过分析实际案例,让学生了解如何使用MATLAB进行数学计算和数据分析,提高学生的实际操作能力。
3.实验法:让学生在计算机上进行实际操作,巩固所学知识,培养学生的实践能力。
四、教学资源本节课的教学资源包括:1.教材:MATLAB入门教程,为学生提供理论知识的学习材料。
2.多媒体资料:PPT课件,生动展示MATLAB的基本语法和操作。
3.实验设备:计算机,让学生进行实际操作练习。
4.网络资源:MATLAB官方,提供丰富的学习资源和案例,便于学生自主学习和拓展。
五、教学评估本节课的教学评估主要包括以下几个方面:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等,以考察学生的学习态度和积极性。
MATLAB课程设计
一、课程目的初步学会使用MATLAB软件,掌握MATLAB基本的函数的使用,熟练MATLAB编程,以便为今后数字信号的处理打下基础。
二、课程内容实验一 MATLAB语言基础实验目的:基本掌握 MATLAB 向量、矩阵、数组的生成及其基本运算(区分数组运算和矩阵运算)、常用的数学函数。
了解字符串的操作。
实验内容:1、创建以下矩阵:A为3×4的全1 矩阵、B为3×3的0矩阵、C为3×3的单位阵、D为3×3的魔方阵、E由C和D纵向拼接而成、F抽取E的2~5行元素生成、G由F经变形为3×4的矩阵而得、以G为子矩阵用复制函数(repmat)生成6×8的大矩阵H。
源程序:A=ones(3,4)% A为3×4的全 1 矩阵B=zeros(3)% B为3×3的0矩阵C=eye(3)% C为3×3的单位阵D=magic(3)% D为3×3的魔方阵E=cat(1,C,D)% E由C和D纵向拼接而成F=E(2:5,:)% F抽取E的2~5行元素生G=reshape(F,3,4)% G由F经变形为3×4的矩阵而得H=repmat(G,2,2) %以G为子矩阵用复制函数(repmat)生成6×8的大矩阵H运行结果:A =1 1 1 11 1 1 11 1 1 1B =0 0 00 0 00 0 0C =1 0 00 1 00 0 1D =8 1 63 5 74 9 2E =1 0 00 1 0 0 0 1 8 1 6 3 5 7 4 9 2 F =0 1 0 0 0 1 8 1 6 3 5 7 G =0 3 1 1 0 1 5 6 8 0 0 7 H =0 3 1 1 0 3 1 1 0 1 5 6 0 1 5 6 8 0 0 7 8 0 0 7 0 3 1 1 0 3 1 1 0 1 5 6 0 1 5 6 8 0 0 7 8 0 0 72、(1)用矩阵除法求下列方程组的解 x=[x 1;x 2;x 3];⎪⎩⎪⎨⎧-=---=++-=++73847523436321321321x x x x x x x x x (2) 求矩阵的秩;(3) 求矩阵的特征值与特征向量; (4) 矩阵的乘幂与开方; (5) 矩阵的指数与对数; (6) 矩阵的提取与翻转。
MATLAB课程设计报告
目录一、课程设计目的 (1)二、课程设计任务 (1)三、课程设计题目 (1)3.1、画出分段函数图: (1)3.2、信号的产生与变换 (2)3.3、财经问题 (3)3.4、计算平均学分积GPA (4)3.5、供煤量分配问题 (6)四、课程设计结论及分析 (7)五、心得体会 (7)六、参考文献 (7)一、课程设计目的1. 熟悉MATLAB 的工作环境;2. 熟悉并练习MATLAB 的命令;3. 掌握MATLAB 的基本操作;4. 熟练掌握MATLAB 的基本应用。
二、课程设计任务1.熟练掌握MATLAB 的基本用法以及实际应用;2.将课程设计题目解答完毕,完成一下内容:(1)、画出分段函数图;(2)、信号的产生与变换;(3)、财经问题;(4)、计算平均学分积GPA ;(5)、供煤量分配问题。
