上海大學(xué)-通信-Matlab習(xí)題加詳解

1、 MATLABMATLAB實實 驗驗 指指 導(dǎo)導(dǎo) 書書2前前言言MATLAB 程序設(shè)計語言是一種高性能的、用于科學(xué)和技術(shù)計算的計算機語言。它是一種集數(shù)學(xué)計算、分析、可視化、算法開發(fā)與發(fā)布等于一體的軟件平臺。自 1984 年 MathWorks 公司推出以來，MATLAB 以驚人的速度應(yīng)用于自動化、汽車、電子、儀器儀表和通訊等領(lǐng)域與行業(yè)。MATLAB 有助于我們快速高效地解決問題。MATLAB 相關(guān)實驗課程的學(xué)習(xí)能加強學(xué)生對 MATLAB 程序設(shè)計語言理解及動手能力的訓(xùn)練，以便深入掌握和領(lǐng)會 MATLAB 應(yīng)用技術(shù)。目 錄實驗一實驗一 熟悉熟悉 MATLAB 環(huán)境環(huán)境 .1實驗二實驗二 數(shù)值數(shù)組

2、創(chuàng)建、應(yīng)用及可視化數(shù)值數(shù)組創(chuàng)建、應(yīng)用及可視化.6實驗三實驗三 字符串?dāng)?shù)組的使用、簡單腳本文件和函數(shù)的編寫字符串?dāng)?shù)組的使用、簡單腳本文件和函數(shù)的編寫.14實驗四實驗四 數(shù)據(jù)可視化方法數(shù)據(jù)可視化方法.21實驗五實驗五 簡單數(shù)據(jù)分析簡單數(shù)據(jù)分析.27實驗六實驗六 簡單圖形用戶界面設(shè)計簡單圖形用戶界面設(shè)計.301實驗一 熟悉MATLAB環(huán)境實驗室名稱：Matlab 實驗室 實驗日期： 2014 年 12 月 2 日教師評語教師簽名： 年 月 日1、實驗?zāi)康模?）熟悉 MATLAB 主界面，并學(xué)會簡單的菜單操作。（2）學(xué)會簡單的矩陣輸入與信號輸入。 （3）掌握部分繪圖函數(shù)。 2、實驗環(huán)境（軟件、硬件及條

3、件）：Windows XP，Matlab 7.13、實驗內(nèi)容、步驟與結(jié)果一用戶工作目錄和當(dāng)前目錄的建立和設(shè)置一用戶工作目錄和當(dāng)前目錄的建立和設(shè)置 圖 1.1 目錄二熟悉簡單的矩陣輸入二熟悉簡單的矩陣輸入圖 1.2 建立 M 文件2 3圖 1.3 簡單矩陣（1） 圖 1.4 簡單矩陣（2）三基本序列運算三基本序列運算1、輸入 A=1 2 3 ，B=4 5 6，求 C=A+B，D=A-B，E=A.*B， F=A./B，G=A.B, 并用 stem 畫出 A，B，C，D，E，G。再輸入一些數(shù)組，進行類似運算。4 圖 1.5 A 圖 1.6 B 圖 1.7 C 圖 1.8 D2、簡單描繪出函數(shù)曲線：

4、a. tetf 330 tb. tteetf23530 tc. tetft2sin30 td. （在 MATLAB 中用 pi 來實現(xiàn)） atattf/sin22tf. ketf50 k繪圖如下所示： 圖 1.9 曲線 a 圖 1.10 曲線 b5 圖 1.11 曲線 c 圖 1.12 曲線 d 圖 1.13 曲線 f四四 M M 腳本文件編寫初步用腳本文件編寫初步用 M M 文件編輯器編寫腳本文件重新描繪上面函數(shù)波形。文件編輯器編寫腳本文件重新描繪上面函數(shù)波形。圖 1.14 M 文件代碼64、實驗分析MATLAB 是以復(fù)雜矩陣作為基本編程單元的一種程序設(shè)計語言。它提供了各種矩陣的運算與操作，

