第一篇：MATLAB第一章作业答案
第一章
MATLAB概况与基本操作
1.选择题（每题2分，共20分）：
(1)最初的MATLAB核心程序是采用D语言编写的。A.PASCAL B.C C.BASIC D.FORTRAN(2)即将于2011年9月发布的MATLAB新版本的编号为C。
A.MATLAB 2011Ra B.MATLAB 2011Rb C.MATLAB R2011b D.MATLAB R2011a(3)在默认设置中，MATLAB中的注释语句显示的颜色是B。A.黑色 B.绿色 C.红色 D.蓝色
(4)如果要以科学计数法显示15位有效数字，使用的命令是A。
A.format long e B.format long C.format long g D.format long d(5)在命令窗口新建变量a、b，如果只查看变量a的详细信息，使用的命令为A。A.whos a B.who a C.who D.whos(6)如果要清除工作空间的所有变量，使用的命令为C。A.clear B.clear all C.两者都可 D.两者都不可
(7)在创建变量时，如果不想立即在命令窗口中输出结果，可以在命令后加上B。A.冒号 B.分号 C.空格 D.逗号
(8)如果要重新执行以前输入的命令，可以使用D键。
A.下箭头↓ B.右箭头→ C.左箭头← D.上箭头↑
(9)如果要查询函数det的功能和用法，并显示在命令窗口，应使用命令C。A.doc B.lookfor C.help D.三者均可
(10)如果要启动Notebook文档，下列D操作是可行的。A.在命令窗口输入notebook命令
B.在命令窗口输入notebook filename命令 C.在Word中启动M-book文档 D.三者均可
2.填空题（每空1分，共20分）：
(1)MATLAB是matrix和laboratory两个单词前三个字母的组合，意为“矩阵实验室”，它的创始人是Cleve Moler和Jack Little。
(2)在MATLAB的默认设置中，关键字显示的字体为蓝色，命令、表达式、计算结果显示的字体为黑色，字符串显示的字体为褐红色，注释显示的字体为绿色，错误信息显示的字体为红色。
(3)在命令窗口中，输出结果显示为各行之间添加空行的命令为format loose，各行之间不添加空行的命令为format compact。
(4)在MATLAB中，各种标点符号的作用是不同的。例如，空格的作用是分隔数组每行各个元素，逗号的作用是分隔数组每行各个元素或函数的各个输入参数，分号的作用是作为不显示命令结果的命令行的结尾或分隔数组各列，冒号的作用是生成一维数组或表示数组全部元素，百分号的作用是引导一行注释，„的作用是连接相邻两行，感叹号的作用是调用操作系统命令。3.程序设计题（每题10分，共40分）
(1)以25m/s的初速度向正上方投球（g=9.8m/s2），计算到达最高点的时间tp以及球从出发点到最高点的距离hp。
解：根据物理学知识，物体上抛运动的速度与经过的时间之间的关系为vpv0gtp，因此所需要的时间为tpv0vpg。而到达最高点时的速度vp0，因此可根据此公式求出tp：
v0=25;g=9.8;vp=0;tp=(v0-vp)/g
tp = 2.5510 而到达最高点所走过的距离为hpv0tp12gtp，因此有 2hp=v0*tp-1/2*g*tp^2
hp = 31.8878
(2)假设建造一个半球形的圆屋顶，其外半径为50英尺，固体混凝土墙的厚度为9英寸，计算出需要的水泥体积大小v。
解：首先将英寸转换为英尺： ft=1;in=0.0833*ft;
屋顶的体积为两个半球体积之差： R=50;t=9*in;r=R-t;V=2*pi*(R^3-r^3)
V = 3.4802e+004
(3)一架喷气式飞机以600英里的时速在距离水平面100英尺的高度飞行，如果地面陡然以4°的坡度升高，计算出多少时间（tx）之前为了避免飞机撞向地面飞行员就必须提升机头？ 解：首先应该注意将英里转换为英尺： ft=1;li=5280*ft
li = 5280
其次，要使飞机不撞向地面，那么飞机应该在地面的高度小于100英尺之前就提升机头，而飞机在达到该点时走过的距离应该为 L=100*tand(4)
L = 6.9927
飞机的速度（以英尺/秒表示）v=li/3600
v = 1.4667
因此飞机需要的时间为 tx=L/v
tx = 4.7677
(4)一周的辛苦工作之后，Kirk开车到Helen，Georgia做一次漂流旅行（去消暑），他从家出发行驶200英里前往Timbuktu，然后向右转，向东行驶400英里到达Helen。编写一脚本计算Kirk家到Helen的直线距离d的大小。
解：建立直角坐标系，以Kirk家为坐标原点，向北为+y方向，向东为+x方向，则Helen的坐标为 x=400;y=200;
因此Kirk家到Helen的直线距离为 d=sqrt(x^2+y^2)
d = 447.2136
4.实践操作题（每题10分，共20分）(1)先建立自己的工作目录，再将自己的工作目录设置到MATLAB搜索路径下。请写出操作步骤或用Matlab命令实现。用help命令能查询到自己的工作目录吗？ 解：步骤如下：
1.先在硬盘上建立一个工作文件夹，如：c:mywork。
2.在matlab的文件菜单中选择Set Path„菜单项，则打开一个对话框如图1所示。
图1 Set Path对话框
3.点击Add Folder„按钮，弹出一个新的对话框如图2所示。
图2 Add Folder to Path对话框
4.在该对话框中找到c:mywork文件夹（图3），点击确定按钮，对话框关闭，回到图1中的对话框，此时在该对话框中的MATLAB search path列表中出现了c:mywork文件夹（图4）。
图3 添加c:mywork文件夹
图4 保存设置路径
5.点击Save按钮，保存所设置的搜索路径，然后点击Close按钮关闭对话框。注意，一定要先Save再Close，不然搜索路径就没有设置成功。
(2)利用MATLAB的帮助功能查询inv函数的功能及用法，并将显示的英文信息翻译为中文。help inv
INV Matrix inverse.INV(X)is the inverse of the square matrix X.A warning message is printed if X is badly scaled or nearly singular.See also SLASH, PINV, COND, CONDEST, LSQNONNEG, LSCOV.Overloaded functions or methods(ones with the same name in other directories)help gf/inv.m help lti/inv.m help idmodel/inv.m help uss/inv.m help umat/inv.m help ufrd/inv.m help ndlft/inv.m help atom/inv.m help sym/inv.m