三、课程设计题目3.1、画出分段函数图:2222220.5457exp(0.75 3.75 1.5),1(,)0.7575exp(6),1105457exp(0.75 3.75 1.5),1y x x x y p x y y x x y y x x x y ⎧---+>⎪=---<+≤⎨⎪--++≤-⎩(1) 程序:x=-3:0.1:3;y=-3:0.1:3;length_of_x=length(x);length_of_y=length(y);for i=1:length_of_xfor j=1:length_of_yif (x(i)+y(j))>1z(i,j)=0.5457*exp(-0.75*y(j)^2-3.75*x(i)^2-1.5*x(i)); elseif ((x(i)+y(j))>-1)&&((x(i)+y(j))<=1)z(i,j)=0.7575*exp(-y(j)^2-6*x(i)^2);elsez(i,j)=0.5457*exp(-0.75*y(j)^2-3.75*x(i)^2+1.5*x(i)); endendendmesh(x,y,z)(2) 运行结果:3.2、信号的产生与变换数字信号处理中y(n)=x(-n)的画图实现;其中21,33()0, n 3n n x n +-≤≤⎧=⎨>⎩(1)程序:n=-4:4;for i=1:9if abs(n(i))>3x(i)=0;else x(i)=2*n(i)+1;endendy=fliplr(x);stem(n,y);(2)运行结果:3.3、财经问题一笔100000元的贷款要按每月等额偿付d元的方式付清。
matlab数学实验课程设计
matlab数学实验课程设计一、教学目标本课程的目标是让学生掌握MATLAB的基本使用方法,能够利用MATLAB进行数学实验,提高学生的数学建模和计算能力。
具体的教学目标包括:知识目标:使学生了解MATLAB的发展历程、基本功能和应用领域;让学生掌握MATLAB的基本语法、数据类型、运算符、编程技巧等。
技能目标:培养学生利用MATLAB进行数学建模、求解数学问题的能力;使学生能够熟练使用MATLAB进行数据分析、绘图和仿真。
情感态度价值观目标:激发学生对数学实验的兴趣,培养学生的创新精神和团队合作意识;使学生认识到MATLAB在实际生活和科研中的重要性,提高学生运用数学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括MATLAB的基本使用方法、编程技巧和数学实验。
具体安排如下:1.MATLAB概述:介绍MATLAB的发展历程、基本功能和应用领域。
2.MATLAB基本语法:讲解MATLAB的数据类型、运算符、编程技巧等。
3.MATLAB数学实验:包括线性方程组求解、函数插值与逼近、数值微积分、常微分方程求解等。
4.MATLAB在实际应用中的案例分析:分析MATLAB在物理学、工程学、经济学等领域的应用实例。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式,包括:1.讲授法:讲解MATLAB的基本语法和功能,使学生掌握MATLAB的基本使用方法。
2.案例分析法:分析实际应用案例,使学生了解MATLAB在各个领域的应用。
3.实验法:让学生动手进行数学实验,培养学生的实际操作能力。
4.讨论法:学生进行小组讨论,激发学生的创新思维和团队合作意识。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:《MATLAB教程》或《MATLAB数学实验》。
2.参考书:提供相关的数学实验指导书和论文,供学生参考。
3.多媒体资料:制作课件和教学视频,帮助学生更好地理解MATLAB的使用方法。
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MATLAB课程设计报告题目:通信原理课程设计——PCM脉冲编码调制班级:08通信2班专业:通信工程姓名:成绩:一、课程设计目的通过本课程的学习我们不仅能加深理解和巩固理论课上所学的有关PCM 编码和解码的基本概念、基本理论和基本方法,而且能锻炼我们分析问题和解决问题的能力;同时对我们进行良好的独立工作习惯和科学素质的培养,为今后参加科学工作打下良好的基础。
二、课程设计内容利用MATLAB集成环境下仿真平台,设计一个PCM脉冲编码调制系统.也就是根据所给题目设计一个相应的PCM脉码调制系统,并对其结果分析。
因为我国主要采用A压缩率(简称A律),所以,这里我们就使用A律来进行非均匀量化编码。
三、脉码调制PCM原理PCM即脉冲编码调制,在通信系统中完成将语音信号数字化功能。
PCM的实现主要包括三个步骤完成:抽样、量化、编码。
分别完成时间上离散、幅度上离散、及量化信号的二进制表示,就是将模拟信号抽样量化,然后将已量化值变换成代码。
下面将用一个PCM系统的原理框图简要介绍。
原理框图如下所示。
在编码器中由冲激脉冲对模拟信号抽样,得到在抽样时刻上的信号抽样值。