5、并有較強的繪圖功能。操作界面主要的介紹如下：指令窗（ Command Window ），在該窗可鍵入各種送給 MATLAB 運作的指令、函數(shù)、表達式，并顯示除圖形外的所以運算結(jié)果。歷史指令窗（ Command History ），該窗記錄已經(jīng)運行過的指令、函數(shù)、表達式；允許用戶對它們進行選擇復(fù)制、重運行，以及產(chǎn)生 M 文件。工作空間瀏覽器（ Workspace Browser ），該窗口羅列出 MATLAB 工作空間中所有的變量名、大小、字節(jié)數(shù)；并且在該窗中，可對變量進行觀察、編輯、提取和保存。其它還有當(dāng)前目錄瀏覽器（ Current Directory Browser ）、 M 文件編輯 /

6、 調(diào)試器（ Editor/Debugger ）以及幫助導(dǎo)航 / 瀏覽器（ Help Navigator/Browser ）等，但通常不隨操作界面的出現(xiàn)而啟動。利用 File 菜單可方便對文件或窗口進行管理。其中 File | New 的各子菜單， M-file （ M 文件）、 Figure （圖形窗口）、或 Model （ Simulink 編輯界面）分別可創(chuàng)建對應(yīng)文件或模塊。 Edit 菜單允許用戶和 Windows 的剪切板交互信息。 5、實驗結(jié)論（1）將代碼寫在.m 文件里，這樣只需要該文件里的就可以而不必每次都去敲命令；（2）MATLAB 語言最基本的賦值語句結(jié)構(gòu)為：變量名列表 =

7、表達式。7實驗二 數(shù)值數(shù)組創(chuàng)建、應(yīng)用及可視化實驗室名稱：Matlab 實驗室實驗日期： 2014 年 12 月 5 日教師評語教師簽名： 年 月 日1、實驗?zāi)康模?）掌握二維數(shù)組的創(chuàng)建、尋訪，區(qū)分?jǐn)?shù)組運算與矩陣運算的區(qū)別。（2）掌握標(biāo)準(zhǔn)數(shù)組生成函數(shù)和數(shù)組構(gòu)造技法。 （3）進一步熟悉 M 腳本文件編寫的方法和技巧。2、實驗環(huán)境（軟件、硬件及條件）：Windows XP，Matlab 7.13、實驗內(nèi)容、步驟與結(jié)果一數(shù)組的創(chuàng)建和尋訪一數(shù)組的創(chuàng)建和尋訪 1、一維數(shù)組在命令窗口執(zhí)行下面指令，觀察輸出結(jié)果，體味數(shù)組創(chuàng)建和尋訪方法，%號后面的為注釋。圖 2.1 一維數(shù)組 (1)8圖 2.2 一維數(shù)組 (2

8、)2 二維數(shù)組 （1）二維數(shù)組在命令窗口執(zhí)行下面指令，觀察輸出結(jié)果，體味數(shù)組創(chuàng)建和尋訪方法，%號后面的為注釋。9 圖 2.3 二維數(shù)組(2) 利用 M 文件創(chuàng)建和保存下面的數(shù)組（分號后面是一個空格后加 3 個小數(shù)點，表示換行續(xù)寫） AM=101,102,103,104,105,106,107,108,109;. 201,202,203,204,205,206,207,208,209;. 301,302,303,304,305,306,307,308,309;10圖 2.4 創(chuàng)建 M 文件并保存數(shù)組（3）找出數(shù)組中所有絕對值大于 3 的元素。5311342024A圖 2.5（4）在命令窗口執(zhí)行下

9、面指令，體味二維數(shù)組的子數(shù)組尋訪和賦值 A=zeros(2,4) % 創(chuàng)建（2*4）的全零數(shù)組 A(:)=1:8 % 全元素賦值方式 s=2 3 5; % 產(chǎn)生單下標(biāo)數(shù)組行數(shù)組 A(s) % 由“單下標(biāo)行數(shù)組”尋訪產(chǎn)生 A 元素組成的行數(shù)組 Sa=10 20 30 %Sa 是長度為 3 的“列數(shù)組”A(s)=Sa % 單下標(biāo)方式賦值 A(:,2 3)=ones(2) % 雙下標(biāo)賦值方式：把 A 的第 2 、3 列元素全賦為 111圖 2.6 二維數(shù)組的子數(shù)組尋訪和賦值12(5) 運行指令 rand(state ,11),A=rand(3,10000);B=(A0.5);C=2*B-1; 首先預(yù)

