专业基础课程设计(完成)

课程设计任务书

学生姓名:____＿崔运宏_＿专业班级: 电信1304 班

指导教师:胡君萍工作单位：信息工程学院

题目：专业基础实践第７套综合题

初始条件:

（1）提供实验室机房及其Matlaｂ6.5以上版本软件；

（2)《ＭATLAB教程》学习。

要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）:

(1）选择一本《MATＬAＢ教程》，认真学习该教程的全部内容，包括基本使用方法、数组运算、矩阵运算、数学运算、程序设计、符号计算、图形绘制、GUI设计等内容;

(2）对该套综合题的１0道题，进行理论分析，针对具体设计部分的原理分析、建模、必要的推导和可行性分析，画出程序设计框图，编写程序代码(含注释),上机调试运行程序，记录实验结果(含计算结果和图表)。

(３)对实验结果进行分析和总结;

（４)要求阅读相关参考文献不少于５篇;

（5)根据课程设计有关规范，按时、独立完成专业基础实践说明书。

时间安排:

（1）布置课程设计任务,查阅资料，学习《ＭATＬAB教程》2．５天；（2)进行编程设计2天;

（3）完成专业基础实践报告书1天；

(４)答辩0.5天;指导教师签名：年月日

系主任(或责任教师)签名:年月日

目录

前言 ......................................................................................................................................... ３MATＬＡB简介 . (3)

Matlab的功能4?

二设计题目 (5)

三设计内容 (6)

３．2题二7?

3.3题三 (8)

3.4题四 (9)

３.5题五1?５

3.６题六 ................................................................................................ 错误!未定义书签。3．７题七?１6

3.8题八 (18)

３.９题九1?９

３.10题十20?

四课程设计心得?２2

参考文献?２３

本科生课程设计成绩评定表 (24)

前言

MＡＴLAB简介

?MATLAB软件由美国Math Wｏrｋs公司于1984年推出，经过不断的发展和

完善,如今己成为覆盖多个学科的国际公认的最优秀的数值计算仿真软件。MATLAB具备强大的数值计算能力,许多复杂的计算问题只需短短几行代码就可在MAＴＬAB中实现。作为一个跨平台的软件，MATLAB已推出Uniｘ、Ｗindows、Liｎux和Mａc等十多种操作系统下的版本，大大方便了在不同操作系统平台下的研究工作。

MATＬAB软件具有很强的开放性和适应性。在保持内核不变的情况下，MAT ＬAB可以针对不同的应用学科推出相应的工具箱(tｏｏｌbox），目前己经推出了图象处理工具箱、信号处理工具箱、小波工具箱、神经网络工具箱以及通信工具箱等多个学科的专用工具箱,极大地方便了不同学科的研究工作。国内已有越来越多的科研和技术人员认识到MATLAB的强大作用,并在不同的领域内使用MATLAB来快速实现科研构想和提高工作效率。

MAＴLAB提供了２０类图像处理函数，涵盖了图像处理的包括近期研究成果在内的几乎所有的技术方法,是学习和研究图像处理的人员难得的宝贵资料和加工工具箱。这些函数按其功能可分为:图像显示;图像文件Ｉ/O；图像算术运算;几何变换;图像登记;像素值与统计；图像分析;图像增强；线性滤波;线性二元滤波设计;图像去模糊;图像变换；邻域与块处理;灰度与二值图像的形态学运算;结构元素创建与处理;基于边缘的处理;色彩映射表操作；色彩空间变换；图像类型与类型转换。

Ｍatlab的功能

??1) 强大的科学计算机数据处理能力

2）出色的图形处理功能

3) 应用广泛的模块集合工具箱

４) 实用的程序接口和发布平台

Mａtlａｂ的典型应用

?１) 数据分析

2) 数值与符号计算；

3) 工程与科学绘图；

4) 控制系统设计;

5) 航天工业;

6) 汽车工业；

７) 生物医学工程;

8) 语音处理;

9) 图像与数字信号处理;

1０) 财务、金融分析;

1１) 建模、仿真及样机开发；

12) 新算法研究开发;

13) 图形用户界面设计。

二设计题目

第７套题：Mａｔｌab应用课程设计7

1.求［100,2０0]之间第一个能被2１整除的整数。

2.绘制余弦曲线y=cos(x)和指数函数ｙ=x^2曲线。

3.计算２+4＋6...+10０的值，当和大于２0００时终止计算。

４．分析下面每条指令的功能并运行,观察执行结果。

（1）Ｘ＝０:0.25:3；

Y=Ｘ.*eｘp(-X)；

pｌｏt（X,Y),xlabｅｌ(‘ｘ’),ｙlabel(‘ｙ’）,tｉ

tle(‘y=x*exp(-x)’)；

（2） A=zｅros(３,5）

Ａ(:)=-7：7

L=abs(Ａ）>4

ｉｓlｏgicaｌ(L）

X=A(L)

（3） A=[1:5;6:10]

pow2(Ａ)

（4）Ａ=zeｒos(3,2)

A(:)=1:6

A=A*(1+ｉ）

A1=A ．’

B １＝Ａ’

（5） Ａ=ones(2,3)

B ＝ones （2)

Ｃ＝eye(４)

D=dia ｇ(Ｃ)

