matlab综合大作业(附详细答案)

matlab综合大作业(附详细 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ) 《MATLAB语言及应用》期末大作业报告 1(数组的创建和访问(20分，每小题2分): 1) 利用randn函数生成均值为1，方差为4的5*5矩阵A; 实验程序:A=1+sqrt(4)*randn(5) 实验结果: A = 0.1349 3.3818 0.6266 1.2279 1.5888 -2.3312 3.3783 2.4516 3.1335 -1.6724 1.2507 0.9247 -0.1766 1.1186 2.4286 1.5754 1.6546 5.3664 0.8087 4.2471 -1.2929 1.3493 0.7272 -0.6647 -0.3836 2) 将矩阵A按列拉长得到矩阵B; 实验程序:B=A(:) 实验结果: B = 0.1349 -2.3312 1.2507 1.5754 -1.2929 3.3818 3.3783 0.9247 1.6546 1.3493 0.6266 2.4516 -0.1766 5.3664 0.7272 1.2279 3.1335 1.1186 0.8087 -0.6647 1.5888 -1.6724 2.4286 4.2471 -0.3836 3) 提取矩阵A的第2行、第3行、第2列和第4列元素组成2*2的矩阵C; 实验程序:C=[A(2,2),A(2,4);A(3,2),A(3,4)] 实验结果: C = 3.3783 3.1335 0.9247 1.1186 4) 寻找矩阵A中大于0的元素;] 实验程序:G=A(find(A>0)) 实验结果: G = 0.1349 1.2507 1.5754 3.3818 3.3783 0.9247 1.6546 1.3493 0.6266 2.4516 5.3664 0.7272 1.2279 3.1335 1.1186 0.8087 1.5888 2.4286 4.2471 5) 求矩阵A的转置矩阵D; 实验程序:D=A' 实验结果: D = 0.1349 -2.3312 1.2507 1.5754 -1.2929 3.3818 3.3783 0.9247 1.6546 1.3493 0.6266 2.4516 -0.1766 5.3664 0.7272 1.2279 3.1335 1.1186 0.8087 -0.6647 1.5888 -1.6724 2.4286 4.2471 -0.3836 6) 对矩阵A进行上下对称交换后进行左右对称交换得到矩阵E; 实验程序:E=flipud(fliplr(A)) 实验结果: E = -0.3836 -0.6647 0.7272 1.3493 -1.2929 4.2471 0.8087 5.3664 1.6546 1.5754 2.4286 1.1186 -0.1766 0.9247 1.2507 -1.6724 3.1335 2.4516 3.3783 -2.3312 1.5888 1.2279 0.6266 3.3818 0.1349 7) 删除矩阵A的第2列和第4列得到矩阵F; 实验程序:F=A; F(:,[2,4])=[] 实验结果: F = 0.1349 0.6266 1.5888 -2.3312 2.4516 -1.6724 1.2507 -0.1766 2.4286 1.5754 5.3664 4.2471 -1.2929 0.7272 -0.3836 8) 求矩阵A的特征值和特征向量; 实验程序:[Av,Ad]=eig(A) 实验结果: 特征向量Av = -0.4777 0.1090 + 0.3829i 0.1090 - 0.3829i -0.7900 -0.2579 -0.5651 -0.5944 -0.5944 -0.3439 -0.1272 -0.2862 0.2779 + 0.0196i 0.2779 - 0.0196i -0.0612 -0.5682 -0.6087 0.5042 - 0.2283i 0.5042 + 0.2283i 0.0343 0.6786 0.0080 -0.1028 + 0.3059i -0.1028 - 0.3059i 0.5026 0.3660 特征值Ad = 6.0481 0 0 0 0 0 -0.2877 + 3.4850i 0 0 0 0 0 -0.2877 - 3.4850i 0 0 0 0 0 0.5915 0 0 0 0 0 -2.3024 9) 求矩阵A的每一列的和值; 实验程序:lieSUM=sum(A) 实验结果: lieSUM =-0.6632 10.6888 8.9951 5.6240 6.2087 10) 