Matlab程序设计课程总结.docx

精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -Matlab 课程总结1. Matlab 的课程总结随着对 matlab 的学习的深化，我对其明白也更加深化；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、数据分析以及数值运算的高级技术运算语言和交互式环境，主要包括 MATLAB和Simulink 两大部分； MATLAB是矩阵试验室（ Matrix Laboratory ）的简称；MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程运算、掌握设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域；应用 matlab 语言编程的方法来对复杂电路进行分析和运算， 不仅节省运算时间、便利地调试电路参数， 而且仍可以特别直观地观看和测量电路中的电压、 电流和功率等物理量；结论说明， matlab 供应了高效简洁的编程方法，其强大而简易的绘图功能、矩阵和数组运算才能以及很强的扩充性， 能充分的满意基本电路分析、 运算的需要，从而可以大大地提高运算精度和工作效率， 在电路理论学科讨论与工程实践中具 有很好的应用价值；2. matlab 的优势和应用2.1 MATLAB 的优势(1) 强大的科学运算机数据处理才能MATLAB是一个包含大量运算算法的集合；其拥有 600 多个工程中要用到的数学 运算函数， 可以便利的实现用户所需的各种运算功能； 函数中所使用的算法都是科研 和工程运算中的最新讨论成果， 而前经过了各种优化和容错处理； 在通常情形下， 可以用它来代替底层编程语言，如 C和 C++ ；在运算要求相同的情形下，使用 MATLAB 的编程工作量会大大削减； MATLAB的这些函数集包括从最简洁最基本的函数到诸如精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -矩阵， 特点向量、快速傅立叶变换的复杂函数； 函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、 微分方程及偏微分方程的组的求解、 符号运算、傅立叶变换和数据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函 数和其他初等数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等；(2) 杰出的图形处理功能图形处理功能 MATLAB自产生之日起就具有便利的数据可视化功能，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；可用于科学运算和工程绘图；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同样表现了杰出的处理才能；同时对一些特别的可视化要求，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；另外新版本的MATLAB仍着重在图形用户界面（ GUI）的制作上作了很大的改善，对这方面有特别要求的用户也可以得到满意；(3) 应用广泛的模块集合工具箱MATLAB对很多特地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已经把工具箱延长到了科学讨论和工程 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、掌握系统设 计、LMI 掌握、鲁棒掌握、模型猜测、模糊规律、金融分析、地图工具、非线性掌握设计、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；2.2 matlab 的应用MATLAB的应用领域特别宽阔，典型的应用举例如下：精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -(1) 数据分析(2) 数值与符号运算；(3) 工程与科学绘图；(4) 语音处理；(5) 图像与数字信号处理；(6) 建模、仿真及样机开发；(7) 新算法讨论开发；(8) 图形用户界面设计；3. matlab 在电路分析中的应用举例在电路分析中， 随着电路规模的加大， 微分方程阶数以及联立方程的个数势必增多，给解算带来困难；传统的运算机编程语言，如 FORTRA、NC语言等在处理高阶微 分方程和大规模联立方程组问题时， 大量的时间和精力都花在矩阵处理 〔 如矩阵输入、求逆、稀疏矩阵处理等 〕 和图形的生成分析等繁琐易错的细节上；而被誉为第四代计算机语言的 MATLAB在矩阵处理和图形处理等方面有着得天独厚的优势； 利用 MATLAB的 M文件来求解电路 方程，只需一个或几个语句即可完成，同时 MATLAB供应的Simulink 工具可直接建立电路模拟模型，随便转变模拟参数，并且立刻可得到修改后的模拟结果 〔Scope 显示〕 ，进一步省去了编程的步骤；1. 图一所示的电路中， Us=16V,R1=R3=R4 =1Ω,R 2=2Ω ,K=4, 求 U10. ：精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -求解此题的方程组为对应的 M文件为0 AUB 0IYe Ze00Us IsA=[-7 -2 0;-3 2 0;1 0 1]; % 定义方程组的系数矩阵 AB=[16 0 16]; % 定义右端矩阵 C=A\B % 求解未知变量矩阵 C C=4.0007 2 03 2 01 0 1i1 i 2u106.00016 12.000 此为 U10 值0162．在图 3 所示的电路中， R3=R6=1Ω,G8 =1S,L1=1H,C4=1e-6F，C9=2e-6F,US7=10sin100tV ，I S2=2sin100Ta,g=1. 用 2b 法求各支路的变量；与图 3 对应的 2b 方程的矩阵形式为其 M文件为A=[-1 0 0 0 0 1 0 0 0;-1 1 0 0 0 1 0 0;0 1 0 0 0 -1 0 1 1;0 0 0 1 0 0 -10 0;0 0 0 0 -1 0 0 0 -1]B=[1 1 0 0 0 1 0 0 0;0 0 1 -1 0 0 -1 0 0;0 -1 -1 0 0 0 0 1 0;0 0 0 0 -10 0 -1 1]C=[-1 0 -1 j*1E -4 0 -1 1 1 j*2E -4]Ye=diag〔C〕 Ye〔5,6〕=-1-1];0]'D=[j*1 0 0 1 1 -1 1 1 0 -1Ze=diag〔D〕Us=[0 0 0 0 0 0 1 0+j* 0 0I s=[0 -2+j*0 0 0 0 0 0 0精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -0]'E=zeros〔5,9〕 F=zeros〔4,9〕 G=[0 0 0 0 0]'H=[0 0 0 0]'W=[E A;B F;Y e Z e] N=[G;H;Us+I s]Xn=W\N第 6 条支路的电压向量为1.0e+002*〔-0.0000+0.0004i〕;运算其峰值为： 0.05656V；扩频通信系统的建模与仿真目的1、 加深对扩频通信系统的懂得2、 明白直接序列扩频通信系统的抗噪声才能3、 熟识扩频码在直序扩频中的作用内容设计一个完整的扩频通信系统模型，包含信号的产生，扩频，调制，解扩，解调以及复原的全过程，并通过信号的频谱对系统进行分析；原理1、 直接序列扩频通信系统扩展频谱调制是指已调信号带宽远大于调制信号带宽的任何调制体制； 在这类体制中已调信号的带宽基本上和调制信号带宽无关；直接序列扩频发射机框图如图 4-1 所示，二进制数据源 通过乘法器与 PN序列 相乘，由于 PN序列的码元连续时间远小于数据源的码元连续时间，因此得到的信号频谱将大大扩展， 接下来将扩展了频谱的数字信号通过数字调制进行发送， 得到发射的扩频信号；其中，发射信号 的表达式为精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -图 4-1 直接序列扩频的发射机系统结构直接序列扩频系统的信道以及接收机结构如下列图图 4-2 直接序列扩频的接收机系统框图接收方接收到的信号由扩频信号 ，噪声信号 以及干扰信号 组成，由此可以得到接收信号 的表达式：当接收机达到同步要求时， 其本地扩频序列与发射机扩频序列相同； 解扩也是以乘法器完成的，因此解扩输出信号 为：由于扩频序列 ，故上式第一项为 ，后面两项属于宽频重量， 可以通过滤波器滤除；步骤直接序列扩频发射机的设计：为保证频谱的平滑，仿真参数如下图所示：精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -图 4-3 系统仿真参数设置1、二进制随机数发生器模块产生基带二进制信号，其采样时间设置为 0.01 。