《Matlab语言基础》教学大纲-通信工程

1《Matlab语言基础》教学大纲一、课程基本信息课程名称：Matlab语言基础课程编码：58082014课程类别：专业选修课适用专业：通信工程开课学期：2-1课程学时：32学时课程学分：2学分先修课程：C语言、高等数学、线性代数并修课程：课程简介：MATLAB是矩阵实验室（MatrixLaboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，应用于工程计算、控制设计、信号处理与通信、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等各个领域。Matlab语言在高校与研究单位起着重大的作用，是通用的科学计算、数值仿真和可视化及动态仿真的重要工具。二、课程教育目标了解Matlab的特点；理解Matlab的数值计算、程序设计、绘图功能及在通信工程的科学计算和建模中的应用；掌握Matlab语言的基本编程思想和方法。三、课程教学内容、要求及学时安排第一章MATLAB概述【教学内容】1．Matlab的特点、绪论；2．Matlab快速入门；【教学要求】1．熟悉MATLAB命令窗口及文件管理，MATLAB帮助系统。2．掌握命令行的输入及编辑，用户目录及搜索路径的设置。3．了解MATLAB的主要功能。【教学方法】采用多媒体教学方式，结合Matlab仿真软件进行课堂演示。【学时】2第二章MATLAB数据和数值计算【教学内容】1．MATLAB数据类型；22.基本运算符；3．矩阵运算；4．数组运算；【教学要求】1．熟悉MATLAB变量的命名，赋值语句，数据的输出格式。熟悉傅立叶分析，常微分方程的数值求解，非线性方程度数值求解。2．掌握矩阵的建立、拆分及冒号表达式，MATLAB运算，结构数据和单元数据，字符串；掌握矩阵分析，数据处理。3．了解MATLAB数据的特点。【教学方法】采用多媒体教学方式，结合Matlab仿真软件进行课堂演示。【学时】4第三章MATLAB程序设计基础【教学内容】1．M文件；2．程序控制流语句；【教学要求】1．熟悉数据的输入输出。2．掌握选择结构及循环结构程序设计，函数文件的调用。3．了解M文件的建立与编辑，全局变量和局部变量。【教学方法】采用多媒体教学方式，结合Matlab仿真软件进行课堂演示。【学时】4第四章MATLAB图形绘制【教学内容】1．二维图形的绘制；2．三维图形的绘制；【教学要求】1．熟悉创建二维图形的其他函数及其他三维图形。2．掌握绘制二维图形、三维图形及三维曲面的基本函数。3．了解三维图形的精细处理，图像和动画。【教学方法】采用多媒体教学方式，结合Matlab仿真软件进行课堂演示。【学时】2第五章Simulink仿真【教学内容】1．Simulink基本模块简介；32．Simulink建模方法和步骤；3.Simulink仿真运行及结果分析；【教学要求】1．熟悉Simulink的几类基本模块，子系统的建立与封装。2．掌握模型参数的设置，在命令窗口中创建模型。3．了解Simulink的基本操作。【教学方法】采用多媒体教学方式，结合Matlab仿真软件进行课堂演示。【学时】4四、考核及成绩评定（一）命题原则与思想考试试卷应充分体现教学大纲的要求，学生在答题时应感觉到是对全书的概括和总结。考试内容应能调动学生的主观能动性和创造性，试卷的难易程度，应视学生整体的素质和水平而定位。试题应让学生既感到熟悉又感到陌生，但通过必要的思考能正确地解答出来。（二）考试范围全部教学内容（三）考核要求《Matlab语言基础》课程考试旨在考察学生对M文件的编写、绘制图形及Simulink仿真的掌握及熟练运用能力。（四）考核类型考试，上机考核（五）试题类型填空题；单选题；简答题；计算题；综合题（六）试卷结构客观题占50%；主观题占40%，发挥题占10%（七）成绩评定期末成绩占40%，实验成绩占40%，平时成绩占20%五、其它说明教学内容根据社会需求等将实时更新。