Reference page in Help browser doc inv 翻译为英文： INV：矩阵求逆
INV(X)是方阵X的逆矩阵。
如果X是坏条件数的或者接近奇异的，则会在命令窗口打印一条警告信息。
也可参阅类似函数SLASH、PINV、COND、CONDEST、LSQNOONEG、LSCOV。重载函数或方法（其他文件夹中相同名称的函数）： gf/inv.m lti/inv.m idmodel/inv.m uss/inv.m umat/inv.m ufrd/inv.m ndlft/inv.m atom/inv.m sym/inv.m 帮助浏览器中的参考文献页 doc inv
第二篇：MATLAB作业
第一章 MATLAB R2010a简介
主要内容总结如下：
本章主要介绍了MATLAB的功能和它的用户界面以及MATLAB R2010a的路径搜索。MATLAB的功能是多种多样的，有数学计算功能、图形化显示功能、M语言编程功能、编译功能Simulink建模仿真功能，自动代码生成功能，图形用户界面开发功能等一系列功。在介绍MATLAB R2010a用户界面时，主要介绍了它的启动方法，主菜单及其功能。学习心得体会：
通过本章的学习，我了解了MATLAB的基本功能，认识了它的界面和启动方法，以及主菜单功能，被他强大的计算功能和其他功能深深吸引，学会了MATLAB，将会为我以后学习其他方面的知识提供一种工具，使学习其他的东西更加的方便。我非常喜欢这门课，所以我一定会努力学好它的。
第二章 基本使用方法
主要内容总结如下：
本章主要介绍了MATLAB中一些简单的数学运算和常用的数学函数和数学运算符，标点符号的使用，常用的操作命令和快捷键，整数、浮点数、复数、逻辑变量等数据类型和他们之间的转换，数据类型操作函数和变量，MATLAB中的关系运算符逻辑运算符等运算符和它们的优先级，以及一些基础函数，如位操作函数、逻辑运算函数、集合函数、时间与日期函数。本章还介绍了MATLAB中的脚本文件。
学习心得体会：
通过本章的学习我了解了MATLAB中的简单数学运算符，一些操作命令和快捷键，MATLAB R2010a的数据类型和运算符，还有一些基础函数，脚本文件。我认为这些东西是基本的东西，但是我又必须要学好它们，只有把这些基础都掌握了，才能为以后的学习打下坚实的基础。我认为MATLAB中的许多函数我应该熟练它的作用，做到看到函数要知道其作用。我在这一部分的学习中，脚本文件的编写对我来说有一定的困难，我以后一定多加练习，学好他们。
第三章 数组和向量
主要内容总结如下：
本章主要介绍了数组和向量两个大的方面。其中数组介绍了数组的创建，数组的操作（如获取数组中的元素，从数组中移除元素，数组算术操作，数组逻辑运算数组连接，切片、重排和线性化数组），和一些实例应用；向量部分介绍了向量的创建，尺寸，索引（包括数值索引、逻辑索引），缩短，向量操作（包括算术操作、逻辑操作、应用库函数、连接、切片）等知识。学习心得体会：
通过本章的学习我对数组和向量有了一个全新的认识，这部分的学习有许多细节需要注意，如我们在从数组中移除元素时，元素必须整列整行的移除；行向量可以直接输入，列向量输入时中间需要用到分号；.*,./,和.^被分别用作逐个元素相乘，相除，及指数运算等等。还有一些函数如zeros,rand,diag,magic等都可以产生一些常用的数组，学习时应该熟练掌握。向量的索引对我来说是比较难的知识，刚开始学的时候不太理解，不过后来经过我反复的学习逐渐了解，这部分知识我还需要努力。向量和数组这部分知识在以后的几章会经常用到，并且和实际联系的也比较紧密，所以我必须要学好他们。
第四章MATLAB 的数学运算 本章主要内容总结如下：
本章主要介绍了多项式与差值，函数运算，微分方程三大模块。其中多项式与插值主要介绍了多项式的四则运算，roots函数，polyval函数，polyder函数，多项式拟合，以及数据插值；函数运算主要介绍了函数图像的绘制，函数的极值，数值积分和含参数函数的使用；微分积分主要介绍了常微分初值问题和常微分方程边值问题。
学习心得体会：
通过本章的学习掌握了在MATLAB中对多项式的处理，和图形的绘制，极值的求解，函数的求解，微分、积分的处理。本章所介绍的MATLAB处理方法处理的是高等数学中经常遇到的问题，从这里可以知道MATLAB是一种很好的数学工具。本章学习时有许多问题需要注意，如多项式在相加时要等长；绘制函数图像的函数为fplot;使用含参数函数还可以通过匿名函数来实现，函数的参数在使用之前必须先赋值等问题。这一部分也介绍了许许多多的函数，我应该在课下熟练掌握，充分理解其作用。
第五章 字符串、单元数组和结构体
本章主要内容总结如下：
本章主要介绍了的字符串生成、执行、字符串与数值之间的转化；单元数组的生成和一些操作；结构体的生成和一些操作。在MATLAB中，生成字符串的简单方法为stringname=’the content of the string’.；单元数组可以通过赋值语句直接创建，也可以利用cell函数先为单元数组分配一个内存空间，然后再给各个单元赋值；结构体的生成可以是直接输入，也可以使用结构体生成函数struct。还介绍了字符串的比较，字符串的查找和替换；单元数组的显示和图形显示和单元数组元素的删除；结构体中有添加成员变量，删除成员变量和调用成员变量。学习心得体会：
通过本章的学习了解了字符串，单元数组，结构体的一些基本的使用技巧，学会了字符串，单元数组，结构体的创建，以及它们的一些特殊的用途，如利用函数来进行字符串与数值之间的转化，单元数组的图形显示，在结构体中添加成员变量。字符串，单元数组和结构体是三种特殊的数据结构，字符串用于对字符型数据结构进行操作，单元数组和结构体数据类型允许用户将不同类型的数据集成为一个单一的变量，因此，相关的数据可以通过一个单元数组或是结构体进行组织和操作。在这一部分的学习中，感觉比较有意思，所以对这部分知识兴趣很高。觉的这一部分知识很是有用，所以应该好好学习。
第六章 MATLAB编程
本章主要内容总结如下：
本章主要介绍了MATLAB的脚本文件和编辑器/调试器，程序设计和开发，关系运算符和逻辑变量，逻辑运算符和函数，条件语句，和循环。其中脚本文件和编辑器主要介绍了脚本文件如何创建和使用，以及它的命令窗口的介绍，脚本文件的调试，如何使用脚本文件存储数据，以及如何控制输入和输出；程序设计和开发主要介绍了算法和控制结构，结构化程序设计以及伪代码；关系运算符和逻辑变量主要介绍了logical类，logical函数以及使用逻辑数组访问数组；逻辑运算符和函数主要介绍了一些如与、或、非等逻辑运算符以及它，们的优先级别和使用方法，还介绍了短路逻辑运算符，find函数；条件语句主要介绍了if语句，elseif语句和它们的使用方法，还简要介绍了如何输入和输出参数的数量；循环主要介绍了for循环，break和continue语句，使用数组作为循环索引，隐含循环，使用逻辑数组作为掩码等知识。学习心得体会：
