实验一 MATLAB 基本操作和绘图

本科实验报告

课程名称：信号与系统（乙）实验*名：***

系：工科试验班信息

专业：光电信息工程

学号：**********

指导教师：吕俊张建国

2014年4月29日

实验报告

课程名称： 信号与系统（乙）实验 指导老师： 吕俊 张建国 成绩：______ 实验名称： MATLAB 基本操作和绘图 =================================================================================

一、 实验目的

1、熟悉MATLAB 编程环境；

2、学习MATLAB 的基本使用方法；

3、熟悉plot 和stem 等绘图函数的用法。

二、 实验原理和内容

实验原理：

1.MATLAB 简介：MATLAB 采用了全新的MATLAB 是 matrix laboratory 的缩写，是Mathworks 公司开发的一款商业软件。它是一种用于数值计算、算法开发、数据分析和可视化的高级编程语言和编程环境。除向量和矩阵运算、绘制函数/数据图像等基本功能外，

MATLAB 也可用来创建图形用户界面（GUI ），并可与其他高级语言（如 C 、C++ 和 FORTRAN 等）进行混合编程。

2.MATLAB 的工作环境：左边当前文件夹（Current Folder ）窗口显示的是当前文件夹中的文件；中间是命令行窗口（Command Window ），在“>>”提示符后输入命令，MATLAB 便会执行相应的操作；右上工作区（Workspace ）窗口显示的是 MATLAB 命令和程序生成的变量名及其数值；右下是 Command History 窗口显示输入命令的历史记录。所有这些窗口都可改变大小、浮动、关闭及重新打开。

3.当前文件夹和搜索路径：通常在使用调用或执行这些文件之前需要确认或设置.m 文件的搜索路径，告诉MATLAB 在哪里搜索.m 文件。这一步骤可通过“File ”菜单下选择“Set Path …”实现。

4.变量和.m 文件的命名规则：在 MATLAB 中变量和.m 文件有相同的命名规则：区分大小写，第一个字符必须为英文字符（不能为数字开头），不能超过 31 个字符，其他字符可以为英文字符、数字和下划线_，除此之外不能包含其他字符。变量和.m 文件的名字不能重名。同时应尽量避免和 MATLAB 预定义的变量。

5.基本运算和函数：使用 MATLAB 最大的好处是以往复杂的数学运算和编程可变得相

专业：光电信息工程 姓名：

罗宇鹏

学号： 3120103549 日期： 2014.4.29 地点： 紫金港机房1

装

订 线

对简单。它缺省的数据格式为双精度浮点数的矩阵或数组，并且可以直接处理复数，同时会自动管理执行过程中变量使用内存的分配和回收，不需要额外的处理和编程。

6.MATLAB 流程控制语句：MATLAB 提供了流程控制语句，用于控制程序执行的流程，其中比较常用的有：if/elseif/else, switch/case/otherwise, while, for,end, break, continue, return等等。

7.MATLAB 的绘图函数：MATLAM 提供了丰富的绘图函数可将数据绘制成各种图形，如曲线、直方图、极坐标图、等位线图、向量场图等。在信号与系统实验中最常用的是plot 函数和stem函数。

实验内容：

1.熟悉MATLAB 软件的使用环境，掌握在MATLAB 环境中输入、保存、运行和

调试程序的过程。

2.编写一个MATLAB 脚本计算一个线性方程组

x −3y + 3z = −4

2x + 3y −z = 15

4x −3y −z = 19

的解。

3.取两个不同的间隔步长（如0.5 和0.05，或者不同的坐标点数，如20 点和200 点），用plot函数画出sinc 函数的波形。要求用subplot将结果画在同一个绘图窗口中以便比较，并设定合适的坐标轴范围，同时添加坐标轴标注。

4.用MATLAB 可以直接进行复数运算，但在显示信号时通常需要用模和相角、或者用实部和虚部来表示。

5.在MATLAB 中离散时间实指数序列ak可简单地通过点幂运算。

6.在MATLAB 中可用rectpuls和tripuls函数产生指定宽度和高度的矩形和三角脉冲。分别取脉冲宽度τ= 0.1 和0.01，画出单位冲激信号δ(t) 的近似波形。

三、实验数据记录、处理和分析

1.熟悉MATLAB 软件

(a)

实验说明：利用rand产生（0,1）的随机数，fix（10*rand(1,3))

和fix（10*rand（1,4））产生长度为3和4的随机个位整数向量，

在通过conv（a,b）求a和b卷积和。

源程序：>>a=fix(10*rand(1,3))

>>b=fix(10*rand(1,4))

>>c=conv(a,b)

结果：a=[8,9,1];b=[9,6,0,2];c=[72,129,63,22,18,2]

两个长度分别为m 和n 的序列的卷积和的长度是m+n-1。

（b)

实验说明：在New Script中保存为.m 格式，如图所示，命名为juan.m。

运行后结果：

卷积和：c=[72,65,115,85,42,24]

(c)

源程序：

function [y,n]=conv_m(x,h)

y=conv(x,h)