MATLAB程序

1. 用MATLAB命令产生如下信号，并绘出波形图

(1) 2e?1.5tu(t)

t=-2*pi:pi/50:2*pi; a=t>=0;

f(a)=2*exp(-1.5*t(a)); f(~a)=0; plot(t,f)

（2）2sin(2?t??4)

t=-2*pi:pi/50:2*pi; y=2*sin(2*pi*t+pi/4); plot(t,y)

(3) f(t)???2?00?t?1

t?0,t?1t=-5:0.01:5;

y=2*rectpuls(t-0.5,1); plot(t,y) axis equal

2. 已知信号f(t)的波形如图所示，试用MATLAB命令画出f(t?2)、

f(3t)、f(?t)、f(?3t?2)的波形图。

f(t)1?201t

function y=p(t) y1=(t<0&t>=-2);

y2=(-t+1).*(t<=1&t>=0); y=y1+y2

t=-5:0.01:5; y=p(t-2); plot(t,y) axis equal

t=-5:0.01:5; y=p(3*t); plot(t,y) axis equal

t=-5:0.01:5; y=p(-t); plot(t,y) axis equa

数学软件matlab

例5-1 在0≤x≤2 区间内，绘制曲线 y=2e-0.5xcos(4πx) 程序如下： x=0:pi/100:2*pi;

y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); plot(x,y)

例5-2 绘制曲线 x t sin3 t 。 程序如下： y tsin2

tt=0:0.1:2*pi; x=t.*sin(3*t); y=t.*sin(t).*sin(t); plot(x,y);

例5-3 分析下列程序绘制的曲线。 x1=linspace(0,2*pi,100); x2=linspace(0,3*pi,100); x3=linspace(0,4*pi,100); y1=sin(x1); y2=1+sin(x2); y3=2+sin(x3); x=[x1;x2;x3]'; y=[y1;y2;y3]'; plot(x,y,x1,y1-1)

例5-4 用不同标度在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4πx) 和y2=2e-0.5xcos(πx)。 程序如下： x=0:pi/100:2*pi;

y1=0.2*exp(-0.5*

%************************************************************************** % 图像检索——形状特征提取

%利用HU的七个不变矩作为形状特征向量 %Image : 输入图像数据

%n : 返回七维形状特征行向量

%************************************************************************** function n = Shape(Image)

% Image = imread('E:\\\\1\\\\1.jpg'); % [M,N,O] = size(Image); M = 256; N = 256;

%--------------------------------------------------------------------------

%彩色图像灰度化

%--------------------------------------------------------------------------

Gray = double(0.3*Image(:,:,1)+0.

%main_OFDM.m

%一个相对完整的OFDM通信系统的仿真设计，包括编码，调制，IFFT， %上下变频，高斯信道建模，FFT，PAPR抑制，各种同步，解调和解码等模 %块，并统括系统性能的仿真验证了系统设计的可靠性。

clear all close all clc

%++++++++++++++++++++++++++全局变量++++++++++++++++++++++++++++++ % seq_num 表示当前帧是第几帧 % count_dds_up 上变频处的控制字的累加

% count_dds_down 下变频处的控制字的累加（整整） % count_dds_down_tmp 下变频处的控制字的累加（小数） % dingshi 定时同步的定位

% m_syn 记录定时同步中的自相关平台 global seq_num global count_dds_up global count_dds_down

global count_dds_down_tmp global dingshi global m_syn

%+

%main_OFDM.m

%一个相对完整的OFDM通信系统的仿真设计，包括编码，调制，IFFT， %上下变频，高斯信道建模，FFT，PAPR抑制，各种同步，解调和解码等模 %块，并统括系统性能的仿真验证了系统设计的可靠性。

clear all close all clc

%++++++++++++++++++++++++++全局变量++++++++++++++++++++++++++++++ % seq_num 表示当前帧是第几帧 % count_dds_up 上变频处的控制字的累加

% count_dds_down 下变频处的控制字的累加（整整） % count_dds_down_tmp 下变频处的控制字的累加（小数） % dingshi 定时同步的定位

% m_syn 记录定时同步中的自相关平台 global seq_num global count_dds_up global count_dds_down

global count_dds_down_tmp global dingshi global m_syn

%+

1.均匀线阵方向图

%8阵元均匀线阵方向图，来波方向为0度 clc;

clear all; close all;

imag=sqrt(-1);

element_num=8;%阵元数为8

d_lamda=1/2;%阵元间距d与波长lamda的关系 theta=linspace(-pi/2,pi/2,200);

theta0=45/180*pi;%来波方向 (我觉得应该是天线阵的指向) %theta0=0;%来波方向

w=exp(imag*2*pi*d_lamda*sin(theta0)*[0:element_num-1]');

for j=1:length(theta) %(我认为是入射角度，即来波方向,计算阵列流形矩阵A) a=exp(imag*2*pi*d_lamda*sin(theta(j))*[0:element_num-1]');

p(j)=w'*a; %(matlab中的'默认为共轭转置，如果要计算转置为w.'*a) end figure;

plot(theta,abs(p)),grid on xlabel('theta/radian') ylabel('amplitude')

title('8阵元均匀线阵方向图

1． 数据导入matlab

1.1启动Matlab软件 1.2点击

载入故障数据中的G2015，Workspace窗口出现：

1.3取第一组数据G201，命令窗口输入：

G201=G2015(1:1:20000);