通过本章的学习初步掌握了MATLAB的脚本文件及其编辑和调试方法，掌握了MATLAB的程序设计和开发流程，和MATLAB的关系运算符、逻辑运算及函数操作，MATLAB中的流程控制语句包括if语句，switch语句，contine语句。本章的脚本文件对今后的学习非常有帮助，条件语句和循环语句可用于解决实际生活中许多问题。我对这一部分的认识是：感觉不是太难，又不会的地方也及时请教老师，所以没有遗留太多疑问。再者，大一时也学过条件语句和循环语句，所以学起来没有那么的吃力。习题如下：
编程：求[100]以内的全部素数（素数是大于1且除了1和它本身以外不能被其他任何整数所整除的整数。为了判断整数m是否为素数，一个最简单的办法用2,3,4,5, m-1这些数逐个去除m看能否除尽，如果全都除不尽，则m是素数；否则，只要其中一个能除尽，则m不是素数。）
程序如下： disp(2)for m=3:1:100 for x=2:1:m-1 if rem(m,x)==0 break
elseif(x>=m-1)disp(m)end
end end
第七章 MATLAB的符号处理
本章主要内容总结如下：
本章主要介绍了符号运算的简介，符号表达式的化简与替换，符号函数图形的绘制，符号微积分，符号方程的求解，符号积分变换，MAPLE函数的调用，符号函数计算器。其中符号运算简介主要介绍了符号对象，符号变量、表达式的生成，以及findsym函数和subs函数，符号和数值之间的转化；符号表达式的化简与替换主要介绍了用collect函数合并同类项，用expand函数进行符号表达式的展开，用horner函数将函数转化为嵌套格式，用factor函数来实现因式分解的功能，simplify和simple函数来实现表达式的化简，符号表达式的替换可以用subexpr和subs函数；符号函数图形绘制主要介绍了符号函数曲线的绘制，符号函数曲面网格图及表面图的绘制和等值线的绘制；符号微积分主要介绍了符号表达式求极限，符号微分、积分，级数求和和Taylor级数；符号方程的求解主要包括代数方程的求解，代数方程组的求解，微分方程的求解，微分方程组的求解等；符号积分变换主要有符号傅立叶变换，符号拉普拉斯变换，符号Z变换。学习心得体会： 通过本章的学习了解了MATLAB符号计算的几个功能，有计算、线性代数、化简、方程求解、特殊的数学函数、符号积分变换，MATLAB提供了与MAPLE的良好接口，通过maple.m和map.m实现。这样，MATLAB可以实现更强大的符号运算功能功能，为习惯于MAPLE的用户提供了方便。本章的学习让我领会了MATLAB强大的符号功能，能够很好的解决实际生活中问题。
第八章 MATLAB绘图
本章主要内容总结如下：
本章主要介绍了MATLAB的绘图功能，首先介绍了MATLAB的图形窗口，包括图形窗口的创建与控制，图形窗口的菜单栏的主要功能；然后介绍了基本图形的绘制，有二维图形的绘制，三维图形的绘制以及如何对图形进行操作；介绍了特殊图形的绘制，有条形图、面积图、饼状图、离散型数据图、方向矢量图和速度矢量图、等值线绘制，还介绍了在图形中添加基本注释，包括文本框，线条，箭头，框图，标题，坐标轴，颜色条，图例；最后介绍了一些三维图像的高级控制。学习心得体会：
通过本章的学习了解了MATLAB的图形窗口，掌握了MATLAB基本二维图形、三维图形的绘制，以及图形的基本操作，掌握了MATLAB特殊图形的绘制，如柱状图，饼状图，掌握了图形注释的添加及管理，了解了三维图形的视点控制及颜色、光照控制。本章的学习和实际生活联系的非常紧密，把抽象的数学式子转化为易理解的图形，给人一目了然的清晰感觉。这部分知识是一个很好的绘图工具，对解决其他学科的问题很有帮助。我在学习这一部分知识时，上课紧跟着老师的思路走，模块很是清晰，学习兴趣极高，但是仍存在许多不足的地方，课下一定再进一步努力学习。习题如下：
绘图：在同一图像窗口中绘制六副子图
1.在第一个子图中同时绘制不同线型不同颜色的正弦和余弦曲线，添加图例、坐标轴、标题、网格线和边框线。2.在第二个子图中绘制磁盘空间的饼图。3.在第三个子图中绘制三维网格图（surf）。4.在第四个子图中绘制三维曲面图（mesh）。
5.在第五—六个子图中同时绘制二维正弦离散图和红色点划线余弦阶跃图。
程序如下：
>> x=[0:pi/10:2*pi];subplot(3,2,1);plot(x,sin(x));hold on;plot(x,cos(x),'r-.');grid on box on >> m=[8 17];>> subplot(3,2,2);>> pie(m,{'可用空间','已用空间'});>> t=0:pi/50:10*pi;>> subplot(3,2,3),plot3(sin(t),cos(t),t);>> grid on >> axis square >> X=-1:0.1:1;>> Y=X';>> X1=X.^2;>> Y1=Y.^2;>> p=ones(3,1);>> p=ones(length(X),1);>> q=ones(1,length(Y));>> X1=p*X1;>> Y1=Y1*q;>> Z=X1+Y1;>> subplot(3,2,4)>> mesh(X,Y,Z)>> n=[0:10:360]*pi/180;>> N=sin(n);>> subplot(3,2,5),stem(n,N)>> subplot(3,2,6),stairs(n,N,'r-.');
运行结果如下：
第九章 句柄图形
本章主要内容总结如下：
本章主要介绍了MATLAB 的图形对象，图形对象的属性，和图形对象的属性值的设置和查询。MATLAB介绍了Root对象，Figure对象，Core对象，Plot对象，Annotation对象，Group对象；图形对象的属性包括公共属性和特有属性；图形对象属性值的设置和查询首先通过构造函数返回其创建的对象句柄，然后利用该句柄，用户可以在对象创建完成后对其属性值进行查询和修改。学习心得体会：
通过本章的学习了解MATLAB图形对象及其属性，掌握MATLAB图形对象属性的设置及其查询，掌握了MATLAB图形句柄的访问及其操作。句柄图形是MATLAB中用于创建图形的面向对象的图形系统。通过图形句柄，MATLAB可以对图形元素进行操作，而这些图形正是产生各种类型图形的基础。利用图形句柄，可以在MATLAB中修改图形的显示效果，创建绘图函数。对于这部分知识的学习有所欠缺，课下应该多加练习。