10、測（ C*C）/100 的運行結(jié)果，然后再在機器上驗證。（本方法提供了產(chǎn)生通信等仿真中常需若干獨立的雙隨機碼的方法原型。）圖 2.7 運行指令(6) 在命令窗口執(zhí)行下面指令，體味數(shù)組運算與矩陣運算的區(qū)別 圖 2.8 數(shù)組運算與矩陣運算的區(qū)別13二編寫如圖所示波形的二編寫如圖所示波形的 MATLABMATLAB 腳本文件，圖中虛線為正弦波，要求它分別在腳本文件，圖中虛線為正弦波，要求它分別在及及21處削頂。處削頂。22圖 2.9 函數(shù)波形圖圖 2.10 此波形的 MATLAB 腳本文件144、實驗分析數(shù)值數(shù)組和數(shù)組運算 MATALB 核心內(nèi)容，是 MATLAB 最重要的一種內(nèi)建數(shù)據(jù)類型。一維數(shù)組

11、的創(chuàng)建可采用逐個元素輸入法，通用格式是 x = a : inc : b。二維數(shù)組是由實數(shù)或復(fù)數(shù)排列成矩形而構(gòu)成的。二維數(shù)組的創(chuàng)建也可采用直接輸入法，或者利用構(gòu)造 M 文件創(chuàng)建和保存數(shù)組。除此以外，還可以采用 MATLAB 提供的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)生成我們需要的數(shù)組，諸如 zeros 、 ones 、 rand 、 eye 、 diag 、 magic 等，詳請見附錄。一維數(shù)組元素的尋訪和標(biāo)識采用 X(index) 方法。二維數(shù)組元素的標(biāo)識和尋訪可分為“全下標(biāo)”標(biāo)識和“單下標(biāo)”標(biāo)識。5、實驗結(jié)論（1）通常，對于離散數(shù)據(jù)可采用 stem 命令或者使用 plot 繪點的方法，而對于連續(xù)函數(shù)可直接采用 plot

12、 指令來實現(xiàn)。（2）Matlab 中的許多函數(shù)可以直接對任意維的數(shù)組直接運算，相當(dāng)于對數(shù)組中的每個元素分別進行運算。15實驗三 字符串?dāng)?shù)組的使用、簡單腳本文件和函數(shù)的編寫實驗室名稱：Matlab 實驗室實驗日期：2014 年 12 月 9 日教師評語教師簽名： 年 月 日1、實驗?zāi)康模?)掌握字符串?dāng)?shù)組的創(chuàng)建和構(gòu)造方法及常用字符串函數(shù)的使用。（2)熟練掌握 MATLAB 控制流的使用方法。（3）熟悉 M 腳本文件、函數(shù)文件的編寫方法和技巧。2、實驗環(huán)境（軟件、硬件及條件）：Windows XP，Matlab 7.13、實驗內(nèi)容、步驟與結(jié)果一串?dāng)?shù)組的創(chuàng)建和尋訪一串?dāng)?shù)組的創(chuàng)建和尋訪 1 以實際操作

13、下例，以體會數(shù)值量與字符串的區(qū)別 16圖 3.1 數(shù)值量與字符串的區(qū)別2 已知串?dāng)?shù)組 a=”This is an example.”, 試將其倒序輸出。 圖 3.2 倒序輸出173.接上題，試執(zhí)行 ascii_a=double(a)，觀察其 ASCII 碼，并將 ASCII 碼變回字符串。 圖 3.3 將 ASCII 碼變回字符串4嘗試用直接輸入法在命令窗口創(chuàng)建字符串 s ，第一行時“ This string array ” , 第二行是“ has multiple rows. ”。 圖 3.4 使用直接輸入法5利用串操作函數(shù) char、str2mat、strvcat 分別寫出使以下這段文字成

14、為字符串的程序，注18意保持這段文字的格式。在英式用法中，引號通常是單引號，如Fire!。 In GB usage quotation marks are usually single: Fire! . 圖 3.5 使文字成為字符串的程序二腳本文件實現(xiàn)二腳本文件實現(xiàn)，并在圖上標(biāo)出圖名和極大值點坐標(biāo)。如，并在圖上標(biāo)出圖名和極大值點坐標(biāo)。如 30,3cos14 . 0tteyt下圖所示。下圖所示。19圖 3.6 M 文件圖 3.7 實現(xiàn) 30,3cos14 . 0tteyt20三編程實現(xiàn)分別用三編程實現(xiàn)分別用 for 或或 while 循環(huán)語句計算：循環(huán)語句計算： 63263022212iiK的程

