目 錄

第1章 MATLAB語言概述 1
1.1 MATLAB語言及特點(diǎn) 1
1.2 MATLAB的工作環(huán)境 2
1.2.1 MATLAB系統(tǒng)的安裝 2
1.2.2 MATLAB系統(tǒng)的啟動(dòng) 2
1.2.3 MATLAB的命令窗口 3
1.2.4 工作空間窗口 6
1.2.5 命令歷史窗口與當(dāng)前路徑窗口 6
1.2.6 圖形窗窗口 8
1.2.7 文本編輯窗窗口 8
1.3 MATLAB的基本操作命令 10
第2章 MATLAB的基本語法 14
2.1 變量及其賦值 14
2.1.1 標(biāo)識(shí)符與數(shù)據(jù)格式 14
2.1.2 矩陣及其元素的賦值 14
2.2 運(yùn)算符與數(shù)學(xué)表達(dá) 19
2.2.1 算術(shù)運(yùn)算符 19
2.2.2 關(guān)系操作符 21
2.2.3 邏輯運(yùn)算符 21
2.2.4 其他邏輯函數(shù) 22
2.2.5 數(shù)學(xué)表達(dá)式的MATLAB語言描述 22
2.3 控制流 23
2.3.1 if語句 23
2.3.2 switch語句 24
2.3.3 while語句 25
2.3.4 for語句 26
2.4 數(shù)據(jù)的輸入/輸出及文件的讀/寫 27
2.4.1 交互輸入/輸出命令 28
2.4.2 文件輸入/輸出命令與函數(shù) 30
2.5 基本數(shù)學(xué)函數(shù) 38
2.5.1 三角函數(shù) 38
2.5.2 指數(shù)、對(duì)數(shù)、冪運(yùn)算 41
2.5.3 復(fù)數(shù)的基本運(yùn)算 42
2.5.4 數(shù)據(jù)的取舍與保留 42
2.6 基本繪圖方法 43
2.6.1 圖形窗口的控制 44
2.6.2 二維圖形的繪制 44
2.6.3 多條曲線的繪制 52
2.6.4 復(fù)數(shù)的繪圖 54
2.6.5 三維曲線和曲面 54
2.6.6 圖形窗口的編輯功能 61
2.7 M文件及程序調(diào)試 63
2.7.1 M文件的結(jié)構(gòu) 64
2.7.2 局部變量與全局變量 67
2.7.3 程序的調(diào)試 69
第3章 MATLAB在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用 71
3.1 矩陣分析 71
3.2 多項(xiàng)式運(yùn)算 81
3.2.1 多項(xiàng)式表示及其四則運(yùn)算 81
3.2.2 多項(xiàng)式求導(dǎo)、求根和求值 83
3.2.3 多項(xiàng)式擬合與多項(xiàng)式插值 86
3.3 數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì) 91
3.3.1 數(shù)據(jù)基本操作 91
3.3.2 協(xié)方差與相關(guān)系數(shù) 94
3.3.3 有限差分 96
3.4 函數(shù)分析與數(shù)值積分 97
3.4.1 函數(shù)在MATLAB中的表示與函數(shù)的
繪圖 98
3.4.2 函數(shù)的極點(diǎn)、零點(diǎn)分析 100
3.4.3 函數(shù)的數(shù)值積分與微分 102
3.4.4 常微分方程的數(shù)值求解 106
第4章 MATLAB在信號(hào)處理中的
應(yīng)用 114
4.1 信號(hào)及其表示 114
4.1.1 連續(xù)時(shí)間信號(hào)的表示 114
4.1.2 工具箱中的信號(hào)產(chǎn)生函數(shù) 114
4.1.3 離散時(shí)間信號(hào)的表示 119
4.1.4 幾種常用離散時(shí)間信號(hào)的表示 119
4.2 信號(hào)的基本運(yùn)算 120
4.2.1 信號(hào)的相加與相乘 120
4.2.2 序列移位與周期延拓運(yùn)算 121
4.2.3 序列翻褶與序列累加運(yùn)算 122
4.2.4 兩序列的卷積運(yùn)算 123
4.2.5 兩序列的相關(guān)運(yùn)算 123
4.3 信號(hào)的能量和功率 124
4.4 線性時(shí)不變系統(tǒng) 125
4.4.1 系統(tǒng)的描述 125
4.4.2 系統(tǒng)模型的轉(zhuǎn)換函數(shù) 127
4.4.3 系統(tǒng)互連與系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 129
4.5 線性時(shí)不變系統(tǒng)的響應(yīng) 133
4.5.1 線性時(shí)不變系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng) 133
