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中國地質(zhì)大學（武漢） 測控技術與儀器系 測控軟件技術基礎作業(yè)報告 一、題目一： 1、代碼： %內(nèi)容 ： 生成一個1到30并且以3遞進的數(shù)列，計算其長度、均值、最值和方差 %作者 ： 柏明明 測控一班 20121002120 %備注 ： 測控軟件與技術基礎第一次作業(yè) Num = 1:3:30; Length = length(Num) %長度 Average = mean(Num) %均值 Max = max(Num) %最大值 Min = min(Num) %最小值 Var = sum((Num - mean(Num)).^2)/Length %方差 Var1 = var(Num) %經(jīng)檢驗用該公式計算結果與方差定義式結果不同 var2 = (std(Num))^2 %經(jīng)檢驗用該公式計算結果與方差定義式結果不同 2、 運行結果： Length = 10； Average = 14.5000； Max = 28； Min = 1； Var = 74.2500； Var1 = 82.5000； var2 = 82.5000。 3、 結論： 該向量的長度、均值、最值和方差結果如上所示，但有一點值得注意，在求方差時通過三種不同求解方法分別得到了三個結果，Var、Var1、var2。其中Var是嚴格用方差定義式求得的，Var1是用matlab自帶的求方差函數(shù)var()求得的，Var2是用matlab自帶的求標準差函數(shù)std()平方后求得的，Var1值等于Var2值而與Var值不等，說明matlab在求方差時不是按照方差定義式求解的。 二、題目二： 1、代碼： %內(nèi)容 ： 計算y = 3*x + 1 從1到4的積分 syms a; x = 1:0.001:4; y = 3*x + 1; JiFen1 = sum(0.001*y) %用細分曲邊梯形法求積分 JiFen2 = int(3*a+1,1,4) %公式求積分 2、 運行結果： JiFen1 = 25.5085； JiFen2 = 51/2。 3、 結論： y = 3*x + 1 從1到4的積分結果如上所示，其中JiFen1是通過近似求曲邊梯形的面積得到的，JiFen2是通過matlab自帶的求定積分函數(shù)int()求得，兩者結果近似相等，說明matlab在求定積分時也是按照求曲邊梯形面積近似得到的，只不過它分割的更為細致，因而結果更為精確。 3、 題目三： 1、代碼： %內(nèi)容 ：編寫程序，生成一份班級的學科成績匯總表，并保存在Excel表格中。要求學生人數(shù)不少于40，每人至少6們課，成績計分式包括百分制和五分制兩種。 Grade = [ 41 42 43 44 45 1; 42 43 44 45 46 2; 43 44 45 46 47 3; 44 45 46 47 48 4; 45 46 47 48 49 5; 46 47 48 49 50 2; 47 48 99 50 51 3; 48 49 90 51 52 4; 49 50 51 52 53 5; 50 51 92 53 94 2; 51 52 93 54 55 3; 52 53 94 95 56 4; 53 54 55 56 57 5; 54 55 96 57 58 2; 55 56 57 58 99 3; 56 57 98 59 60 4; 57 58 59 60 61 5; 58 59 90 91 62 2; 59 60 61 62 63 3; 60 61 62 63 64 4; 61 62 63 64 65 5; 62 63 64 65 66 2; 63 64 95 66 67 3; 64 65 66 67 68 4; 65 66 97 68 69 5; 66 67 68 69 70 2; 67 98 69 90 71 3; 68 99 70 71 92 4; 69 90 71 72 73 5; 80 91 72 73 74 4; 81 92 73 94 75 5; 82 93 74 75 76 5; 83 94 75 76 77 2; 84 95 76 77 78 2; 85 96 77 78 79 1; 86 97 98 79 80 3; 97 98 99 80 81 4; 98 79 80 81 92 3; 99 80 81 82 83 2; 90 81 82 83 84 1; ]; xlswrite(Grade.xls,Grade,A1:F40); %xlswrite(文件名，數(shù)組名,起始單元格：終止單元格)函數(shù) 2、 運行結果： 見 附錄。 3、 結論： xlswrite(文件名，數(shù)組名,起始單元格：終止單元格)函數(shù)在使用時各參數(shù)分別如括號中所示，當沒有該文件時會自動創(chuàng)建該文件并寫入。 