第十章GUI设计
本章主要内容总结如下：
本章主要介绍了GUI的基本控件，如何创建简单的GUI，如何向界面中添加控件以及如何设置设置控件的属性和编写响应函数；本章还介绍了通过向导创建GUI界面和通过程序创建GUI,其中通过向导创建包括1，启动GUIDE2，2，向GUI中添加控件并设置控件标志和控件显示文本，3，创建菜单；通过程序创建GUI的步骤主要包括1，需要实现的功能及需要包含的控件2，需要使用的技术3，创建GUI,4,创建GUI界面和控件，5，初始化GUI，6，定义响应函数，7，该GUI的完整M文件；本章还介绍了如何编写GUI代码，包括GUI文件和响应函数。学习心得体会：
通过本章的学习掌握了图形用户界面和GUI中所包含的多个图形对象，如窗口、图标、菜单和文本的用户界面。以某种方式选择或激活这些对象，通常引起动作或发生变化。了解GUI的基本控件，掌握了通过GUIDE创建GUI的方法，也掌握了通过程序创建GUI的方法。对于本章的知识我是比较陌生的，以前从来没有接触过，所以刚开始学的时候比较吃力，后来经过老师的讲解，和自己在课下的学习，对这部分知识有了一个系统的了解。做作业时，刚开始时，程序运行出错，后来经过反复修改，终于运行成功，看着自己的GUI成功运行，心中是比较兴奋的，课下一定会多加练习的。习题如下：
GUI：绘制抛物线y=ax2+bx+c的图像，其中参数a、b、c及标题等由界面文本编辑框输入，设计边框线按钮和边框菜单。M文件程序如下：
function varargout = untitled(varargin)gui_Singleton = 1;gui_State = struct('gui_Name', mfilename,...'gui_Singleton', gui_Singleton,...'gui_OpeningFcn', @untitled_OpeningFcn,...'gui_OutputFcn', @untitled_OutputFcn,...'gui_LayoutFcn', [] ,...'gui_Callback', []);if nargin && ischar(varargin{1})gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});end
if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});else
gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});end
function untitled_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)handles.output = hObject;guidata(hObject, handles);function varargout = untitled_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)
varargout{1} = handles.output;function go_Callback(hObject, eventdata, handles)grid on function tit_Callback(hObject, eventdata, handles)title('¶þ´ÎÇúÏßy=a*x.^2+b*x+c')function ax_Callback(hObject, eventdata, handles)axis([-7 7-10 10])function gf_Callback(hObject, eventdata, handles)grid off
function togglebutton5_Callback(hObject, eventdata, handles)function op_Callback(hObject, eventdata, handles)box on box off
function bo_Callback(hObject, eventdata, handles)box on
function bf_Callback(hObject, eventdata, handles)box off
function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles)function edit1_Callback(hObject, eventdata, handles)x=str2num(get(handles.edit1,'string'));t=-10:.001:10;y=x(1)*t.^2+x(2)*t+x(3);plot(t,y)function edit1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end
运行结果如下：
第十一章 Simulink的建模与仿真
本章主要内容总结如下：
本章主要介绍了Simulink中的建模方法和基本功能模块，首先介绍了Simulink建模的基本操作和基本流程，然后介绍了Simulink的各，功能模块和常见Simulink模型，最后介绍S函数，并通过实例建模以使读者对Simulink有进一步的认识。学习心得体会：
通过本章的学习了解了Simulink的建模方法和基本模块，这一部分知识对我来说完全是新的内容，学起来有点吃力，所以应该多花点时间在这部分。这部分知识和专业联系的比较紧密，专业性很强，一定要学好。
第十二章 文件和数据的导入与导出
本章主要内容总结如下：
本章主要介绍了文件的存储，数据的导入，文件的打开，文本文件的读写，低级文件I/O和利用界面工具导入数据。文本文件的读写可以用csvread,csvwrite,dlmread,dlmwrite,textread,textscan等函数来实现。学习心得体会：
通过本章的学习了解了MATLAB的基本数据操作，掌握了MATLAB中文本文件的读写方式和MATLAB通过界面导入导出数据，了解MATLAB中的基本输入输出函数，这部分知识要深入了解，达到融会贯通的程度。
第三篇：MATLAB课程作业（本站推荐）
MATLAB结课作业
姓名： 班级： 学号：
摘要
MATLAB是math works公司推出的一项高性能的数值计算和可视化软件，其强大的计算和图形功能使其在科学计算领域赢得了众多的用户。
MATLAB（矩阵实验室）是MATrix LABoratory的缩写，是一款由美国The MathWorks公司出品的商业数学软件。MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。除了矩阵运算、绘制函数/数据图像等常用功能外，MATLAB还可以用来创建用户界面及与调用其它语言（包括C，C++和FORTRAN）编写的程序。
