[理学]信号与线性系统软件实验指导书.pdf

信号与线性系统实验 实验一 MATLAB 使用练习 目的：熟悉MATLAB 软件，了解矩阵的创建与运算、二维曲线及三维曲面的绘制方法。 内容： 1、MATLAB 语言的矩阵运算功能 2 、MATLAB 可视化功能的实现（二维曲线及三维曲面的绘制） 一、 矩阵的创建与运算 1、矩阵的创建 （1）直接输入法创建矩阵 在命令窗口中键入： a=[1,2,3,4;5,6,7,8]或 a=[1 2 3 4;5 6 7 8]将生成 4 ×2 矩阵 （2 ）利用MATLAB 的函数创建矩阵 MATLAB 为用户提供了创建基本矩阵的函数，它们是： ones （）函数： 用于产生全为 1 的矩阵，如：ones （n ）产生 n ×n 维全 1 矩阵， ones （n ，m ）产生n 行 m 列的全 1 矩阵。 zeros （）函数： 用于产生全为 0 的矩阵，如：zeros （n ）产生 n ×n 维全 0 矩阵， zeros （n ，m ）产生n 行 m 列的全 0 矩阵。 rand （）函数： 用于产生在[0,1]区间均匀分布的随机阵，如：rand （n ）产生n ×n 维 随机阵，rand （n ，m ）产生n 行 m 列的随机阵。 eye （）函数： 用于产生单位阵，如：eye （n ）产生n ×n 维单位阵。 2 、矩阵的运算 （1）利用冒号“：”生成向量，其语句格式有以下两种： a) a=m:n 用于生成步长值为 1 的均匀等分向量，其中m 、n 为标量，代表向量的起 始值和终止值。如：a=1:10 b) a=m:p:n 用于生成步长值为 p 的均匀等分向量，其中 m 、n 为标量，代表向量的 起始值和终止值，p 代表向量元素之间的步长值。如：a=1:0.5:10 (2) 同维数的矩阵加、减、乘、除运算 命令如下：A ＋B ，A －B ，A*B ，A/B 和 A\B (3) 常用矩阵运算函数 size （）函数：用于计算矩阵的行数和列数，调用格式为：[m,n]=size(a)，将矩阵 a 的行数赋值给m ，列数赋值给n 。 length （）函数：用于计算矩阵的长度（列数），调用格式为：a ＝length （b ），将矩 阵b 的列数赋值给变量a sum （）函数：用于实现矩阵元素的求和运算。 调用格式为：sum(a)，若 a 为向量，则该调用格式将计算出 a 的所有元素之和；若 a 为矩阵，则该调用格式将产生一行向量，其元素分别为矩阵 a 的各列元素之和。 调用格式为：sum(a，k)，则对矩阵 a 按 k 定义的方向进行求和运算，若 k ＝1 则按 列方向求和，若 k ＝2 则按行的方向求和。 max （）函数；用于求出矩阵元素的最大值。 调用格式为：max(a)，若 a 为向量，则该调用格式将计算出 a 的所有元素的最大值； 若 a 为矩阵，则该调用格式将产生一行向量，其元素分别为矩阵 a 的各列元素的最大值。 调用格式为：max(a，[ ]，k)，则对矩阵 a 按 k 定义的方向求最大值，若 k ＝1 则按 1 信号与线性系统实验 列方向求最大值，若 k ＝2 则按行的方向求最大值。 练习内容： 已知矩阵A=[2 2 3 3 4 4;1 1 2 2 3 3;4 4 5 5 6 6] B=[1 1 3 3 2 2;1 1 1 1 1 1;2 2 5 5 3 3] 运用以上函数进行练习，并得出结果。 二、 二维曲线的绘制 绘制连续曲线的命令―――plot ，绘制离散序列图的命令―――stem （1）绘制y1=sin(x),y2=cos(x) 的曲线 x=0:pi/30:2*pi; y1=sin(x); y2=cos(x); plot(x,y1,r-,x,