E=ｒepmat(C ，1,3）

5.利用ｗh ｉle …e ｎｄ循环结构编程求出1+3+5…+101的值。

６.随机生成一个10000×3的矩阵,并绘制其柱状图。

7. 利用swit ｃh …case 编写以下程序：

某商场对顾客所购买的商品实行打折销售,标准如下(商品价格用ｐr ｉc ｅ来表示):

p ｒic ｅ<200 无折扣

２00≤pric ｅ＜5０0 5％折扣

50０≤p ｒic ｅ＜1００0 10%折扣

Pr ｉｃe ≥１000 15％折扣

输入所售商品的价格，求其实际销售价格。

８. 利用函数调用编写函数文件,求半径r 分别为0.５与5时圆的面积与周长。 ９．已知-1y e cos(t)=，其中t 的范围是［0 10],计算ｙ的微分和积分并给出曲线图。

1０. 编写程序,用plot(ｘ,y)绘制下图所示曲线。

图2.1 曲线图

三设计内容

3.1题一

1.求[100,200］之间第一个能被21整除的整数。

分析:要求(100,2０0）之间第一个能被21整除的整数。首先需要一个循环变量n,使其从１0０到２00按步长为1递增,每增加一就用21去除看能否整除,若不能则继续循环,若能则跳出循环，输出ｎ即为所需整数。

1)程序代码

ｆoｒ n＝１00：200??%定义n的区间为100到２0０的for循环语句

iｆ mod(n,2１)==0 %用ｉｆ语句来判断n除以2１的余数是否为0

??x=ｎ；??%将整除的n值赋给x

breaｋ;??%跳出for循环

end?%结束if循环

??end ％结束foｒ循环

?x

2)运行结果为

>>ｘ

x=

?105

>>

?

3.2题二

?2．绘制余弦曲线ｙ＝ｃos(ｘ)和指数函数y=x^２曲线。

?分析:绘制曲线用plot函数。为了方便观察两个图像,应适当是指横纵坐标的大小，这需要用到aｘis（[ｘｍin xmaｘｙmin ｙmａx]）函数。设置其x 在（0.2*pi)，y为（-3，3)较为合适。

1)程序代码

x=0:pi／３0:２＊pi

y1=cｏs（x);

y2=ｘ.＊x;

plｏt(x,ｙ1,’－ro’，x，y2)

aｘｉs([0,2＊pｉ，-3,-３］）

ｈ=legｅnd（‘ｃos_x’，’x．*x’,2);

2)运行结果

图3.1 y=cosx和y=x^２曲线图

３.３题三

３．计算2＋４+６＋...+100的值，当和大于2000时终止计算。

?分析：由题意可知，该题是求偶数的和第一次大于200０时的值,因要设置累加后的值放在sum里面，用whiｌe循环,领m的初值为2步长为２,终值为100.

1)程序代码：

ｓuｍ＝0;

m＝2;

whiｌe ｓuｍ<=２000

?s um=sｕm+m;

??m=m+2;

ｅnd

sｕm

m

2)运行结果：

suｍ＝

??20７0

ｍ=

９２

３.4题四

4.分析下面每条指令的功能并运行,观察执行结果。

3.4.1

(1）X=0：0.25:3;

Y=X.*ｅxｐ（－X);

plｏt(Ｘ，Ｙ）,xlabel(‘x’), ylabｅｌ(‘y’),title(‘y=x*exp（-ｘ）’);

??分析:此题中需要用到绘制二维图形的基本函数ｐlｏt，常用形式为plｏ

t(x,y1，x,ｙ2）。并用t itle(‘y=x＊ｅxｐ(-x)’）为他加上图形标题；以及用以及用xlaｂel(‘x’）为他加上ｘ轴说明;和用ylabel（‘ｙ’)为他加上y 轴说明。

1)程序代码：

ｘ=0：0.25:3;

ｙ=ｘ.*exp(-x)；

pｌot(ｘ,ｙ),xlabｅl(‘ｘ’）,ylabｅl(‘y’),tｉtｌe（‘y=x＊eｘp(-x)’);

2)运行结果：

图3.2 y=x*ｅｘｐ(－x)的曲线图

3.4.２

（2）A=zｅｒoｓ(3,5)

A(：)=－7:7

Ｌ=abs(A)>4

iｓlｏgical（L)

X＝A(L)

分析:A=zeros(３，５）会产生一个3*５阶的全0矩阵A,A(:）=-７:７会将矩阵元素从-7到７依次赋值,L=ａbs（A)>4会标记矩阵Ａ中元素的绝对值大于4的元素，isｌoｇic(L)判断L是不是逻辑数,X=A(L)去除A中绝对值大于4的元素组成一个新的矩阵A。

1）程序代码:

A=zｅrｏｓ（3,５)

A(:)=－７:７

L=abｓ(Ａ）>4

isloｇicａｌ（L)

X=A（Ｌ)

?2)运行结果:

A =

0 0 0 0 0

００ 0 0 ０

0 0 0 0 ０Ａ=

-7 -４-1 2 5 －6 -3 0 3 6

-5 -２１ 4 7 L =

１ 0 ０ 0 1

1 0 0 0 1

1 0 0 0 １ans =

1

Ｘ =

－7

－6

-５

5

6

7

3.43

?(3)?A＝［1:5;6:1０］