MATLAB是matrix和laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室）。是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLABMATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。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，主要应用于工程计算、控制设计、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。
MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。
“信号与系统”课程是一门实用性较强、涉及面较广的专业基础课，是电子信息类专业学生的必修课程。它是将学生从电路分析的知识领域引入信号处理与传输领域的关键性课程，对后继专业课起着承上起下的作用。该课程的基本方法和理论大量运用于计算机信息处理的各个领域，特别是通信、图像处理、数字信号分析等领域，应用更为广泛。1 信号的表达
信号可以表达为时间的函数，根据定义的不同，信号可以分为连续时间信号和离散时间信号，分别表示为x（t）和x[n]；对于确定信号，时间变量值与对应的函数值形成一一对应关系。要将信号保存到计算机系统中，信号必须表现为有限长度的离散数字序列；在MATLAB中，信号与对应的时间变量采用两个一维向量（序列）表示，两序列长度必须相等。
1.1 离散时间信号x（n）的表达：离散时间变量n只能取整数值，与其对应的 函数值形成离散时间信号；x和n为长度相同的序列，序列元素的编号从1开始；坐标序列n值的设置： n=[-3:3] 设定起点和终点；x的值可以直接设置，也可以根据与n有关的运算得到（必须先定义n）：x=[1 2 3 4 3 2 1]
x=3*n x=exp(j*(pi/8)*n)，采用函数stem（n，x）可以作出离散信号的图形。例1.1 离散时间信号的表达：画出下列离散信号
解：MATLAB程序为： n=[0:6];n1=[0:30];x1=[1 2 3 4 3 2 1];x2= 3*n;x3=exp(j*(pi/8).*n1);x4=0.8.^n1;subplot(2,2,1),stem(n,x1);ylabel('x1');subplot(2,2,2),stem(n,x2);ylabel('x2');subplot(2,2,3),stem(n1,x3);ylabel('x3');subplot(2,2,4),stem(n1,x4);ylabel('x4');执行结果为
67系统函数与系统性质分析 3.1系统零点，极点和零极图
系统函数是复变量s或z的有理分式，当某变量值使系统函数为零时，该变量值称为系统零点；当某变量值使系统函数为无限大时，该变量值称为系统极点；当系统序列a和b为有限长度时，系统零点数量和极点数量有限，可以分别用零点序列
和极点序列以表达为因子形式
表达，此时系统函数可
上式中k值称为系统增益。在复平面上，将零点和极点分别以的形式标出，称为系统 零极图。利用MATLAB函数zplane(b,a)可以画出给定系统的零极图；利用MATLAB函数[z,p,k]=tf2zp(b,a)可以以数值形式得到系统的零点序列，极点序列和增益。例 3.1对于系统函数，求系统的零点序列，极点序列和增
1.6449i-0.8437 ] k = 5
3.2 部分分式分解与系统单位冲激响应
利用系统函数求系统单位冲激响应时经常采用部分分式分解方法，利用系统极点将系统函数分解为一阶分式的和，每个一阶分式与一个冲激响应模式对应： 对于连续系统
对于离散系统
01.4050i-1.5339 + 1.4050i p =-1.0000 0.7000 + 0.6000i 0.7000编程环境
MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件，其中许多工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着MATLAB的商业化以及软件本身的不断升级，MATLAB的用户界面也越来越精致，更加接近Windows的标准界面，人机交互性更强，操作更简单。而且新版本的MATLAB提供了完整的联机查询、帮助系统，极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统，程序不必经过编译就可以直接运行，而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。简单易用
Matlab是一个高级的矩阵/阵列语言，它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序（M文件）后再一起运行。新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C++语言基础上的，因此语法特征与C++语言极为相似，而且更加简单，更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强，这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。强处理能力
MATLABMATLAB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。MATLAB的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如矩阵，特征向量、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。图形处理
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、-12
第四篇：《信号处理matlab仿真》大作业
中国石油大学（华东）信息与控制工程学院
《信号处理matlab仿真》结课作业
专业班级：电子班 学
号：***** 姓
名：****** 任课老师：***** 2088年11月12日
《信号处理matlab仿真》结课作业
一、实现算法及设计思路
1、基本信号显示
正弦信号的显示，可以对它的幅度、角频率以及初相位进行设置输入。
A1=get(handles.edit1,'String');A=str2num(A1);