这个抽样值仍是模拟量。
在它量化之前,通常由保持电路(holding circuit )将其作短暂保存,以便电路有时间对其量化。
在实际电路中,常把抽样和保持电路作在一起,称为抽样保持电路。
图中的量化器把模拟抽样信号变成离散的数字量,然后在编码器中进行二进制编码。
这样,每个二进制码组就代表一个量化后的信号抽样值。
图中的译码器的原理和编码过程相反。
其中,量化与编码的组合称为模/数变换器(A/D 变换器); 译码与低通滤波的组合称为数/模变换器(D/A 变换器)。
下面我们将各个部分分别说明:3.1抽样所谓抽样,就是对模拟信号进行周期性扫描,把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。
该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有信息,也就是说能无失真的恢复原模拟信号。
它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的。
3.2 量化从数学上来看,量化就是把一个连续幅度值的无限数集合映射成一个离散幅度值的有限数集合。
如图1-2所示,量化器Q 输出L 个量化值k y ,k=1,2,3,…,L 。
k y 常称为重建电平或量化电平。
当量化器输入信号幅度x 落在k x 与1+k x 之间时,量化器输出电平为k y 。
这个量化过程可以表达为:{}1(),1,2,3,,k k k y Q x Q x x x y k L +==<≤==这里k x 称为分层电平或判决阈值。
通常k k k x x -=∆+1称为量化间隔。
图1-2 模拟信号的量化模拟信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。
由于均匀量化存在的主要缺点是:无论抽样值大小如何,量化噪声的均方根值都固定不变。
因此,当信号()m t 较小时,则信号量化噪声功率比也就很小,这样,对于弱信号时的量化信噪比就难以达到给定的要求。
通常,把满足信噪比要求的输入信号取值范围定义为动态范围,可见,均匀量化时的信号动态范围将受到较大的限制。
为了克服这个缺点,实际中,往往采用非均匀量化。
非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。
对于信号取值小的区间,其量化间隔v 也小;反之,量化间隔就大。
它与均匀量化相比,有两个突出的优点。
首先,当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度(实际中常常是这样)时,非均匀量化器的输出端可以得到较高的平均信号量化噪声功率比;其次,非均匀量化时,量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。
因此量化噪声对大、小信号的影响大致相同,即改善了小信号时的量化信噪比。
3.3 编码所谓编码就是把量化后的信号变换成代码,其相反的过程称为译码。
当然,这里的编码和译码与差错控制编码和译码是完全不同的,前者是属于信源编码的范畴。
在现有的编码方法中,若按编码的速度来分,大致可分为两大类:低速编码和高速编码。
通信中一般都采用第二类。
编码器的种类大体上可以归结为三类:逐次比较型、折叠级联型、混合型。
在逐次比较型编码方式中,无论采用几位码,一般均按极性码、段落码、段内码的顺序排列。
下面结合13折线的量化来加以说明。
表1-2 段落码表1-3 段内码在13折线法中,无论输入信号是正是负,均按8段折线(8个段落)进行编码。
若用8位折叠二进制码来表示输入信号的抽样量化值,其中用第一位表示量化值的极性,其余七位(第二位至第八位)则表示抽样量化值的绝对大小。
具体的做法是:用第二至第四位表示段落码,它的8种可能状态来分别代表8个段落的起点电平。
其它四位表示段内码,它的16种可能状态来分别代表每一段落的16个均匀划分的量化级。
这样处理的结果,8个段落被划分成27=128个量化级。
段落码和8个段落之间的关系如表2所示;段内码与16个量化级之间的关系见表1-3。
四、非均匀量化(A 律)1.A 律原理说明实际中,非均匀量化的实际方法通常是将抽样值通过压缩再进行均匀量化。
通常使用的压缩器中,大多采用对数式压缩。
广泛采用的两种对数压缩律是μ压缩律和A 压缩律。
