13 K RO

コンピュータシミュレーション（第２回）
２．乱数発生とシミュレーション（１）
２－１コマンドウィンドウの使い方
MATLAB を起動し、コマンドウィンドウから次のように入力して、どのような出力が現れるかを確認
せよ。また、ワークスペースの変数がどのようになるかを調べよ。
>> 1+2+3+4
>> a=10;
>> b=123;
>> c=456
>> x=a*b-c
>> S=pi*a^2
>> y=3+4i
>> z=5-6i
>> y+z
>> y-z
>> y*z
>> y/z
>> p=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]
>> moji=’Tokyo’
>> s=rand
>> s=randn
>> k=1:10
>> t=0:0.2:5
>> x=linspace(-pi, pi, 20)
>> x=linspace(-pi, pi, 21)
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コンピュータシミュレーション（第２回）
>> plot(x, sin(x)); grid on
>> title(’sinusoidal function’)
>> xlabel('angle {\theta} (rad)')
>> ylabel('sin {\theta}')
レポート課題２．１
-5π ≦θ ≦5π を 200 点で等分割し、sinθ ／θ を表示せよ。
全コマンドラインと結果をレポートにまとめてよ。
２－２ MATLAB における乱数発生と分布の視覚化
(1) M ファイルの作成と実行
次のような M ファイル（ファイル名は‘sample2_1.m’）を作って実行し、２－１と同様の結果が得られ
ることを確認せよ。
x=linspace(-pi, pi, 20);
plot(x, sin(x)); grid on
title(’sinusoidal function’)
xlabel('angle {\theta} (rad)')
ylabel('sin {\theta}')
(2) 乱数の発生状況の確認
次のような M ファイル（ファイル名は‘sample2_2.m’）を作って実行し、乱数をグラフ化せよ。
% random signal generation
t=linspace(0,1,10000);
y=rand(10000,1);
figure(1);
plot(t,y)
grid on
title('random signal generation')
xlabel('normalized time t')
ylabel('generated random signal y(t)')
% histgram
x=-0.1:0.01:1;
figure(2);
hist(y,x)
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コンピュータシミュレーション（第２回）
title('Histgram of random signal')
xlabel('Value of signal y')
ylabel('Frequency of signal')
レポート課題２．２
subplot を用いて、2 つの図を横に 2 分割して表示するプログラムを作成し完成したら、M ファイル
と実行結果をレポートにまとめよ。
レポート課題２．３
一様乱数の代わりにガウス乱数について波形と頻度分布を求めて、次のような２つのグラフを表
示するプログラムを作成し完成したら、M ファイルと実行結果をレポートにまとめよ。
(3) ２次元空間への乱数の応用
乱数をｘｙ座標の座標点を与えるために用いると、次のようなプログラムとなる。
% 2 dimensional random signal generation
x=rand(100,1);
y=rand(100,1);
plot(x,y,'ro')
title('2 dimensional plot of random signal')
xlabel('x axis')
ylabel('y axis')
rand を randn にした場合に、どのような違いが出るかを比較せよ。
（４）動画としての表示
% Movie for 2 dimensional signals
x=randn(100,1);
y=randn(100,1);
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コンピュータシミュレーション（第２回）
for k = 1:100
%動画にしたいグラフの作成
plot(x(k),y(k),'ro');
axis([-5,5,-5,5]);
M(k) = getframe(gca);
end
movie(M,1)
%再生１回
plot(x,y,'ro')
axis([-5,5,-5,5])
grid
%グリッドつき表示
レポート（第２回分）
レポート課題を word で作成し、次のような表紙を付けて５月１３日の授業開始時に提出せよ。
コンピュータシミュレーション
レポート課題（第２回）
提出日：平成 21 年 5 月 13 日
工学部第一部電気工学科
学籍番号：4307999
氏名：山田太郎
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