15、序，并給出運行結(jié)果。此外，實現(xiàn)一種避免使用循環(huán)的的計算程序。 K =1.8447e+019圖 3.8 用 for 或 while 循環(huán)語句實現(xiàn)四函數(shù)文件四函數(shù)文件 1 詳讀并運行下面的 circle.m 函數(shù)文件。體會 M 函數(shù)文件的編寫結(jié)構(gòu)及方法。 % 后面的內(nèi)容稱為注釋行，不被執(zhí)行，起注釋說明作用。圖 3.9 M 函數(shù)文件圖 3.10 circle(2,b)對應(yīng)的圓212 編寫一個簡單的函數(shù)文件，它具有如下性質(zhì)：該函數(shù)被調(diào)用時，如果不指定輸入變量，則自動輸出“用戶，你忘記給定輸入變量了！”；當(dāng)輸入大于 1 的整數(shù)時，則輸出“你是一個合法用戶！”；當(dāng)輸入的是一個非正整數(shù)時，函數(shù)文件會給出一個

16、錯誤提示“你是非法用戶！” 【 提示：可能用到 disp,error 等指令，使用方法自己查詢幫助 】圖 3.11 M 文件圖 3.12 運行結(jié)果4、實驗分析字符串的創(chuàng)建方式是：將待建的字符放在“單引號對”中。MARLAB 提供了五種控制流的結(jié)構(gòu)： for 循環(huán)結(jié)構(gòu)， while 循環(huán)結(jié)構(gòu)， if-else-end 分支結(jié)構(gòu)，以及 switch-case 結(jié)果、 try-catch 結(jié)構(gòu)。 實驗內(nèi)容及結(jié)果腳本文件不同的，函數(shù)文件猶如一個“黑箱”。從外界只能看到傳給它的輸入量和送出的計算結(jié)果，而內(nèi)部運作是藏而不見的，特點是：從形式上看，與腳本文件不同，函數(shù)文件的第一行總是以“function”引

17、導(dǎo)的“函數(shù)聲明行”；從運行上看，與腳本文件不同，每當(dāng)函數(shù)文件運行時，MATLAB 就會專門為它開辟一個臨時的工作空間，稱之為函數(shù)工作空間。5、實驗結(jié)論（1）對循環(huán)體，循環(huán)變量依次取數(shù)組的各列，對于每個變量值，循環(huán)體被執(zhí)行一次。 （2）if 指令判決和 break 指令的配合使用，可以強制中止 for 循環(huán)或 while 循環(huán)。（3）只有數(shù)組所有元素均為真時，MATLAB 才會執(zhí)行循環(huán)體。若表達式為空數(shù)組，則不執(zhí)行循環(huán)體。22實驗四 數(shù)據(jù)可視化方法實驗室名稱：Matlab 實驗室實驗日期：2014 年 12 月 12 日教師評語教師簽名： 年 月 日1、實驗?zāi)康?（1）掌握曲線繪制的基本技法和指

18、令，會使用線形、色彩、數(shù)據(jù)點標(biāo)記表現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的特征，掌握生成和運用標(biāo)識注釋圖形。（2）進一步掌握函數(shù)編寫及數(shù)據(jù)可視化方法。2、實驗環(huán)境（軟件、硬件及條件）：Windows XP，Matlab 7.13、實驗內(nèi)容、步驟與結(jié)果一仿照運行，體會數(shù)據(jù)可視化方法。一仿照運行，體會數(shù)據(jù)可視化方法。 1 已知，運行下面程序，體會離散數(shù)據(jù)可視化方法。12, 1 , 0n16ny% 用 plot 實現(xiàn)離散數(shù)據(jù)可視化 n=0:12; % 產(chǎn)生一組自變量數(shù)據(jù) y=1./abs(n-6); % 計算相應(yīng)點的函數(shù)值 plot(n,y,r*,MarkerSize,20) % 用紅花標(biāo)出數(shù)據(jù)點 grid on % 畫坐標(biāo)方

