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MATLAB信号处理入门:体验科学计算与工程工具
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更新于2024-06-27
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MATLAB信号处理实验一旨在引导学生入门 MATLAB,这是一款由MathWorks公司开发的广泛应用于科学计算、工程和数据分析的强大工具。该实验主要目标包括: 1. 理解MATLAB的体系结构和特点:MATLAB被设计为一个集成开发环境,它以矩阵和数组操作为核心,提供了高效的编程体验。它的“草稿纸式”比喻强调了其易用性和直观性。 2. 熟悉MATLAB界面:实验要求学生熟悉MATLAB的工作界面,主要包括命令窗口(CommandWindow)和历史命令窗(CommandHistory)。命令窗口是交互的核心,用户输入命令并查看结果;历史命令窗则记录用户的输入,方便重复使用。 3. 掌握数据类型和数组操作:MATLAB支持多种数据类型,如数值型、字符型等,学生需学会创建和操作数组,这是信号处理的基础。 4. 基本数学运算:实验涉及基础的数学运算操作,如加减乘除、矩阵运算等,这些在信号处理中至关重要。 5. 帮助系统使用:学生需学会利用MATLAB的帮助系统来查找函数、教程和文档,以便在遇到问题时快速找到解决方案。 6. M文件的编写和运行:MATLAB支持M文件(.m文件)的编写,这是程序化的MATLAB代码,学生要学习如何编写、调试和执行这些文件。 7. 信号处理应用:实验鼓励学生将MATLAB应用于数字信号处理中,如滤波、频谱分析、信号分析等,以提升问题解决的实际能力。 通过这个实验,学生不仅会掌握MATLAB的基础知识,还会逐渐培养其在工程实践中的应用技能,以及对科学计算和数据处理的理解。随着对MATLAB的深入学习,学生能够更好地应对复杂的数据分析任务,并在科学研究和工程设计中发挥重要作用。
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参考:x =2*4+3/4-3.^2
(2) 向量产生
产生一个行向量,元素全为 1;产生一个列向量,元素全为 0;产生一个元素为偶数的向量;
参考:a=ones(1,5);
b=zeros(6,1);
c=2:2:12;
(3) 输入简单的矩阵并计算:
要点:英文标点;矩阵元素放在“[]”之中,每一行的元素间用逗号或空格隔开,不同的行以分号
“;”或回车来分割;
,
,并计算 A*B,A.*B,A/B,A./B,比较结果有何不同。
参考:A = [1,2;3,4];
B = [2,4;1,3];
A*B; A.*B;
A/B;A./B;
(4) 复数产生和运算:
已知
参考:z1 = 3+4i; z2 = 4+4i; mg =abs(z1);ang=angle(z2); z=z1/z2;
4. 实验用 MATLAB函数介绍
,
,求 的模和幅角,计算
。
在实验过程中用到的 MATLAB 指令(函数)有:
函数类:ones,zeros,abs, angle 等,具体调用格式参看“help”或者查阅相关书籍。
命令或运算符类:clc,clear,help,lookfor,↑,↓,*,.*,.^,/,./ , : 。
5.思考练习题
(1)MATLAB 在处理数据运算过程中与其他高级语言有何不同。
(2)熟悉 MATLAB 的常用数学运算符号,比较几种乘法的运算符号有何不同。
(3)用 help 命令查看以下函数的功能和用法:plot,stem,figure,subplot,axis,xlabel,ylabel,title,text,
legend,sum。
(4)已知
abs , angle)
,
,计算 C=A*B,求 C 的实部,虚部,模和相角。(real , imag ,
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