用于信号处理的MATLAB基本操作.doc

数字信号处理实验报告
实验室： 实验日期：年 月 日
院（系）

年级、专业、班

姓名

成绩

课程
名称
数字信号处理
实验项目
名 称
用于信号处理的MATLAB
基本操作
指导
教师

一 ，实验目的
1、学习和掌握MATLAB最基本的矩阵运算与绘图工具；
2、学习用MATLAB实现信号处理的基本操作.
二，实验原理
MATLAB是集数值计算，符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算语言。作为强大的科学计算平台，它几乎能够满足所有的计算需求。
MATLAB软件具有很强的开放性和适用性。在保持内核不变的情况下，MATLAB可以针对不同的应用学科推出相应的工具箱(toolbox)。目前，MATLAB已经把工具箱延伸到了科学研究和工程应用的诸多领域，诸如数据采集、概率统计、信号处理、图像处理和物理仿真等，都在工具箱（Toolbox）家族中有自己的一席之地。
MATLAB语言是一种运算纸型的运算语言，其特点就是与平时在运算纸上书写运算的形式相同；其变量均以矩阵向量形式表示（单独一个数据可以认为是一维向量）；其程序语法类似于C语言。针对数字图像处理的需要，可以重点掌握以下几个内容：矩阵、向量的输入和操作（包括如何输入一个矩阵，如何产生一个全零全一的矩阵，如何对一个矩阵的行列元素进行读取、写入）；矩阵与向量的基本运算（包括加、减、点乘等）
三，使用仪器，材料
微型计算机，MATLAB7.0开发环境

四，实验内容与步骤
1. 熟悉MATLAB的使用环境和方法。
2. 练习使用基本的向量生成、矩阵运算、绘图等语句。
a) 利用冒号（：）生成向量
X1=[1 2 3 4 5]
X2=[1.000 1.500 2.000 2.500]
X3=[5 4 3 2 1]
b) 分别生成3*3，3*4的全0矩阵，全1矩阵和随机矩阵
c) 分别输入矩阵 1 2 3 1.0 1.1 1.2
A= 4 5 6 B= 2.0 2.1 2.2
7 8 9 3.0 3.1 3.2
d) 分别计算A+B，A-B，A+3，A-4，A*B，A.*B，C=inv（A）,A/B,A./B
e) 分别计算sin(x1),cos(x1),exp(x1),lg(x2),sqrt(x2)
五，实验过程原始记录（数据，图表，计算等）
生成向量X1,X2,X3
>> X1=1:5
X1 =
1 2 3 4 5
>> X2=1.0:0.5:2.5
X2 =
1.0000 1.5000 2.0000 2.5000
>> X3=5:-1:1
X3 =
5 4 3 2 1
分别生成3*3，3*4的全0矩阵，全1矩阵和随机矩阵
>> zeros(3)
ans =
0 0 0
0 0 0
0 0 0
>> zeros(3,4)
ans =
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
>> ones(5)
ans =
1 1 1 1 1
1 1 1 1 1
1 1 1 1 1
1 1 1 1 1
1 1 1 1 1
>> rand(5)
ans =
0.4966 0.6602 0.7271 0.7027 0.7948
0.8998 0.3420 0.3093 0.5466 0.9568
0.8216 0.2897 0.8385 0.4449 0.5226
0.6449 0.3412 0.5681 0.6946 0.8801
0.8180 0.5341 0.3704 0.6213 0.1730
分别输入矩阵
>> A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9];
>> B=[1.0,1.1,1.2;2.0,2.1,2.2;3.0,3.1,3.2];
分别计算A+B，A-B，A+3，A-4A*B，A.*B，C=inv（A）,A/B,A./B
>> A+B
ans =
2.0000 3.1000 4.2000
6.0000 7.1000 8.2000
10.0000 11.1000 12.2000
>> A-B
ans =
0 0.9000 1.8000
2.0000 2.9000 3.8000
4.0000 4.9000 5.8000
>> A+3
ans =
4 5 6
7 8 9
10 11 12
>> A-4
ans =

-3 -2 -1
0 1 2
3 4 5
>> A*B
ans =

14.0000 14.6000 15.2000
32.0000 33.5000 35.0000
50.0000 52.4000 54.8000
>> A.*B
ans =
1.0000 2.2000 3.6000
8.0000 10.5000 13.2000
21.0000 24.8000 28.8000
>> C=inv(A)
C =
1.0e+016 *

-0.4504 0.9007 -0.4504
0.9007 -1.8014 0.9007
-0.4504 0.9007 -0.4504
>> A/B
ans =
14.5000 -0.0000 -4.5000
13.0000 -0.0000 -3.0000
11.5000 -0.0000 -1.5000
>> A./B
ans =
1.0000 18182 2.5000
2.0000 2.3810 2.7273
2.3333 2.5806 2.8125
分别计算sin(x1),cos(x1),exp(x1),lg(x2),sqrt(x2)
>> sin(X1)
ans =
0.8415 0.9093 0.1411 -0.7568 -0.9589
>> cos(X1)
ans =
0.5403 -0.4161 -0.9900 -0.6536 0.2837
>> exp(X1)
ans =
2.7183 7.3891 20.0855 54.5982 148.4132
>> log(X2)
ans =
0 0.4055 0.6931 0.9163
>> sqrt(X2)
ans =
1.0000 1.2247 1.4142 1.5811
六，实验结果分析或总结
通过本次实验，我学习和掌握了MATLAB最基本的矩阵运算与绘图工具并学习用MATLAB实现信号处理的基本操作.已达到实验目的。