19、格% 用 stem 實現(xiàn)離散數(shù)據(jù)可視化 n=0:12; y=1./abs(n-6); stem(n,y)23圖 4.1 用 plot 實現(xiàn)離散數(shù)據(jù)可視化 圖 4.2 用 stem 實現(xiàn)離散數(shù)據(jù)可視化2 下面時用圖形表示連續(xù)調(diào)制波形，仿照運行，分析表現(xiàn)形式不同的原因。 tty9sinsinclear t1=(0:11)/11*pi; y1=sin(t1).*sin(9*t1); t2=(0:100)/100*pi; y2=sin(t2).*sin(9*t2); subplot(2,2,1),plot(t1,y1,r.),axis(0,pi,-1,1),title(子圖(1); subplot(2

20、,2,2),plot(t2,y2,r.),axis(0,pi,-1,1),title(子圖(2);subplot(2,2,3),plot(t1,y1,t1,y1,r.) axis(0,pi,-1,1),title(子圖(3); subplot(2,2,4),plot(t2,y2) axis(0,pi,-1,1),title(子圖 (4)24圖 4.3 連續(xù)調(diào)制波形 tty9sinsin二編程實現(xiàn)。二編程實現(xiàn)。 1 用圖形表示連續(xù)調(diào)制波形，過零點及其包絡(luò)線，如下圖所示。 tty9sinsin 圖 4.4 M 文件 圖 4.5 連續(xù)調(diào)制波形 tty9sinsin2 編寫函數(shù) x,n=stepseq

21、(n0,n1,n2), 實現(xiàn)： 為整數(shù)nnnnnnnnu,010201并編寫腳本文件實現(xiàn)： 20n0,20nu10nu10e10nununx10n3 . 0n要求在腳本文件中調(diào)用 stepseq 函數(shù)，最后繪出序列在給定區(qū)間的波形圖。 nx圖 4.6 函數(shù) x,n=stepseq(n0,n1,n2)圖 4.7 腳本文件實現(xiàn)25圖 4.8 序列在給定區(qū)間的波形圖 nx3 編寫一個函數(shù)文件y,n=sigadd(x1,n1,x2,n2)，實現(xiàn)兩個對應(yīng)樣本之間的相加，其中 x1是長度為 n1 的序列，x2 是長度為 n2 的序列，n1、n2 分別是 x1、x2 的位置信息（n1、 n2 均為整數(shù)），如

22、：n1= -3,-2,-1,0,1,2,3,4 ，對應(yīng)的 x1= 2, 3, 1,4,1,3,1,2 ； n2=-4,-3,-2,-1,0,1,2 ，對應(yīng)的 x2= 1, 3, 2, 5,1,3,4 。當(dāng)調(diào)用函數(shù) y,n=sigadd(x1,n1,x2,n2) 時，我們應(yīng)該得到： n=-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4，對應(yīng)的 y= 1, 5, 5, 6,5,4,7,1,2 。仔細觀察 sigadd 函數(shù)的功能。編好函數(shù)文件程序后，請在命令窗口調(diào)用，驗證正確性，記錄驗證結(jié)果。圖 4.9 M 文件26圖 4.10 命令窗口調(diào)用驗證正確性4、實驗分析通常，繪制二維或三維圖形的一般步驟如下表

23、所示：步驟典型指令1曲線數(shù)據(jù)準(zhǔn)備先取一個參變量采用向量然后計算各坐標(biāo)數(shù)據(jù)向量t=0:.001:3*pi; % 參變量采用向量t=linspace(0,3*pi,1000) % 參變量采用向量另種方式 y=f(t); % 計算相應(yīng)的函數(shù)值2選定圖形窗及子圖位置缺省時，打開 Figure No.1，或當(dāng)前窗，當(dāng)前子圖可用指令指定圖形窗號和子圖號figure(1) % 指定 1 號圖形窗 Subplot(2,2,3) % 指定 3 號子圖3調(diào)用二維或三維繪圖指令指定好線形、色彩、數(shù)據(jù)點形plot(t,y,r:) % 用紅虛點畫二維線 , 畫三維可 %plot3 指令，此處略4設(shè)置軸的范圍、坐標(biāo)分格線