w1=get(handles.edit2,'String');w=str2num(w1);
p1=get(handles.edit3,'String');p=str2num(p1);t=-2*pi:0.01:2*pi;y=A*sin(w*t+p);plot(t,y,'r-.');grid
title('正弦信号');
方波信号：
t0=-6*pi;t1=6*pi;dt=1;t=t0:dt:t1;y1=square(t);plot(t,y1,'r-');grid
title('方波信号')锯齿信号：
t0=-6*pi;t1=6*pi;dt=0.05;t=t0:dt:t1;
f=sawtooth(pi/5*t,0);plot(t,f,'r-')grid
title('锯齿信号')单位阶跃信号：
t=-5:0.01:5 y1=u(t);plot(t,y1,'r');grid
title('单位阶跃信号')
《信号处理matlab仿真》结课作业
U(t):
function f=u(t)f=(t>0);%t>0时，f为1，否则为0 end 抽样信号：
t=-15:0.01:15;t1=t/pi;y4=sinc(t1);plot(t,y4,'r-');grid title('抽样信号');指数信号：
clc t=0:.001:10;ft=exp(t);plot(t,ft,'r-'),grid title('指数信号)')
2、序列运算
单位脉冲序列，可以对位移量进行设置：
t=str2num(get(handles.edit1,'String'));k=[t-3:t+7];fk=[(k-t)==0];stem(k,fk)title('单位脉冲序列')单位阶跃序列，可以对位移量进行设置：
t=str2num(get(handles.edit2,'String'));k=[t-3:t+7];fk=[(k-t)>=0];stem(k,fk)title('单位阶跃序列')指数序列，可以对底数进行设置：
t=str2num(get(handles.edit3,'String'));
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k=[0:10];fk=t.^k;stem(k,fk)title('指数序列')序列卷积，可以对卷积幅度进行设置（针对了特定的两个序列）： t=str2num(get(handles.edit4,'String'));k1=-1:3;k2=-1:3;f1=[0 1 3 2 0 ];f2=[0 4 3 2 1 ];y=t*conv(f1,f2);k0=k1(1)+k2(2);k3=length(f1)+length(f2)-2;k=k0:k0+k3;stem(k,y)title('卷积序列')
3、卷积与傅里叶变换
卷积，针对两个特定的信号，对卷积幅度进行设置： clc
t=str2num(get(handles.edit1,'String'));t11=0;
t12=1;
t21=0;
t22=2;
t1=t11:0.001:t12;ft1=2*rectpuls(t1-0.5,1);t2=t21:0.001:t22;ft2=t2;
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t3=t11+t21:0.001:t12+t22;ft3=conv(ft1,ft2);ft3=t*ft3*0.001;plot(t3,ft3)title('f1(t)*f2(t)')方波傅里叶分析，对方波幅度进行设置： clc f=str2num(get(handles.edit2,'String'));t=0:0.01:2*pi;y=f*sin(t);plot(t,y),hold on y=f*(sin(t)+sin(3*t)/3);plot(t,y),hold on y=f*(sin(t)+sin(3*t)/3+sin(5*t)/5);plot(t,y),hold on y=f*(sin(t)+sin(3*t)/3+sin(5*t)/5+sin(7*t)/7);plot(t,y),hold on y=f*(sin(t)+sin(3*t)/3+sin(5*t)/5+sin(7*t)/7+sin(9*t)/9);plot(t,y),hold on y=f*(sin(t)+sin(3*t)/3+sin(5*t)/5+sin(7*t)/7+sin(9*t)/9+sin(11*t)/11);plot(t,y),grid title('方波傅立叶分析')
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离散傅里叶变化，针对指数信号，对底数进行设置： t=str2num(get(handles.edit3,'String'));n=-5:5;x=t.^n;k=-200:200;w=(pi/100)*k;X=x*(exp(-j*pi/100)).^(n'*k);p=abs(X);plot(w/pi,p),grid title('离散傅立叶变换');快速傅里叶变化，针对指数信号，对底数进行设置： N=str2num(get(handles.edit3,'String'));x0=sin(N*2*pi*[1:8]/8)*5;dt=2*pi/8;w=linspace(0,2*pi,1000)/dt;x0=x0*exp(-j*[1:length(x0)]'*w)*dt;plot(w,abs(x0))title('快速傅立叶变换')
4、滤波器设计
FIR低通滤波器,可以对阶数、截止频率进行设置：
A1=get(handles.edit1,'String');N=str2num(A1);w1=get(handles.edit2,'String');Wn=str2num(w1);b=fir1(N,Wn,'low');
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fs=2000;[h,f]=freqz(b,1,1024,fs)plot(f,20*log10(abs(h)));FIR高通滤波器,可以对阶数、截止频率进行设置： A1=get(handles.edit3,'String');N=str2num(A1);w1=get(handles.edit4,'String');Wn=str2num(w1);b=fir1(N,Wn,'high');fs=2000;[h,f]=freqz(b,1,1024,fs)plot(f,20*log10(abs(h)));FIR带通滤波器,可以对阶数、截止频率进行设置： A1=get(handles.edit5,'String');N=str2num(A1);w1=get(handles.edit6,'String');Wn=str2num(w1);b=fir1(N,Wn);fs=2000;[h,f]=freqz(b,1,1024,fs)plot(f,20*log10(abs(h)));巴特沃斯低通滤波器：