求矩阵A的每一列的平均值; 实验程序:average=mean(A) 实验结果: average =-0.1326 2.1378 1.7990 1.1248 1.2417 2(符号计算(10分，每小题5分): 21) 求方程组关于的解; yz,uyvzwyzw，，,，，,0,0 实验程序:S = solve('u*y^2 + v*z+w=0', 'y+z+w=0','y,z'); y= S. y, z=S. z 实验结果: y = [ -1/2/u*(-2*u*w-v+(4*u*w*v+v^2-4*u*w)^(1/2))-w] [ -1/2/u*(-2*u*w-v-(4*u*w*v+v^2-4*u*w)^(1/2))-w] z = [ 1/2/u*(-2*u*w-v+(4*u*w*v+v^2-4*u*w)^(1/2))] [ 1/2/u*(-2*u*w-v-(4*u*w*v+v^2-4*u*w)^(1/2))] dxdy,,,yx,2) 利用dsolve求解偏微分方程的解; dtdt 实验程序:[x,y]=dsolve('Dx=y','Dy=-x') 实验结果: x =-C1*cos(t)+C2*sin(t) y = C1*sin(t)+C2*cos(t) 3(数据和函数的可视化(20分，每小题5分): 22xy，,11) 二维图形绘制:绘制方程 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示的一组椭圆，其中22aa25, a,0.5:0.5:4.5; 实验程序: t=0:0.01*pi:2*pi; for a=0.5:0.5:4.5; x=a*cos(t); y=sqrt(25-a^2)*sin(t); plot(x,y) hold on end 实验结果: 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5-5-4-3-2-1012345 xyx,sinx,[0,4]2) 利用plotyy指令在同一张图上绘制和在上的曲线; y,10 实验程序: x=0:0.1:4; y1=sin(x); y2=10.^x; [ax,h1,h2]=plotyy(x,y1,x,y2); set(h1,'LineStyle','.','color','r'); set(h2,'LineStyle','-','color','g'); legend([h1,h2],{'y=sinx';'y=10^x'}); 实验结果: 1 10000y=sinxxy=10 05000 -10 000.50.5111.51.5222.52.5333.53.544 223) 用曲面图表示函数; zxy,， 实验程序: x=-3:0.1:3; y=-3:0.1:3; [X,Y]=meshgrid(x,y); Z=X.^2+Y.^2; surf(X,Y,Z) 实验结果: 20 15 10 5 0424200-2-2-4-4 ,yt,cos4) 用stem函数绘制对函数的采样序列; 4 实验程序: t=-8:0.1:8; y=cos(pi.*t/4); stem(y) 实验结果: 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1020406080100120140160180 4. 设采样频率为Fs= 1000 Hz，已知原始信号为，由x,sin(2π，80t)，2sin(2π，150t) ˆ于某一原因，原始信号被白噪声污染，实际获得的信号为，要求 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 x,x，randn(size(t)) 出一个FIR滤波器恢复出原始信号。(20分) 实验程序: t=0:0.001:0.2; x1=sin(2*pi*80*t)+2*sin(2*pi*150*t); x2=randn(size(t)); %添加随机噪声; x=x1+x2; A=[1 -1.143 0.4128]; %滤波器分母系数; B=[0.06745 0.1348 0.06745]; %滤波器分子系数; y=filter(B, A, x); plot(t, x, ':' , t, y, '-'); legend('带有噪声的信号波形','FIR滤波后信号波形'); t=0:0.2:200; x=sin(2*pi*80*t)+2*sin(2*pi*150*t)+randn(size(t)); n=3; f=9; [b,g]=sgolay(n,f); halfwin=((f+1)/2)-1; for n=(f+1)/2:996-(f+1)/2; SG0(n)=dot(g(:,1),x(n-halfwin:n+halfwin)); end subplot(2,1,1);plot(x(1:length(SG0))); subplot(2,1,2);plot(SG0); 实验结果: 4 2 0 -2 -401002003004005006007008009001000 2 1 0 -1 -201002003004005006007008009001000 5. 