美国采用μ压缩律,我国和欧洲各国均采用A 压缩律,因此,PCM 编码方式采用的也是A 压缩律。
所谓A 压缩律也就是压缩器具有如下特性的压缩律:A X A Ax y 10,ln 1≤<+=11,ln 1ln 1<≤++=X AA Ax yA律压扩特性是连续曲线,A值不同压扩特性亦不同,在电路上实现这样的函数规律是相当复杂的。
实际中,往往都采用近似于A律函数规律的13折线(A=87.6)的压扩特性。
这样,它基本上保持了连续压扩特性曲线的优点,又便于用数字电路实现,本设计中所用到的PCM编码正是采用这种压扩特性来进行编码的。
图1-3示出了这种压扩特性。
图1-3 13折线表1-1列出了13折线时的x值与计算x值的比较。
表 1-1表1中第二行的x值是根据6.A时计算得到的,第三行的x值是13折线=87分段时的值。
可见,13折线各段落的分界点与6.=A曲线十分逼近,同时x按872的幂次分割有利于数字化。
实际中A律常采用13折线近似如下图所示A律13折线其具体分法如下:先将X轴的区间[0,1]一分为二,其中点为1/2,取区间[1/2,1]作为第八段;区间[0,1/2]再一分为二,其中点为1/4,取区间[1/4,1/2]作为第七段;区间[0,1/4]再一分为二,其中点为1/8,取区间[1/8,1/4]作为第六段;区间[0,1/8]一分为二,中点为1/16,取区间[1/16,1/8]作为第五段;区间[0,1/16]一分为二,中点为1/32,取区间[1/32,1/16]作为第四段;区间[0,1/32]一分为二,中点为1/64,取区间[1/64,1/32]作为第三段;区间[0,1/64]一分为二,中点为1/128,区间[1/128,1/64]作为第二段;区间[0,1/128]作为第一段。
然后将Y轴的[0,1]区间均匀地分成八段,从第一段到第八段分别为[0,1/8],(1/8,2/8],(2/8,3/8],(3/8,4/8],(4/8,5/8],(5/8,6/8],(6/8,7/8],(7/8,1]。
分别与X轴对应。
编码的码字和码型:二进制码可以经受较高的噪声电平的干扰,并易于再生,因此PCM中一般采用二进制码。
对于Q个量化电平,可以用k位二进制码来表示,称其中每一种组合为一个码字。
在点对点之间通信或短距离通信中,采用k=7位码已基本能满足质量要求。
而对于干线远程的全网通信,一般要经过多次转接,要有较高的质量要求,目前国际上多采用8位编码PCM设备。
码型指的是把量化后的所有量化级,按其量化电平的大小次序排列起来,并列出各对应的码字,这种对应关系的整体就称为码型。
在PCM中常用的码型有自然二进制码、折叠二进制码和反射二进制码(又称格雷码)。
码位的安排:目前国际上普遍采用8位非线性编码。
例如PCM 30/32路终端机中最大输入信号幅度对应4 096个量化单位(最小的量化间隔称为一个量化单位),在4 096单位的输入幅度范围内,被分成256个量化级,因此须用8位码表示每一个量化级。
用于13折线A律特性的8位非线性编码的码组结构如下表所示:8位非线性编码的码组结构其中,第1位码M1的数值“1”或“0”分别代表信号的正、负极性,称为极性码。
从折叠二进制码的规律可知,对于两个极性不同,但绝对值相同的样值脉冲,用折叠码表示时,除极性码M1不同外,其余几位码是完全一样的。
因此在编码过程中,只要将样值脉冲的极性判出后,编码器便是以样值脉冲的绝对值进行量化和输出码组的。
这样只要考虑13折线中对应于正输入信号的8段折线就行了。
这8段折线共包含128个量化级,正好用剩下的7位码(M2,…, M8)就能表示出来。
2. 实验例证周期信号x (t )的周期为2,它的区间[0,2],定义如下:⎩⎨⎧<≤+-<≤=21210)(t t t tt x(1) 为该信号设计一个8级非均匀量化器并给出该系统的量化输出 (2) 给出该系统的量化误差,并计算量化信噪比 (3) 用16级非均匀量化器重做(1、2) (4) 用64级非均匀量化器重做(1、2)3. 程序设计采用A 律非均匀量化。
先进行非线性压缩,然后进行均匀量化。
对于给定的信号,因为信号的幅度为[0,1],所以A 律压扩可以仅考虑大于0的情况,且不用进行归一化处理。
量化器的量化范围也选为[0,1]。
均匀量化其采用上述均匀量化器,同样仅考虑大于0的情况。
为了能够体现非均匀量化的效果,抽样间隔提高到0.1。