当前教学内容与时数分配见下表。内容理论课时实验课时总计MATLAB概述22MATLAB数据和数值计算44MATLAB程序设计基础43MATLAB图形绘制23Simulink仿真44合计1616324六、参考资料[1]张智星.MATLAB程序设计与应用[M].北京：清华大学出版社，2002.[2]张志涌等.MATLAB教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2010.[3]周金萍等.MATLAB6实践与提高[M].北京：中国电力出版社，2002.[4]刘舒帆.数字信号处理实验（MATLAB版）[M].西安：西安电子科技大学出版社，2008.[5]维纳·K·英格尔(Ingle.V.K.).数字信号处理(MATLAB版)(第2版)[M].西安:西安交通大学出版社,2008.[6]于万波.基于Matlab的图像处理（第2版）[M].北京：清华大学出版社，2011.[7]张德丰.MATLAB数字信号处理与应用[M].北京：清华大学出版社，2010.[8]张德丰.详解matlab数字信号处理[M].北京：电子工业出版社，2010课程负责人：冯立波教研室负责人：杨润标学院领导：左国超5《Matlab语言基础》实验教学大纲一、课程基本信息课程名称：Matlab语言基础课程编码：58082014适用专业：通信工程开课学期：第二学年第一学期课程类型：非独立设课课程学时：非独立设课：总学时32学时（其中理论课16学时，实验课16学时）课程学分：2学分先修课程：C语言，高等数学，线性代数并修课程：内容简介：MATLAB是矩阵实验室（MatrixLaboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，应用于工程计算、控制设计、信号处理与通信、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等各个领域。Matlab语言在高校与研究单位起着重大的作用，是通用的科学计算、数值仿真和可视化及动态仿真的重要工具。二、实验课程的性质与任务Matlab语言基础课程以基础性和实用性为重点，在讲清基础知识的前提下，进一步深入学习M文件、绘制图形和simulink等知识。旨在培养学生掌握利用Matlab技术解决通信系统建模与仿真的能力。三、实验项目实验一Matlab编程环境实验1．实验类别：专业2．实验类型：验证3．学时：2学时4．实验的目的和要求熟悉Matlab工作环境。5．实验内容或原理（1）命令窗口的使用。（2）工作空间窗口的使用。（3）工作目录、搜索路径的设置。（4）命令历史记录窗口的使用。6（5）帮助系统的使用。（6）了解各菜单的功能。6．实验步骤（1）分析实验内容，写出程序大致框架或完整的程序代码。（2）进入MATLAB7.0集成环境。（3）编辑程序并进行保存。（4）运行程序，若有错误，修改错误后再次运行，如此反复进行到不显示出错为止。（5）检查程序输出结果。7．实验中主要使用的仪器、设备：计算机，Matlab仿真环境8．实验材料9．实验安全和注意事项操作过程中，请爱护计算机。实验二矩阵实验1．实验类别：专业2．实验类型：验证3．学时：4学时4．实验的目的和要求（1）．熟悉矩阵和向量的建立方式；（2）.掌握建立矩阵的几种方法；（3）.掌握矩阵的基本运算；5．实验内容或原理（1）已知7613870451A，023352138B求下列表达式的值：1）A+6B和A2-B+I（I为单位矩阵）2）A*B，A.*B和B*A3）A/B和B\A4）[A,B]和[A([1,3]，：);B^2]（2）已知714.35454.9632053256545410778.01023A，取出其前三行构成矩阵B，其前两列构成矩阵C，其右下角3×2子矩阵构成矩阵D，B与C的乘积构成矩阵E，分别求ED,E&D,E|D、～E|～D和find(A=10&A25)6．