4、 題目四： 1、代碼： %內(nèi)容 ： 對上題存儲在excel中的班級數(shù)據(jù)，統(tǒng)計成績的最值和均值，以及不及格人數(shù)及大于90的人數(shù)，繪制直方圖展示成績分布特性 grade = xlsread(Grade.xls); Lesson1 = grade(:,1); %Lesson1成績 Lesson2 = grade(:,2); %Lesson2成績 Lesson3 = grade(:,3); %Lesson3成績 Lesson4 = grade(:,4); %Lesson4成績 Lesson5 = grade(:,5); %Lesson5成績 Lesson6 = grade(:,6); %Lesson6成績 Max1 = max(Lesson1) %最大值 Max2 = max(Lesson2) Max3 = max(Lesson3) Max4 = max(Lesson4) Max5 = max(Lesson5) Max6 = max(Lesson6) Min1 = min(Lesson1) %最小值 Min2 = min(Lesson2) Min3 = min(Lesson3) Min4 = min(Lesson4) Min5 = min(Lesson5) Min6 = min(Lesson6) Mean1 = mean(Lesson1) %均值 Mean2 = mean(Lesson2) Mean3 = mean(Lesson3) Mean4 = mean(Lesson4) Mean5 = mean(Lesson5) Mean6 = mean(Lesson6) figure(1); %直方圖繪制 hist(Lesson1); xlabel(X軸); ylabel(Y軸); title(Lesson1直方圖展示); figure(2); hist(Lesson2); xlabel(X軸); ylabel(Y軸); title(Lesson2直方圖展示); figure(3); hist(Lesson3); xlabel(X軸); ylabel(Y軸); title(Lesson3直方圖展示); figure(4); hist(Lesson4); xlabel(X軸); ylabel(Y軸); title(Lesson4直方圖展示); figure(5); hist(Lesson5); xlabel(X軸); ylabel(Y軸); title(Lesson5直方圖展示); figure(6); hist(Lesson6); xlabel(X軸); ylabel(Y軸); title(Lesson6直方圖展示); Ls1Not = length(find(Lesson1<60)) %每門課不及格人數(shù) Ls2Not = length(find(Lesson2<60)) Ls3Not = length(find(Lesson3<60)) Ls4Not = length(find(Lesson4<60)) Ls5Not = length(find(Lesson5<60)) Ls6Not = length(find(Lesson6<60)) Ls1OK = length(find(Lesson1>90)) %每門課優(yōu)秀人數(shù) Ls2OK = length(find(Lesson2>90)) Ls3OK = length(find(Lesson3>90)) Ls4OK = length(find(Lesson4>90)) Ls5OK = length(find(Lesson5>90)) Ls6OK = length(find(Lesson6>90)) 2、運行結果： （1） 數(shù)值結果： a.各門成績最大值： Max1 = 99； Max2 = 99； Max3 = 99； Max4 = 95； Max5 = 99； Max6 = 5。 b.各門成績最小值： Min1 = 41； Min2 = 42； Min3 = 43； Min4 = 44； Min5 = 45； Min6 = 1。 c.各門成績均值： Mean1 = 64； Mean2 = 67.5000； Mean3 =73； Mean4 =66.2500； Mean5 = 67.2500； Mean6 = 3.2750。 d.各門成績未通過人數(shù)： Ls1Not = 19； Ls2Not = 18； Ls3Not =10； Ls4Not =15； Ls5Not =13； Ls6Not =40。 e.各門成績優(yōu)秀人數(shù)： Ls1OK =3； Ls2OK =10； Ls3OK =10 Ls4OK =3； Ls5OK = 4； Ls6OK =0。 （2）圖像結果： 圖一 Lesson1直方圖展示 圖二 Lesson2直方圖展示 圖三 Lesson3直方圖展示 圖四 Lesson4直方圖展示 圖五 Lesson5直方圖展示 圖六 Lesson6直方圖展示 3、 結論： 對上題存儲在excel中的班級數(shù)據(jù)，統(tǒng)計各門課成績的最值和均值，以及不及格人數(shù)及大于90的人數(shù)如運行結果中數(shù)值結果所示，各門課成績直方圖展示如圖像結果所示。 5、 題目五： 1、 代碼： %內(nèi)容 ： 繪制 y = x^4 + 3*x + 1 x = -10:0.01:10; y = x.