专业基础实践课程设计任务书2.docx

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1、专业基础实践课程设计任务书2 专业基础实践课程设计任务书 学生姓名：专业班级：电信1203班 指导教师：桂林工作单位：信息工程学院 题目: 专业基础实践第2套综合题 初始条件: （1）提供实验室机房及其Matlab6.5以上版本软件； （2）MATLAB教程学习。 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）选择一本MATLAB教程，认真学习该教程的全部内容，包括基本使用方法、数组运算、矩阵运算、数学运算、程序设计、符号计算、图形绘制、GUI设计等内容； （2）对该套综合题的10道题，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

2、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）。 （3）对实验结果进行分析和总结； （4）要求阅读相关参考文献不少于5篇； （5）根据课程设计有关规范，按时、独立完成课程设计说明书。 时间安排: (1) 布置课程设计任务,查阅资料,学习MATLAB教程十周； (2) 进行编程设计一周； (3) 完成课程设计报告书一周； 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概述1. 1.1MATLAB简介 (1) 1.2MATLAB功能 (2) 1.3MATLAB的典型应用 (3) 2 第2套题目：专业基础实践课

3、程设计2 (3) 题一 (5) 题二 (5) 题三 (6) 题四 (7) 题五 (11) 题六 (12) 题七 (13) 题八 (14) 题九 (15) 题十 (16) 3 课程设计心得 (17) 4参考文献 (18) 5 本科生课程设计成绩评定表 (19) 摘要 MATLAB软件由美国Math Works公司于1984年推出，经过不断的发展和完善，如今己成为覆盖多个学科的国际公认的最优秀的数值计算仿真软件。MATLAB 具备强大的数值计算能力，许多复杂的计算问题只需短短几行代码就可在MATLAB中实现。作为一个跨平台的软件，MATLAB已推出Unix、Windows、Linux 和Mac等十

4、多种操作系统下的版本，大大方便了在不同操作系统平台下的研究工作。 MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数，可以方便的实现用户所需的各种计算功能。 图形处理功能MATLAB自产生之日起就具有方便的数据可视化功能，以将向量和矩阵用图形表现出来，并且可以对图形进行标注和打印。高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图。可用于科学计算和工程绘图。 MATLAB的应用领域十分广阔，可应用于数据分析、数值与符号计算、控制系统设计、航天工业、汽车工业、生物医学工程、语音处理、图像与数字信号处理、财务、金融分析、建模、仿真及样机开发、新算法研究

5、开发、图形用户界面设计等领域。 关键字:数据处理图形处理广泛应用 Matlab程序简介 1.1MATLAB简介 MATLAB软件由美国Math Works公司于1984年推出，经过不断的发展和完善，如今己成为覆盖多个学科的国际公认的最优秀的数值计算仿真软件。MATLAB 具备强大的数值计算能力，许多复杂的计算问题只需短短几行代码就可在MATLAB中实现。作为一个跨平台的软件，MATLAB已推出Unix、Windows、Linux 和Mac等十多种操作系统下的版本，大大方便了在不同操作系统平台下的研究工作。 MATLAB提供了20类图像处理函数,涵盖了图像处理的包括近期研究成果在内的几乎所有的技

6、术方法,是学习和研究图像处理的人员难得的宝贵资料和加工工 具箱。 1.2MATLAB的功能 (1)强大的科学计算机数据处理能力 MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数，可以方便的实现用户所需的各种计算功能。函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果，而前经过了各种优化和容错处理。在通常情况下，可以用它来代替底层编程语言，如C和C+ 。在计算要求相同的情况下，使用MATLAB的编程工作量会大大减少 (2)出色的图形处理功能 图形处理功能MATLAB自产生之日起就具有方便的数据可视化功能，以将向量和矩阵用图形表现出来，并且可以对图形进行标注和

7、打印。高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图。可用于科学计算和工程绘图。新版本的MATLAB对整个图形处理功能作了很大的改进和完善，使它不仅在一般数据可视化软件都具有的功能（例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等）方面更加完善，而且对于一些其他软件所没有的功能（例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等），MATLAB同样表现了出色的处理能力。同时对一些特殊的可视化要求，例如图形对话等，MATLAB也有相应的功能函数，保证了用户不同层次的要求。 (3)应用广泛的模块集合工具箱 MATLAB对许多专门的领域都开发了功能强大的模块集和工具箱。一般来说，它们都是由特定领域

8、的专家开发的，用户可以直接使用工具箱学习、应用和评估不同的方法而不需要自己编写代码。目前，MATLAB已经把工具箱延伸到了科学研究和工程应用的诸多领域，诸如数据采集、数据库接口、概率统计、样条拟合、优化算法、偏微分方程求解、神经网络、小波分析、信号处理、图像处理、系统辨识、控制系统设计、LMI控制、鲁棒控制、模型预测、模糊逻辑、金融分析、地图工具、非线性控制设计、实时快速原型及半物理仿真、嵌入式系统开发、定点仿真、DSP与通讯、电力系统仿真等，都在工具箱（Toolbox）家族中有了自己的一席之地。 1.3MATLAB 的典型应用 MATLAB 的应用领域十分广阔，典型的应用举例如下： (1)