24、axis(x1,x2 ,y1,y2 ) % 平面坐標(biāo)范圍 grid on % 坐標(biāo)分格線5圖形注釋：圖名、坐標(biāo)名、圖例、文字說明等title(調(diào)制圖形) % 圖名 xlabel(t); ylabel(y) % 軸名 legend(sin(t),sin(t)sin(9t) % 圖例text(2,0.5, y=sin(t)sin(9t) % 文字說明6著色、明暗、燈光、材質(zhì)處理等（僅對三維圖形使用）colormap, shading, light, material7視點、三度（橫、縱、高）比（僅對三維圖形使用）view, aspect8圖形的精確修飾（圖柄操作）利用對象屬性值設(shè)置利用圖形窗工具條

25、進行g(shù)et, set9打印圖形窗上的直接打印選項或按鍵% 采用圖形窗選項或按鍵打印最簡捷 print 27利用圖形后處理軟件打印 dsp2 % 專業(yè)質(zhì)量打印指令5、實驗結(jié)論（1）plot 等繪圖指令的典型調(diào)用格式為： plot(t,y,s) 。其中 s 是用來指定線型、色彩、數(shù)據(jù)點形的選項字符串。（2）x,y=ginput(n)，可用鼠標(biāo)從二維圖形上獲取 n 個點的數(shù)據(jù)坐標(biāo)(x,y)，該指令只適用于二維圖形 , 在數(shù)值優(yōu)化、工程設(shè)計中十分有用。（3）常用的坐標(biāo)控制指令 axis 使用是最多的，比如 axis(x1 ,x2 ,y1 ,y2) 可人工設(shè)定坐標(biāo)范圍，axis off 可取消軸背景，a

26、xis equal 橫縱軸采用等長刻度等。（4）掌握常用的繪圖函數(shù)及常見繪圖參數(shù)的含義，很有必要。28實驗五 簡單數(shù)據(jù)分析實驗室名稱：Matlab 實驗室 實驗日期： 2014 年 12 月 16 日教師評語教師簽名： 年 月 日1、實驗?zāi)康某醪秸莆绽?MATLAB 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的擬合、插值、簡單數(shù)據(jù)分析等。 2、實驗環(huán)境（軟件、硬件及條件）：Windows XP，Matlab 7.13、實驗內(nèi)容、步驟與結(jié)果(實驗指導(dǎo)書未給出具體內(nèi)容，以下實驗為課本上的部分例題。)一用一個一用一個 3 次多項式在區(qū)間次多項式在區(qū)間【0，2】內(nèi)逼近函數(shù)內(nèi)逼近函數(shù) sin x。（。（P150 例例 6.11） 圖

27、5.1 M1 文件：得到 3 次多項式的系數(shù)和誤差圖 5.2 M2：將多項式 p(x)和 sin x 進行比較29圖 5.3 用 3 次多項式對正弦函數(shù)進行擬合二、二維數(shù)據(jù)插值二、二維數(shù)據(jù)插值1、用 3 次多項式插值得到的鋼軌溫度函數(shù)（P149 例 6.10）圖 5.4 M 文件Ps:x 表示測量點溫度；h 表示測量時間；T 表示測得各點的溫度30圖 5.5 用 3 次多項式插值得到的鋼軌溫度分布圖4、實驗分析數(shù)值計算能力是 MATLAB 稱雄世界的根本柱石。MATLAB 內(nèi)建了很多函數(shù)可以求解線性方程、特征值問題以及有關(guān)多項式和卷積、數(shù)據(jù)分析、泛函、信號處理、系統(tǒng)分析等方面的指令。結(jié)合目前的