人体心电图测量信号在测量的过程中经常会受到工业高频干扰，所以必须经过低通 滤波处理后，才能判断心脏功能的有用信息。下面是一组实际心电图信号采样的样本x(n)， 其中存在高频干扰。试在实验中，通过MATLAB程序，以x(n)作为输入序列，滤出其中的 干扰成分。x(n) = {-4，-2，0，-4，-6，-4，-2，-4，-6，-6，-4，-4，-6，-6，-2，6，12，8， 0，-16，-38，-60，-84，-90，-66，-32，-4，-2，8，12，12，10，6，6，4，0，0，0，0，0， -2，-2，0，0，-2，-2，-2，-2，0}。(20分，每小题4分)) 1) 绘制原数据图形; 2) 设计巴特沃斯低通滤波器并绘制出其幅频响应曲线; 3) 用设计的滤波器对原数据进行滤波;绘制滤波后的数据图; 4) 绘制原数据功率谱图; 5) 绘制滤波后的数据功率谱图。 解:(1)实验程序: xn=[-4 -2 0 -4 -6 -4 -2 -4 -6 -6 -4 -4 -6 -6 -2 6 12 8 0 -16 -38 -60 -84 -90 -66 -32 -4 -2 8 12 12 10 6 6 4 0 0 0 0 0 -2 -2 0 0 -2 -2 -2 -2 0]; N=49; n=0:N-1; stem(n,xn); %绘制原数据图形 title('原数据图形'); 实验结果: 原数据图形20 0 -20 -40 -60 -80 -10005101520253035404550 (2)实验程序: N_filter=10;fs_filter=5000; %20阶滤波器，采样频率5000Hz wn_filter=1000/(fs_filter/2); % 截止频率1000Hz [b,a]=butter(N_filter,wn_filter); freqz(b,a); %画出频率特性 title('低通滤波器频率特性'); 实验结果: 低通滤波器频率特性200 0 -200Magnitude (dB) -40000.10.20.30.40.50.60.70.80.91Normalized Frequency (，, rad/sample) 0 -500 Phase (degrees) -100000.10.20.30.40.50.60.70.80.91Normalized Frequency (，, rad/sample) (3)实验程序: yn=filter(b,a,xn); %滤波 stem(n,yn); title('滤波后的数据图'); 实验结果: 滤波后的数据图20 0 -20 -40 -60 -80 -10005101520253035404550 (4)实验程序: Nfft=1024; periodogram(xn,window,nfft,fs_filter); %绘制原数据功率谱图 实验结果: Periodogram Power Spectral Density Estimate10 0 -10 -20 -30Power/frequency (dB/Hz) -40 -5000.511.522.5Frequency (kHz) (5)实验程序:periodogram(yn,window,nfft,fs_filter); %绘制滤波后数据功率谱图 实验结果: Periodogram Power Spectral Density Estimate10 0 -10 -20 -30 -40 Power/frequency (dB/Hz)-50 -60 -7000.511.522.5Frequency (kHz) 6.已知x(n)=[2 1 0 1]，计算如下表达式:(10分) 1) 计算的6点DFT结果; xnXk，，，，实验程序:xn=[2 1 0 1]; Xk=fft(xn,6) 实验结果: Xk=4.0000 1.5000-0.8660i 2.5000-0.8660i 0 2.5000+0.8660i 1.5000+0.8660i 3k2) 已知ynIDFTxn,，求，，; YkWXk,，，，，，，，，6，，实验程序: 实验结果: WkXk,，，RewnIDFTXk,，，3) 已知，求; ，，，，，，，，，，，， 实验程序: 实验结果: 4) 已知，求; QkXk,2qn，，，，，，实验程序: 实验结果: 25) 已知=，求; zkXkzn，，，，，，实验程序: 实验结果: