电子信息系统仿真设计课程设计报告

电子信息仿真设计课程设计报告

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指导教师：

成绩：

开课时间: 2012 至2013 学年第一学期

MATLAB课程设计

目录

一、课程设计目的: (2)

二、课程设计任务： (2)

三、课程设计题目 (2)

3.1、画出分段函数图 (2)

3.2、信号的产生与变换 (3)

3.3、财经问题 (4)

3.4、计算平均学分积GPA (5)

3.5、供煤量分配问题 (6)

四、心得体会 (7)

五、参考文献 (8)

一、课程设计目的

（1）、熟悉MATLAB 的工作环境； （2）、掌握MATLAB 的基本操作； （3）、掌握MATLAB 的一些函数及调用格式； （4）、熟练掌握MATLAB 的基本应用。.

二、课程设计任务

按要求使用MATLAB ，完成以下内容： （1）、画出分段函数图； （2）、信号的产生与变换； （3）、财经问题； （4）、计算平均学分积GPA ； （5）、供煤量分配问题。

三、课程设计内容

3.1、画出分段函数图

2222

220.5457exp(0.75 3.75 1.5),1

(,)0.7575exp(6),11

05457exp(0.75 3.75 1.5),1y x x x y p x y y x x y y x x x y ?---+>?=---<+≤??--++≤-?

解答过程：

在MATLAB 中创建M 文件，并将下面的函数粘贴到M 文件里保存： function f=p(x,y)

f=0.5457*exp(-0.75*y^2 - 3.75*x^2 - 1.5*x).*(x+y>1)+... 0.7575*exp(-y^2 - 6*x^2).*(x+y>-1)+...

0.5457*exp(-0.75*y^2 - 3.75*x^2 + 1.5*x).*(x+y<=-1); end

在MATLAB 工作空间中，输入以下的程序代码： [x,y]=meshgrid(-5:0.1:5); n=size(x);

f=zeros(n(1),n(2));

for i=1:n(1)

for j=1:n(2)

f(i,j)=p(x(i,j),y(i,j)); end end

mesh(x,y,f);

运行结果：

3.2、信号的产生与变换

数字信号处理中y(n)=x(-n)的画图实现;其中

21,33

()0, n 3n n x n +-≤≤?=?>?

解答过程：

在MATLAB 工作空间中输入以下程序代码：

n=-5:5;

x=zeros(1,length(n));

for i=1:length(n)

if n(i)<=3&n(i)>=-3

x(i)=2*n(i)+1;

else

x(i)=0;

end

end

y=flipdim(x,2);

stem(n,y,'.');

xlabel('n'),ylabel('y(n)');

运行结果：

3.3、财经问题

一笔100000元的贷款要按每月等额偿付d元的方式付清。利息是在未付余额的基础上以每年10%的利率按月计入(如第一个月之后总债等于100000+(0.1/10)*100000)。

求每月的偿付额d，使得这笔贷款10年还清，并求在10年期间付款的总数目。

解答过程：

在MATLAB工作空间中输入以下程序代码：

total=100000;

year=10;

month=year*12;

year_rate=0.1;

month_rate=year_rate/12;

pay_back=total*month_rate*(1+month_rate)^month/[(1+month_rate)^month-1] ;

pay_back_total=pay_back*month

运行结果：

pay_back_total =

1.5858e+005

3.4、计算平均学分积GPA

大学某班，第一学期若干学生各科成绩存在一个EXCEL文件中，文件名为score.xls 要求:matlab编程读取这个EXCEL文件并求出各个学生的平均学分积，最后将平均学积分按名字写入每个同学后面。

成绩文件的位置如下: \score.xls-Sheet1

各科的学分分配如下:高数:5英语:4物理:3.5德育:2电路:4数字电路:3.5体育:2 平均学分积计算公式:（∑成绩×学分）/∑学分

解答过程：

在MATLAB工作空间中输入以下程序代码：

str={'平均学积分'};

suc=xlswrite('score.xls',str,'Sheet1','J1');

num=xlsread('score.xls','Sheet1','A2:I31');

num(1,10)=0;

for i=1:30

num(i,10)=(num(i,3)*5+num(i,4)*4+num(i,5)*3.5+num(i,6)*4+num(i,7)*3.5+nu m(i,8)*2+num(i,9)*2)/(5+4+3.5+4+3.5+2+2);

end

i=1:30;

xlswrite('score.xls',round(num(i,10)*1000)/1000,'Sheet1','J2');

运行结果：

3.5、供煤量分配问题

某两个煤厂A1和A2，每月进煤量分别为60吨和l00吨，联合供应3个居民区B1，B2和B3，每个居民区每月对煤的需求量依次分别为50吨，70吨，40吨。煤厂A1离3个居民区B1，B2和B3的距离分别为10km，5km和6km，煤厂A2离3个居民区B1，B2和B3的距离分别为4km, 8km和12km，问如何分配供煤量使得运输量(即吨×km)达到最小?

解答过程：

在MATLAB工作空间中输入以下程序代码：

f=[10;5;6;4;8;12];

Aeq=[1 1 1 0 0 0;0 0 0 1 1 1;1 0 0 1 0 0;0 1 0 0 1 0;0 0 1 0 0 1];

beq=[60;100;50;70;40];

lb=[0 0 0 0 0 0];

ub=[50 70 40 50 70 40];

[x,fval,exitflag]=linprog(f,[],[],Aeq,beq,lb,ub)

运行结果：

x =

0.0000

20.0000

40.0000

50.0000

50.0000

0.0000

fval =

940.0000

exitflag =

1

四、心得体会

在经过两个星期MATLAB的课程设计，我了解了一些关于MATLAB的知识，熟悉了MATLAB的操作环境，学习了MATLAB这门课程，我了解该软件的基本功能，也知道了该软件在我们生活中的重要地位。随着社会的不断发展，科技的不断进步，计算机的普及，它也被应用在越来越多的方面。

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，MATLAB 的最突出的特点就是简洁。 MATLAB相对于其他的一些编程软件有许多的优点：

一、语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富。

二、运算符丰富。

三、MATLAB既具有结构化的控制语句（如for循环、while循环），又有面向对象编程的特性。

四、语法限制不严格，程序设计自由度大。

五、程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各种型号的计算机和操作系统上运行。

六、MATLAB的图形功能强大。

MATLAB的功能是非常强大的，MATLAB不仅有强大的运算功能，它还有强大的绘图功能，我对它的了解也仅仅就是一点点，或许说还没有入门。比如说它含有丰富的内建函数，例如数学函数中的三角函数、复函数、多项式函数、数据分析函数的求平均值、最大最小值、排序等，以及逻辑/选择函数如if－else等，还有用来模拟随机发生事件

的随机函数。这些我都不了解。虽学习MATLAB的时间虽然很短，但却让我了解到了它的强大和它的功能。我想就算时间足够，老师也不能把所有的都讲解给我们，因为一个软件的功能需要我们自己不断的去摸索，老师也不可能知道所有。老师只是个指路的明灯，最终的学习还是要靠自己。而且在摸索过程中，我们能够发现和体会学习的快乐！

五、参考文献

[1] 薛山.matlab基础教程[M].北京:清华大学出版社，2007:213-297.

[2] 王正林.matlab7.0[M].北京:电子工业出版社,2007.

[3] 张志勇等.matlab与仿真（2010a）[M].北京:北京航空航天大学出版社，2010.