2. 数据预处理

在测试中由数据采集所得的原始信号，在分析前需要进行预处理，以提高数据的可靠性和真实性，并检查信号的随机性，以便正确地选择分析处理方法。预处理工作主要包括三个方面：一是除去信号中的外界干扰信号和剔除异常数据，如趋势项和异点；二是对原始数据进行适当的平滑或拟合；三是对原始信号的特性进行检验。当然这些处理工作不是全部必需的，可以选—项或两项内容，当认为原始信号获取工作十分可靠或原始数据简单可以直接判断的情况下，也可以不进行这些预处理工作。以下所做数据预处理，故障轴承以G201为例，正常轴承以Z201为例，观察原始数据经过不同方法做处理前后的变化。

1.1零均值化处理（原理公式见报告P8）

命令窗口输入：

G201l=G201-sum(G201)/20000;%G201l为零均值处理后的数据。 “20000”为采样点数。sum为求和语句

subplot(2,1,1),plot(G201);subplot(2,1,2),pl

南通广播电视大学

2011年--2012年第一学期

教 案

系（ 部 ） 艺术传媒学院

教师姓名

课程名称 MATLAB程序设计

授课班级 09电气自动化

总 时 数 36

授课日期 9/19 授课时数 4 授课形式 讲 授 实验 第一章 数值计算功能 1.1 矩阵及其运算 授课章节名称 1.2 微分和积分 1.3 MATLAB与线性代数 教学目的 通过对本章的学习，读者可以编写简单且功能完善的MATLAB 7程序，从而解决各类基本问题，用户可以通过本章逐步掌握MATLAB 7的数值计算方法 1 矩阵的生成和基本的数值运算 2 稀疏型矩阵的生成和基本操作 3 数值微分的求解方法 教学重点、难点 更新、补充、删节内容 概率统计 （删节） 课外作业 打印稿或电子稿（附后） 课后体会 MATLAB 是工程计算的非常实用的软件，可以用于进行数字系统仿真，建模，图像处理，simlink仿真分析，高数中的相关数学运算，因此，MATLAB的应用领域非常广泛，对学生的学习有很大帮助。

授课主要内容或提纲 使用教具、挂图

mathematics

Basic Matrix Operations

>> a=[1 2 3 4 5]生成矩阵； >> b=a+2矩阵加上数字 >> plot(b)画三点图 >> grid on生成网格 >> bar(b)生成条状图

>> xlabel('sample#') 给X轴加标注 >> ylabel('pound') 给Y轴加标注 >> title('bar plot')加标题 >> plot(b,'*')用*表示点

>> axis([0 10 10 20 0 20])各个轴的范围 >> A = [1 2 0; 2 5 -1; 4 10 -1] >> B=A'转置 >> C=A*B矩阵相乘 >> C=A.*B数组相乘 >> X=inv(A)逆 >> I=inv(A)*A单位矩阵 >> eig(A)特征值

>> svd(A) the singular value decomposition. 奇异值分解

>> p = round(poly(A))生成特征多项式的系数 >> roots(p) 特征多项式的根，即矩阵的特征值 >> q = conv(p,p) 向量的卷积 >> r = conv(p,q) 再向量的卷积 >

波束形成与智能天线

1.均匀线阵方向图

%8阵元均匀线阵方向图，来波方向为0度 clc;

clear all; close all;

imag=sqrt(-1);

element_num=8;%阵元数为8

d_lamda=1/2;%阵元间距d与波长lamda的关系 theta=linspace(-pi/2,pi/2,200); theta0=0;%来波方向

w=exp(imag*2*pi*d_lamda*sin(theta0)*[0:element_num-1]'); for j=1:length(theta)

a=exp(imag*2*pi*d_lamda*sin(theta(j))*[0:element_num-1]'); p(j)=w'*a; end figure;

plot(theta,abs(p)),grid on xlabel('theta/radian') ylabel('amplitude')

title('8阵元均匀线阵方向图')

当来波方向为45度时，仿真图如下：

8阵元均匀线阵方向图如下，来波方向为0度，20log（dB）

随着阵元数的增加，波束宽度变窄，分辨力提高：仿真图如下：

2. 波束宽度与