28、學(xué)習(xí)進度，本課程內(nèi)只簡單討論數(shù)據(jù)的擬合、插值、簡單數(shù)據(jù)分析及在實驗中討論函數(shù)的零極點求法等內(nèi)容。MATLAB 提供了擬合和插值的相關(guān)函數(shù)。曲線擬合是研究如何尋找“平滑”曲線最好地表現(xiàn)帶噪聲的“測量數(shù)據(jù)”點。而插值是在認定所給“基準(zhǔn)數(shù)據(jù)”完全正確的情況下，研究如何“平滑”地估算出“基準(zhǔn)數(shù)據(jù)”之間其他點的函數(shù)值。因此插值所得曲線一定穿過“基準(zhǔn)數(shù)據(jù)”。而擬合曲線就不一定了。另外，而每當(dāng)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)之間其他點上函數(shù)值沒法獲得，或獲得的代價很好時，插值就發(fā)揮作用。采用的插值算法也很多，如線形插值、三次多項式插值算法、樣條插值等。MATLAB 內(nèi)建了很多數(shù)據(jù)分析函數(shù)，比如常用的隨機數(shù)發(fā)生器函數(shù) rand,ra

29、ndn; 計分析指令有：min-最小值，max-最大值,mediam-求中值 ,mean-平均值， std-標(biāo)準(zhǔn)差，sort-排序指令等。差分和累計函數(shù) diff、prod、sum 等。另外 MATLAB 還提供了很多泛函指令、信號處理專業(yè)工具包、系統(tǒng)分析中的控制工具包以及諸如微分、求導(dǎo)等符號運算功能等等.5、實驗結(jié)論（1）擬合多項式只能在給定數(shù)據(jù)所限定的區(qū)間內(nèi)使用，不要任意向往拓展。（2）插值指令很多，有 interp1,interp2,interp3 等（3）對于多項式擬合有 polyfit、poly2str、polyval 等函數(shù)（4）Matlab 在實際運用中有著極為方便、簡潔、快捷的

30、作用，充滿魅力。31實驗六 簡單圖形用戶界面設(shè)計實驗室名稱：Matlab 實驗室 實驗日期： 2014 年 12 月 19 日實驗名稱教師評語教師簽名： 年 月 日1、實驗?zāi)康模?）初步熟悉 MATLAB 仿真環(huán)境。 （2）掌握物理模型的建立、仿真方法。2、實驗環(huán)境（軟件、硬件及條件）：Windows XP，Matlab 7.13、實驗內(nèi)容、步驟與結(jié)果 下面是采用 Simulink 中的積分仿真模塊，求解從實際自然界（力學(xué)、電學(xué)、生態(tài)等）或社會中，抽象出初始狀態(tài)為 0 的二階微分方程 ) (的實例， xxtux4 . 02 . 0)(2 . 0 ) (t u 是單位階躍函數(shù)。請模擬搭建，并仿真

31、運行。步驟如下：(1) 微分方程:xxtux4 . 02 . 0)(2 . 0 (2) 利用 Simulink 庫中的標(biāo)準(zhǔn)模塊構(gòu)作模型。利用積分模塊構(gòu)造微分方程求解模型的核心思想是： x 經(jīng)積分作用得到 x ， x 再經(jīng)積分模塊作用就得 x 。上圖中的 Int1 、 Int2 為積分模塊，積分仿真模塊形如。 Gs 、 G1 和 G2 為增益模塊，形如， k 為增益參數(shù)，通過雙擊增益模塊，設(shè)置其中 Gain 值實現(xiàn)。 G1 和 G2 方向旋轉(zhuǎn)可借助菜單 【 Format ： Rotate Block 】 選項實現(xiàn)。 u(t) 稱為輸入模塊，此處為單位階躍函數(shù)，其仿真模塊為。稱為求和模塊，其設(shè)置方

32、法是雙擊原始求和模塊，圖標(biāo)形狀 Icon shape 選擇 rectangular ，使模塊成矩形；符號列表 List of signs 設(shè)置為 。 Scope 稱為示波器，形如。以上模塊大多位于 Simulink 模塊組的 Continuous 、 Math 以及 Nonlinear 模塊庫中， Scope 位于 Sink 模塊庫。用戶可自己在 Simulink 模塊庫中自行查找，借此了解 MATLAB 中 Simulink 的豐富資源。(3) 設(shè)置仿真選項。選中菜單 【 Simulation ： Parameters 】 ，打開仿真參數(shù)設(shè)置窗；在 Solver 頁中，把仿真的停止時間 Stop time 設(shè)置為 20 。 (4) 仿真操作。雙擊示波器圖標(biāo)，打開示波窗。選擇模型窗中的菜單 【 Simulation ： Start 】 ，就可在示波窗中看到位移