^4 + 3*x + 1; figure(1); plot(x,y,r:); xlabel(X軸); ylabel(Y軸); legend(y=x^4+3*x+1); title(y=x^4+3*x+1曲線圖); grid on; 2、 運行結果： 圖七 y = x^4+3*x+1 繪制結果 3、 結論： y = x^4 + 3*x + 1繪制結果如圖七所示。要掌握繪制二維函數(shù)圖像中常用的函數(shù)的用法，比如figure()、plot()、xlabel()、ylabel()、legend()、title()等等。 6、 題目六： 1、代碼： %內(nèi)容 ： fft測試：幅度為0.7頻率為50HZ的信號與幅度為1頻率為120HZ的信號疊加后的頻率觀察 Fs = 1000; %信號采樣頻率 T = 1/Fs; %信號采樣時間 L = 1000; %信號長度 t = (0:L-1)*T; %時間軸 x = 0.7*sin(2*pi*50*t) + sin(2*pi*120*t); %50HZ和120HZ信號的疊加 y = x + 2*randn(size(t)); %符合正太分布的噪聲的引入 figure(1); plot(Fs*t(1:50),y(1:50)); title(引入正態(tài)分布噪聲的信號的時域圖像); xlabel(t(ms)); ylabel(y(t)); NEET = 2^nextpow2(L); Y = fft(y,NEET)/L; f = Fs/2*linspace(0,1,NEET/2+1); figure(2); plot(f,2*abs(Y(1:NEET/2+1))); title(引入正態(tài)分布噪聲的信號的頻域圖像); xlabel(f（HZ）); ylabel(|Y(f)|); 2、 運行結果： 圖八 引入正態(tài)分布噪聲的信號的時域圖像 圖九 引入正態(tài)分布噪聲的信號的頻域圖像 3、 結論： a.通過對圖九的觀察可以發(fā)現(xiàn)在50HZ和120HZ左右明顯有兩個峰值，且其幅度跟設置幅度相近，說明該傅里葉變換可以反映所設置的時域信號的頻域特性。 b.在仿真時域信號時，常引入隨機數(shù)rand()或randn()做為噪聲。 7、 題目七： 1、代碼： %內(nèi)容： 統(tǒng)計一下班上同學的來源管理，用餅狀圖表示出來。 filename = 7.xls; note = {01,02,03,04,05,06,07,08,09,10,... 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,... 21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,... 31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,... 41,42,43}; [ndata, text, alldata] = xlsread(filename); A = tabulate(ndata); baifenbi=num2str(A(:,3),%1.2f);%計算百分比 baifenbi=[repmat(blanks(4),length((A(:,1))),1),baifenbi,... repmat(%,length((A(:,1))),1)]; baifenbi=cellstr(baifenbi); Label=strcat(note,baifenbi); pie(A(:,3),Label) 2、運行結果： 圖十 班上同學的來源分布圖 3、 結論： 班上同學的來源分布如圖是所示。 附錄一： Grade.xls： 41 42 43 44 45 1 42 43 44 45 46 2 43 44 45 46 47 3 44 45 46 47 48 4 45 46 47 48 49 5 46 47 48 49 50 2 47 48 99 50 51 3 48 49 90 51 52 4 49 50 51 52 53 5 50 51 92 53 94 2 51 52 93 54 55 3 52 53 94 95 56 4 53 54 55 56 57 5 54 55 96 57 58 2 55 56 57 58 99 3 56 57 98 59 60 4 57 58 59 60 61 5 58 59 90 91 62 2 59 60 61 62 63 3 60 61 62 63 64 4 61 62 63 64 65 5 62 63 64 65 66 2 63 64 95 66 67 3 64 65 66 67 68 4 65 66 97 68 69 5 66 67 68 69 70 2 67 98 69 90 71 3 68 99 70 71 92 4 69 90 71 72 73 5 80 91 72 73 74 4 81 92 73 94 75 5 82 93 74 75 76 5 83 94 75 76 77 2 84 95 76 77 78 2 85 96 77 78 79 1 86 97 98 79 80 3 97 98 99 80 81 4 98 79 80 81 92 3 99 80 81 82 83 2 90 81 82 83 84 1 附錄二： 班上同學的來源分布表： 第 20 頁