实验步骤（1）分析实验内容，写出程序大致框架或完整的程序代码。（2）进入MATLAB7.0集成环境。（3）编辑程序并进行保存。（4）运行程序，若有错误，修改错误后再次运行，如此反复进行到不显示出错为止。（5）检查程序输出结果。7．实验中主要使用的仪器、设备：计算机，Matlab仿真环境8．实验材料9．实验安全和注意事项操作过程中，请爱护计算机。实验三MATLAB程序设计实验1．实验类别：专业2．实验类型：验证3．学时：3学时4．实验的目的和要求（1）．理解MATLAB的编程方法；（2）.掌握if语句和switch语句的使用；（3）.掌握for语句和while语句的使用；5．实验内容或原理（1）从键盘输入一个数，将它反向输出，例如输入693，输出为396。（2）输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A，B，C，D，E其中90-100位A，80-89为B，70-79为C，60-69为D，60以下为E1）分别用if语句和switch语句实现2）输入百分制成绩后要判断成绩的合理性，对不合理的成绩应输出出错信息（3）编写一段程序，能够把输入的摄氏温度转化成华氏温度，也能把华氏温度转换成摄氏温度。摄氏温度转化为华氏温度的函数为：F=C*9/5+32;6．实验步骤8（1）分析实验内容，写出程序大致框架或完整的程序代码。（2）进入MATLAB7.0集成环境。（3）编辑程序并进行保存。（4）运行程序，若有错误，修改错误后再次运行，如此反复进行到不显示出错为止。（5）检查程序输出结果。7．实验中主要使用的仪器、设备：计算机，Matlab仿真环境8．实验材料9．实验安全和注意事项操作过程中，请爱护计算机。实验四MATLAB绘制图形实验1．实验类别：专业2．实验类型：验证3．学时：3学时4．实验的目的和要求（1）．理解MATLAB绘图方法；（2）.掌握绘制二维数据曲线图的方法；（3）.熟悉三维曲线和曲面图的绘制方法；5．实验内容或原理（1）绘制下列曲线：①33xxy②2221xey③64222yx④trytrxcossin（2）绘制下列三维曲线1)tztteytextt20,sincos20/20/2)3210,tzttytx（3）有一组测量数据满足-atey，t的变化范围为0~10，用不同的线型和标记点画出a=0.1、a=0.2和a=0.5三种情况下的曲线。6．实验步骤（1）分析实验内容，写出程序大致框架或完整的程序代码。（2）进入MATLAB7.0集成环境。（3）编辑程序并进行保存。（4）运行程序，若有错误，修改错误后再次运行，如此反复进行到不显示出错为止。（5）检查程序输出结果。97．实验中主要使用的仪器、设备：计算机，Matlab仿真环境8．实验材料9．实验安全和注意事项操作过程中，请爱护计算机。实验五Simulink仿真实验1．实验类别：专业2．实验类型：设计3．学时：4学时4．实验的目的和要求（1）．理解Simulink基本模块；（2）.掌握Simulink建模方法和步骤；（3）.熟悉Simulink仿真运行及结果分析；5．实验内容或原理（1）有传递函数如下的控制系统，用Simulink建立系统模型，并对系统的阶跃响应进行仿真。841)(2sssG（2）建立一个模拟系统，将摄氏温度转换为华氏温度（Tf=9/5Tc+32）。（3）皮球以15米/秒的速度从10米高的地方落下，建立显示球弹跳轨迹的模型。6．实验步骤（1）分析实验内容，写出程序大致框架或完整的程序代码。（2）进入MATLAB7.0集成环境。（3）编辑程序并进行保存。（4）运行程序，若有错误，修改错误后再次运行，如此反复进行到不显示出错为止。（5）检查程序输出结果。7．实验中主要使用的仪器、设备：计算机，Matlab仿真环境8．实验材料9．实验安全和注意事项操作过程中，请爱护计算机。四、实验报告基本要求1、每次实验完毕后，认真整理实验结果，填入相应表格中；2、小结实验并写出心得体会。10五、教材和实验