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[b,a]=butter(11,0.5);figure(1);freqz(b,a,512,1000)n=0:40;x1=[(n-3)>=0];x2=[(n-20)>=0];x=x1-x2;y=filter(b,a,x);figure(2)subplot(1,2,1)stem(n,x);axis([0,35,-0.3,1.3]);grid title('x(n)');subplot(1,2,2)stem(n,y)grid title('y=filter(b,a,x)');切比雪夫I型滤波器： wp1=1000;ws1=1500;wc=3000;
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wp=wp1/wc;ws=ws1/wc;[n,wn]=cheb1ord(wp,ws,1,15);[b,a]=cheby1(n,1,wn);freqz(b,a,512,6000);axis([0,3000,-40,5]);
5、简单图像处理：
打开图片：
[filename,pathname]=uigetfile({'*.jpg';'*.bmp';'*.tif';'*.*'},' 载入图像 ');%选择路径打开图像
if isequal(filename,0)|isequal(pathname,0)%若 filename 为 0 或 pathname为 0，即未选中文件
errordlg('未选中文件 ','警告');%建立一个名为警告的错误对话框，内容为“未选中文件 ”
return;else
file=[pathname,filename];%将文件名和目录名组合成一个完整的路径
x=imread(file);%读入图像
set(handles.axes1,'HandleVisibility','ON');%设置图形对象属性，可从命令窗口中和 GUIs 中访问
axes(handles.axes1);%定义图形区域 axes1
imshow(x);%显示图像
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set(handles.axes1,'HandleVisibility','OFF');%设置图形对象属性，不可从命令窗口中和 GUIs 中访问
axes(handles.axes2);%定义图形区域 axes2 imshow(x);%显示图像
handles.img=x;%把图像发给handles.img end 灰度处理：
global T %定义全局变量
axes(handles.axes2);%定义图形区域 axes2 T=getimage;%从坐标轴获取图像数据
x=rgb2gray(handles.img);%利用 rgb2gray函数对源图像进行灰度处理 imshow(x);%显示图像
xlabel('灰度图像 ');% x 轴名为“灰度图像 ”
handles.img=x;%把图像发给 handles.img 傅里叶变换：
axes(handles.axes2);i1=handles.img;%获取图像
i2=im2double(i1);%图像矩阵转换成双精度浮点类型
f1=fft2(i2);%对图像进行二维离散傅里叶变换
fc1=fftshift(f1);%将变换后的图象频谱中心从矩阵的原点移到矩阵的中心
i=log(1+abs(fc1));%对变换后的图像矩阵数据求绝对值后取自然对数 imshow(i);
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xlabel('傅里叶变换图像 ');handles.img=i;直方图均衡化：
axes(handles.axes2);%定义图形区域 axes2 T=getimage;%从坐标轴获取图像数据
x=rgb2gray(handles.img);%利用 rgb2gray函数对源图像进行灰度处理 h=histeq(x);%对图像进行直方图均衡化处理
imshow(h);%显示图像
xlabel('直方图均衡化后的图像 ');handles.img=h;低通滤波器处理： axes(handles.axes2);y1=handles.img;%获取图像
x=rgb2gray(handles.img);%灰度变换
f=double(x);%数据类型转换为双精度数值
g=fft2(f);%二维离散傅里叶变换
g=fftshift(g);%将变换后的图象频谱中心从矩阵的原点移到矩阵的中心
[M,N]=size(g);%返回矩阵 g 的大小，即 M 为行数，N 为列数
nn=2;%二阶巴特沃斯低通滤波器 d0=50;%截止频率 50Hz m=fix(M/2);
n=fix(N/2);%取矩阵 g 的行数和列数一半的整数
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for i=1:M
for j=1:N % 循环
d=sqrt((i-m)^2+(j-n)^2);
h=1/(1+0.414*(d/d0)^(2*nn));%计算低通滤波器传递函数
result(i,j)=h*g(i,j);%结果返回到 result
end end result=ifftshift(result);%将图象频谱中心从矩阵的中心移到矩阵的原点 y2=ifft2(result);%二维离散傅里叶反变换
y3=uint8(real(y2));%把矩阵 y2 实部转换成 8 位无符号数据
imshow(y3);%显示低通滤波后的图像
xlabel('低通滤波图像 ');handles.img=y3;高通滤波器处理： axes(handles.axes2);x=handles.img;%获取图像
y=rgb2gray(handles.img);%灰度变换
f=double(y);%数据类型转换为双精度数值 k=fft2(f);%二维离散傅里叶变换
g=fftshift(k);%将变换后的图象频谱中心从矩阵的原点移到矩阵的中心
[M,N]=size(g);%返回矩阵 g 的大小，即 M 为行数，N 为列数
nn=2;%二阶
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d0=25;%截止频率 25Hz m=fix(M/2);n=fix(N/2);for i=1:M
