Лабы / laboratornaya1

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций

им. проф. М. А. Бонч-Бруевича»

_____________________________________________________________________________

Кафедра радиосистем и обработки сигналов

Дисциплина «Прикладные пакеты моделирования»

Лабораторная работа № 1

ЗНАКОМСТВО С MATLAB. ОСНОВНЫЕ ОБЪЕКТЫ ЯЗЫКА MATLAB

Выполнил:

Проверил: Межевов П.А

_____________________

Санкт-Петербург

2022

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

5. Очистка окна Command Window.

>>clc

6. Ввод вещественных констант.

Ввести следующие константы в обычной форме и форме Е без символа ";" вконце строки:

>> 0

ans =

0

>> 0.000

ans =

0

>> 0.814

ans =

0.8140

>> -0.814

ans =

-0.8140

>> 8.14e-7

ans =

8.1400e-007

>> 0.814578942

ans =

0.814578942000000

>> 0.9999999999

ans =

0.999999999900000

>> 0.0000814765178

ans =

8.147651780000000e-005

>> 8145.7

ans =

8.1457e+003

>> -8145.577777777

ans =

-8.145577777777000e+003

>> 0.814557e5

ans =

8.145570000000000e+004

Пояснение:

• Символ «;» в конце строки блокирует автоматический вывод результата

• Значения вводимых констант присваиваются переменной ans

• Форму Е целесообразно использовать в случае, когда неудобно видеть на экране программы высокую степень.

• По умолчанию константы выводятся в численном формате

• Чтобы вывести указанные константы с максимальным количеством значащих цифр в дробной части, необходимо ввести format long

• Максимальное количество значащих цифр в дробной части – 14

• Для вывода вещественных констант предусмотрены формы: обычная с разделением точкой целой и дробной частей, в форме Е.

• Нормализованной формой Е называют если целая часть мантиссы содержит одну отличную от нуля значащую цифру, а порядок р – три цифры.

6. Ввод комплексных констант.

Ввести следующие константы без символа ";" в конце строки:

>> 0.057+0.5j

ans =

0.0570 + 0.5000i

>> 0.057+0.5i

ans =

0.0570 + 0.5000i

>> format long

>> 1200000.5+56i

ans =

1.200000500000000e+006 +5.600000000000000e+001i

>> 1200000.57857+56i

ans =

1.200000578570000e+006 +5.600000000000000e+001i

>> format short

>> 12.5+56i

ans =

12.5000 +56.0000i

>> 12.5+0.000056i

ans =

12.500000000000000 + 0.000056000000000i

>> -0.9999999i

ans =

0 - 0.999999900000000i

>> 0i

ans =

0

>> 17+10e-5i

ans =

17.000000000000000 + 0.000100000000000i

>> 15*10e-5i

ans =

0 + 0.001500000000000i

Пояснение:

• Комплексные константы вводятся в алгебраической форме.

• Вещественная и мнимая части могут вводится в форме Е

• Комплексные константы по умолчанию вводится с помощью символа «’»

• Для вывода указанных констант целесообразно выбирать формат по умолчанию или в заданном формате с промощью команды: format <вид формата>

• Вещественными будут восприняты две крайние константы из списка.

6. Ввод логических констант.

>> true

ans =

1

>> false

ans =

0

Пояснение: После ввода True (истина) – на экране выводится 1, после ввода False (ложь) – выводится 0.

6. Ввод символьных констант.

>> 'Zelenuho Matvey'

ans =

Zelenuho Matvey

>> 'Знакомство с MATHLAB. Основные объекты языка MATLAB'

ans =

Знакомство с MATHLAB. Основные объекты языка MATLAB

Пояснение:

Символьные константы вводятся с помощью знака «’» выводятся текстом.

6. Ввод векторов.

>> A=[-0.9 125 0 5+3i 12i]

A =

1.0e+002 *

-0.0090 1.2500 0 0.0500 + 0.0300i 0 + 0.1200i

>> A=[-0.9;125;0;5+3i;12i]

A =

1.0e+002 *

-0.009000000000000

1.250000000000000

0

0.050000000000000 + 0.030000000000000i

0 + 0.120000000000000i

>> B=[-0.9 125 0 5 12]

B =

-0.9000 125.0000 0 5.0000 12.0000

>> B=[-0.9;125;0;5;12]

B =

-0.9000

125.0000

0

5.0000

12.0000

>> C=[1 2 4 5 12]

C =

1 2 4 5 12

>> C=[1;2;4;5;12]

C =

1

2

4

5

12

Пояснение:

• При вводе векторов используются символы: квадратные скобки «[,]», «=» и «;»

• Скаляры и векторы воспринимаются программой как матрицы

6. Ввод матриц

>> A=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]

A =

1 2 3

4 5 6

7 8 9

>> size(A)

ans =

3 3

>> B=[1 2; 3 4; 5 6]

B =

1 2

3 4

5 6

>> size(B)

ans =

3 2

6. Ввод переменных.

>> a=1

a =

1

>> b=[1 2 3 4 5 6 7]

b =

1 2 3 4 5 6 7

>> c=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]

c =

1 2 3

4 5 6

7 8 9

Пояснение:

Размером матрицы называют произведение числа элементов по каждому индексу.

6. Знакомство с особенностями ввода комплексных переменных.

>> i=5

i =

5

>> F=5+3i

F =

5.0000 + 3.0000i

>> F=5+3*i

F =

20

14. Знакомство со стандартными функциями с комплексным аргументом

>> a=1+4i;

>> b=abs(a);

>> b

b =

4.1231

>> c=angle(a);

>> c

c =

1.3258

>> d=real(a);

>> d

d =

1

>> e=imag(a);

>> e

e =

4

>> A=conj(a);

>>A

A =

1.0000 - 4.0000i

Пояснение:

Для ввода использовались след.функции: abs(x)-модуль числа|x|, angle(x) – аргумент числа х, imag(x)- выделение мнимой части – Im(x), conj(x) – комплексно-сопряженной число.