A 律压缩: ⎪⎩⎪⎨⎧≤≤++≤≤+=11,ln 1ln 110,ln 1)(x AA Ax A x A Axx cA 律扩张: ⎪⎩⎪⎨⎧≤≤++≤≤+=-+1ln 11,1ln 110,ln 11)ln 1(c A e AA c A Ac x c A (1)A 律压缩A = 87.56; amax=max(abs(a)); c = zeros(size(a)); for i = 1:length(a); if((a(i))<=1/A)c(i) = A*a(i)/(1+log(A)); end if((a(i))>1/A)c(i) = (1+log(A*a(i)))/(1+log(A)); end end(2)A 律扩张f or i = 1:length(c_quan);if( (c_quan(i)) <= 1/(1+log(A)) ) a_quan(i) = (1+log(A))*c_quan(i)/A; endif((c_quan(i))>1/A)a_quan(i) = exp((1+log(A))*c_quan(i)-1)/A; end end4、程序代码%修改抽样间隔和程序最后两行%可以观察量化输入输出关系n=input('请输入量化级数,k=[8]');if isempty(n),n=8;end%产生题目要求的函数endtime = 2; %结束时间dt = 0.1; %抽样间隔t = 0:dt:endtime;a = zeros(size(t)); %产生一个长度为N的全0序列for tt=1:1/dta(tt+[0:endtime/2-1]*(2/dt))=t(tt); %t when 0 <= t < 1endfor tt=1/dt+1:2/dta(tt+[0:endtime/2-1]*(2/dt))=2-t(tt); % -t+2 when 1 <= t < 2 end;%A率非线性A = 87.56;amax=max(abs(a));c = zeros(size(a));for i = 1:length(a);if((a(i)/amax)<=1/A)c(i) = A*a(i)/(1+log(A));endif((a(i)/amax)>1/A)c(i) = (1+log(A*a(i)))/(1+log(A));endend%非均匀量化c_quan=c;b_quan=c_quan;d=1/n;%量化间隔q=d.*[1:n];q=q-d/2;%量化电平for i=1:n%定位第i个量化间隔码子c_quan(find((q(i)-d/2<=c_quan) & (c_quan<=q(i)+d/2)))=...q(i).*ones(1,length(find((q(i)-d/2<=c_quan)&(c_quan<=q(i)+d/2))));%赋值为相应的量化电平b_quan(find(c_quan==q(i))) =(i-1) .* ones(1,length(find(c_quan==q(i)))); endnu=ceil(log2(n));%编码code=zeros(length(a),nu);for i=1:length(a)for j=nu:-1:0if (fix(b_quan(i)/(2^j))==1)code(i,(nu-j))=1;b_quan(i)=b_quan(i)-2^j;endendend%A率非线性的逆运算for i = 1:length(c_quan);if( (c_quan(i)) <= 1/(1+log(A)) )a_quan(i) = (1+log(A))*c_quan(i)/A;endif((c_quan(i))>1/A)a_quan(i) = exp((1+log(A))*c_quan(i)-1)/A;endendsqnr=20*log10(norm(a)/norm(a-a_quan));%求量化信噪比disp('量化信噪比')disp(sqnr)disp('量化误差')disp(a - a_quan)disp('编码结果')disp(code)plot(t,a,'r-')hold on;plot(t,a_quan,'.b')%plot(t,a_quan,'b-')%axis([0 1 0 1])5.仿真结果5.1 A律量化输入输出关系图5.2 题目所述周期信号的抽样、量化和编码(1)8级量化(2)16级量化(3)64级量化6. 结果分析随着输入的量化级数不一样所得结果也不一样,量化级数越大误差越小,当达到一定程度误差几乎可以忽略,也就是说当数足够大,点线几乎重合。