for j=1:N %循环 d=sqrt((i-m)^2+(j-n)^2);if d<=d0 h=0;else h=1;end result(i,j)=h*g(i,j);%结果返回到 result end end result=ifftshift(result);%将图象频谱中心从矩阵的中心移到矩阵的原点
y2=ifft2(result);%二维离散傅里叶反变换
y3=uint8(real(y2));%把矩阵 y2 实部转换成 8 位无符号数据 imshow(y3);%显示高通滤波后的图像
xlabel('高通滤波图像 ');handles.img=y3;上下翻转：
axes(handles.axes2);
T= getimage;%从坐标轴获取图像数据 f=flipud(handles.img);%将图像矩阵上下翻转
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imshow(f);%显示翻转后的图像
xlabel('上下翻转后的图像 ');handles.img=f;左右翻转：
axes(handles.axes2);T= getimage;%从坐标轴获取图像数据 f=fliplr(handles.img);%将图像矩阵左右翻转
imshow(f);%显示翻转后的图像
xlabel('左右翻转后的图像 ');handles.img=f;
二、调试分析
这个错误主要是不细心造成，检查发现右括号少了，加上就解决了。
对变量没有定义，直接进行使用，在程序开始之前对其进行了重新定义。
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Freqz错误使用，对程序及freqz参数调整，得到解决。
跟上面的问题一样，都是对freqz重新调整，得到解决。如图所示：
没有对axes1进行定义，直接使用，程序加了：axes(handles.axes1);得到解决。
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这个错误开始的时候以为是图窗设计的不合理，或者是程序的问题，就把图窗和.m文件都删了重新设计，还是这个错误，排除了图窗设计错误，就对程序进行重新设计，最后实现了简单的图像处理按钮的编写并且没有了错误。
直接对.img进行了使用，对程序作了一下改动，此问题得到解决：
三、测试结果
1、仿真系统开始界面：
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2、基本信号显示：
①：正弦信号的显示：
②：方波信号的显示：
③：锯齿信号的显示：
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④：单位阶跃信号的显示：
⑤：抽样信号的显示：
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⑥：指数信号的显示：
3、序列运算：
①：单位脉冲序列：
②：单位阶跃序列：
③：指数序列：
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④：序列卷积：
4、卷积与傅里叶变换：
①：卷积：
②：方波傅里叶分析：
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③：离散傅里叶变换：（主要是对指数信号）
④：快速傅里叶变换：（主要是对指数信号）
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5、滤波器设计：
①：FIR低通滤波器：
②：FIR高通滤波器：
③：FIR带通滤波器：
④：巴特沃斯低通滤波器：（幅频与相频图线）
《信号处理matlab仿真》结课作业
⑤：切比雪夫I型滤波器：
6、简单图像处理：
①：选择图片打开：
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②：灰度处理：
③：傅里叶变换：
④：直方图均衡化：
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⑤：低通滤波器处理：
⑥：高通滤波器处理：
⑦：上下翻转：
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⑧：左右翻转：
注：每项操作完成后，都有一个返回主界面按钮，为退出此项操作，这里不一一展示。
四、课程总结及心得体会
通过近一段的学习，我明确了matlab是一款集数据分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，可方便地应用于数学计算、算法开发、数据采集、系统建模和仿真、数据分析和可视化、科学和应用软件开发等方面的强悍软件，是研究人员、工程人员研究工作中不可多得的工具，也是我们学习过程中必不可少的软件。而正因为其强
《信号处理matlab仿真》结课作业
大之处，以及可视性及可交互性使我对它的学习产生了浓厚的兴趣。开学至今，我们学习了 matlab 矩阵及其运算、matlab 程序设计、m文件操作、m文件 调试、m文件编程以及 matlab 绘图等，一段时间下来，对 matlab 还是有了一定的框架性认识及编程能力。并且在学习matlab 过程中，我感觉到它和 c 语言有许多相似之处，它有c语言的特征，但是比 c 语言编程计算更加简单，适合于复杂的数学运算。以上就是我对此课程的总结和心得体会。
根据自己学习的过程提出以下两点建议：
1、针对上课学习： 对于软件类的学习存在这样一个问题，我们可以上课时带电脑到课堂上或机房授课，一方面老师在讲台上演示，另 一方面同学们在下面即时练习，这样印象会更加深刻。
2、针对课下学习：近期 matlab 学习，老师给的课下作业很少，仅有实验，也许老师考虑同学们比较忙，以及可能交上来的作业效果质量达不到预期效果。但我认为适量的课下作业还是非常有必要的，尤其是对于我们这些普遍自制力较差的情况，这点显得更加有意义。课下作业可以布置那些老师演示过的程序或 ppt 中程序略加改动，让我们下课后及时完成上交。可以使我们及时巩固。
第五篇：数字图像matlab结课作业[模版]
clear all;close all;I=imread('e:5.tif');imshow(I);I_gray=rgb2gray(I);figure,imshow(I_gray);I_gray_hist=imhist(I_gray);figure,imshow(I_gray_hist);Ibw=im2bw(I_gray,0.7);figure,imshow(Ibw);
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