15. Ввод арифметических выражений

>> a=1;

>> b=2;

>> c=5;

>> d=a+b*sin((pi/a)+(b/c)-cos(a*pi));

>> d

d =

-0.9709

>> 27^1/3

ans =

9

>> e=(a^2)-sqrt(abs(b))+(c^1/3)+(d+a*c)/b

e =

3.2670

Пояснение: По математическим правилам порядок выполнения операция следующий: 1 случай – действия в скобках (деление, деление, умножение, затем сложение/вычитание), умножение синуса на данные из скобки, сложение. 2 случай – модуль, корень, дробь, затем сложение/вычитание.

16. Ввод логических выражений

>> a

a =

1

>> b

b =

2

>> c

c =

5

>> d

d =

-0.9709

>> e

e =

3.2670

>> eq(a,b)

ans =

0

>> r=eq(c,d)

r =

0

>> y=ne(a,b);

>>y

y =

1

Составим логическое выраженние:

>> G=not(r);

>> G

G =

1

>> r

r =

0

>> y

y =

1

>> U=or(and(G,y),r);

>> U

U =

1

>> % it's tru;

Другое логическое выражения

>> (G==r)&(sqrt(c+d)>d)

ans =

0

17. Знакомство со стандартными переменными

Nan – «не число», так обозначается математическая неопределенность в Matlab

Inf- Обозначение бесконечности в Matlab.

>> v=0;

>> q=1;

>>

>> h=q/v;

>> h

h =

Inf

>> I=v/v;

>> I

I =

NaN

18. Знакомство со стандартными функциями округления.

>> floor([8.2 8.5 8.7 -8.2 -8.5 -8.7])

ans =

8 8 8 -9 -9 -9

>>

>> ceil([8.2 8.5 8.7 -8.2 -8.5 -8.7])

ans =

9 9 9 -8 -8 -8

>>

>> convergent([8.2 8.5 8.7 -8.2 -8.5 -8.7])

ans =

8 8 9 -8 -8 -9

>> nearest([8.2 8.5 8.7 -8.2 -8.5 -8.7])

ans =

8 9 9 -8 -8 -9

>> round([8.2 8.5 8.7 -8.2 -8.5 -8.7])

ans =

8 9 9 -8 -9 -9

>> fix([8.2 8.5 8.7 -8.2 -8.5 -8.7]);

ans =

8 8 8 -8 -8 -8

19) Знакомство со стандартными функциями преобразования систем счисления.

>> ac=10;

>> dec2hex(ac)

ans =

A

>> dec2bin(ac)

ans =

1010

>> Rez1=bin2dec('1010');

>> Rez1

Rez1 =

10

>> Rez2=hex2dec('A');

>> Rez2

Rez2 =

10

20. Сохранение переменных на диске.

Сохранил данные А В С;

Удалил переменную А;

Вывел данные WorkSpace и очистил его.

1. Ответы на вопросы

1. Окна, образующие интерфейс следующие: Command Window (Командное окно), Current Folder (Текущая папка), Workspace (Рабочая область памяти), Command History (История команд).

2. Для обращения к справочной системе MATLAB в формате HTML следует на главной ленте меню выбрать кнопку “help” - “producthelp”, либо нажать клавишу F1.

3. Для вода комментария в командном окне требуется вначале строки поставить знак процента «%».

4. Команда help general предоставляет список команд общего назначения.

Объекты языка - команды

Команда — это объект языка MATLAB со стандартным именем, предназначенный для взаимодействия с системой MATLAB и имеющий формат:

<команда><содержательная часть>

5. Для очистки окна Command Window используется следующая команда: «clc»

6. 1. «;» - символ, предназначенный для предотвращения автоматического вывода

   2. Ans

   3. Форму E называют нормализованной, если целая часть мантиссы содержит одну отличную от нуля значащую цифру, а порядок — три цифры.

Следовательно данную форму удобно использовать с целью решения инженерных задач.

4. Констаты по умолчанию выводятся в формате format или так же он обозначается, как format short.

Формат с автоматическим выводом в обычной форме или нормализованной форме E с 4 значащими цифрами в дробной части мантиссы.

Для вывода указанные константы с максимальным количеством значащих цифр в дробной части следует ввести в командной строке “formatlonge” в результате будет 15 значащих цифр в дробной части.

6. 15 значащих цифр после запятой будет самым большим.

7. Следующиеформаты: format (или format short), format short e, format long, format long e.

8. Форму E называют нормализованной, если целая часть мантиссы содержит одну отличную от нуля значащую цифру, а порядок — три цифры.

7.

1) Комплексные константы вводятся в алгебраической форме: a+jb Мнимая единица вводится как i или j, но выводится всегда как i: »5+3.7j ans = 5.0000 + 3.7000i

2) Вещественная и/или мнимая части комплексного числа могут вводиться в форме E: » 5e-3+3.7e5j ans = 5.0000e-003 +3.7000e+005i

3) в алгебраической форме: a + jb выводятся комплексные константы по умолчанию

4)алгебраическую форму целесообразно выбрать для вывода указанных констант

При вводе константы true будет выведено значение 1. Соответственно при константе false будет выведено значение 0.Значения будут присвоены переменной ans.

Для ввода символьной константы следует ее заключить в апострофы.

Например:

>> 'vvodsimvolnuxconstnt'

Соответсвенно вывод будет иметь вид:

ans =

vvod simvolnux constnt

Пример ввода вектора-строки

>> a=1;

>> b=1;

>> c=1;

>> A=[a b c];

>> A