9、数据分析 (2) 数值与符号计算； (3) 工程与科学绘图； (4) 控制系统设计； (5) 航天工业； (6) 汽车工业； (7) 生物医学工程； (8) 语音处理； (9) 图像与数字信号处理； (10) 财务、金融分析； (11) 建模、仿真及样机开发； (12) 新算法研究开发； 第2套题目：专业基础实践课程设计2 1.计算y1= 61) 5.0sin(2+和y2=7 1) 5.0cos(3+； 2.画出衰减震荡曲线)5/cos()3(t e y t -=及其他的包络线)3(0t e y -=,t 的取值范围是0,6. 3.画出2 2 2 222cos y x y x z += 所表示

10、的三维曲面。x,y 的取值范围是-9, 9。 4.分析下面每条指令的功能并运行，观察执行结果。 （1） X=0:0.2:2; Y=X.*exp(-X); plot(X,Y),xlabel(x ), ylabel(y ),title(y=x*exp(-x); （2） A=zeros(3,4) A(:)=-4:7 L=abs(A)3 islogical(L) X=A(L) （3） A=randn(2,5) B=1:5;6:10 A*B （4） A=zeros(3,5) A(:)=1:15 A=A*(1+i) A1=A.; B1=A ; （5） A=ones(3,4) B=magic(2) C=ey

11、e(4) D=diag(C) E=repmat(C,1,3) 5.计算901.035-+=x x y 在x=0.1与10处的值。 6.求函数2221 31211n +, n =100的值。 7.求1000个元素的随机数向量A 中大于0.5的元素个数。 8.求线性方程组AX=b 的根。 ? ? ? ? ?=4058.05864.08395.00739.08420.09445.06341.04226.00500.07192.06278.03575.07315.03734.05146.04631.01812.05662.03650.03206.03690.02730.02024.02319.0415

12、6.0A , ? ?=4642.07483.05759.03449.00305.0b 9.画出y=|1000sin(4x)|+1的y 轴为对数图。 题1 .计算y1= 6 1)5.0sin(2+和y2= 7 1)5.0cos(3+； 分析，直接在命令窗内输入代码即可,代码和结果如下： 题2 画出衰减震荡曲线)5/cos()3(t e y t -=及其他的包络线)3(0t e y -=,t 的取值范围是0,6. 分析：先声明t 的范围，再写出y 与t 的函数关系式。 代码如下： 得出的图像如下： 题3 画出 2 2 2 22 2 cos y x y x z + =所表示的三维曲面。x,y的取值范

13、围是-9, 9。 分析：先声明t的范围，再写出y与t的函数关系式。代码如下：得到的图像如下： 题4 分析下面每条指令的功能并运行，观察执行结果。 (1) X=0:0.2:2; Y=X.*exp(-X); plot(X,Y),xlabel(x), ylabel(y),title(y=x*exp(-x); X=0:0.2:2; %X取值从0 到2 每隔0.2 取一个数 Y=X.*exp(-X); %Y对于X 的表达式,求出X 对应下的Y 值 plot(X,Y),xlabel(x), ylabel(y),title(y=x*exp(-x) （2）A=zeros(3,4) A(:)=-4:7 L=ab

14、s(A)3 islogical(L) X=A(L) A=zeros(3,4) %产生3 x 4 的全零矩阵A A = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A(:)=-4:7 %将-4 到7 依次赋值给A A = -4 -1 2 5 -3 0 3 6 -2 1 4 7 L=abs(A)3 %判断A 内各元素绝对值是否大于3,大于返回1,小于返回0,并将返回值构成与A相同行列的矩阵L L = 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 islogical(L) %判断矩阵L 内是否为逻辑值,是返回1,不是则返回0 ans = 1 X=A(L) %将A 对应L 内为真的元素取出来,构

15、成列向量X,即绝对值大于3的值取出 X = -4 4 5 6 7 （3）A=randn(2,5) B=1:5;6:10 A*B A=randn(2,5) %产生一个2到5之间的随机数 A = 0.2944 0.7143 -0.6918 1.2540 -1.4410 -1.3362 1.6236 0.8580 -1.5937 0.5711 B=1:5;6:10 B = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A*B ans = -2.5411 -1.8911 0.9658 1.5797 (4)A=zeros(3,5) A(:)=1:15 A=A*(1+i) A1=A.; B1=A; A=zeros(3,5) %产生3 x 5 的全零矩阵A A = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A(:)=1:15 %将1 到15 依次赋值给各元素 A = 1 4 7 10 13 2 5 8 11 14 3 6 9 12 15 A=A*(1+i) %将A 各元素乘以(1+i),成为复数矩阵 A = 1.0000 + 1.0000i 4.0000 + 4.0000i 7.0000 + 7.0000i 10.0000 +10.0000i 13.0000 +13.0000i