4.5.2 LTI系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng) 137
4.5.3 時(shí)域響應(yīng)的其他函數(shù) 139
4.6 線性時(shí)不變系統(tǒng)的頻率響應(yīng) 141
4.7 傅里葉變換 143
4.7.1 連續(xù)時(shí)間、連續(xù)頻率——傅里葉
變換（FT） 143
4.7.2 連續(xù)時(shí)間、離散頻率——傅里葉
級(jí)數(shù)（FS） 144
4.7.3 離散時(shí)間、連續(xù)頻率——序列傅里葉
變換（DTFT） 144
4.7.4 離散時(shí)間、離散頻率——離散傅里葉
級(jí)數(shù)（DFS） 145
4.7.5 離散時(shí)間、離散頻率——離散傅里葉
變換（DFT） 146
4.8 IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法 148
4.8.1 沖激響應(yīng)不變法 149
4.8.2 雙線性變換法 150
4.8.3 IIR數(shù)字濾波器的頻率變換
設(shè)計(jì)法 151
4.9 FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì) 155
4.9.1 窗函數(shù)設(shè)計(jì)法 155
4.9.2 頻率采樣法 158
4.9.3 MATLAB的其他相關(guān)函數(shù) 161
4.10 多采樣率信號(hào)處理 166
4.10.1 抽取 166
4.10.2 內(nèi)插 166
4.10.3 有理數(shù)倍采樣率轉(zhuǎn)換 166
4.11 離散信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析
實(shí)例 171
4.11.1 雙音撥號(hào)信號(hào)的頻譜分析 171
4.11.2 去噪處理 173
4.11.3 多采樣率頻譜分析 174
第5章 MATLAB在自動(dòng)控制原理中的
應(yīng)用 180
5.1 控制系統(tǒng)模型 180
5.1.1 控制系統(tǒng)的描述與LTI對(duì)象 180
5.1.2 LTI模型的建立及轉(zhuǎn)換函數(shù) 181
5.1.3 LTI對(duì)象屬性的設(shè)置與轉(zhuǎn)換 184
5.1.4 典型系統(tǒng)的生成 187
5.1.5 LTI模型的簡(jiǎn)單組合與復(fù)雜模型
組合 189
5.1.6 連續(xù)系統(tǒng)與采樣系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換 192
5.2 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析 193
5.3 控制系統(tǒng)的根軌跡 198
5.4 控制系統(tǒng)的頻域分析 203
5.5 系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析函數(shù) 208
5.5.1 系統(tǒng)可觀性與可控性判別函數(shù) 208
5.5.2 系統(tǒng)相似變換函數(shù) 209
5.6 極點(diǎn)配置和觀測(cè)器設(shè)置 211
5.7 最優(yōu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 213
第6章 通信系統(tǒng)仿真 219
6.1 通信工具箱函數(shù) 219
6.2 信息的量度與編碼 222
6.2.1 Huffman編碼 222
6.2.2 MATLAB信源編/譯碼方法 224
6.3 差錯(cuò)控制編/譯碼方法 227
6.4 模擬調(diào)制與解調(diào) 230
6.4.1 帶通模擬調(diào)制/解調(diào) 230
6.4.2 基帶模擬調(diào)制/解調(diào) 243
6.5 數(shù)字調(diào)制與解調(diào) 246
6.5.1 帶通數(shù)字調(diào)制/解調(diào) 247
6.5.2 基帶數(shù)字調(diào)制/解調(diào) 250
6.6 通信系統(tǒng)的性能仿真 253
6.6.1 通信系統(tǒng)的誤碼率仿真 253
6.6.2 誤碼率仿真界面 256
6.6.3 眼圖/散射圖 258
6.7 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的性能仿真 260
6.7.1 直接序列擴(kuò)頻（DS-SS）系統(tǒng) 260
6.7.2 跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)（FH-SS） 262
6.8 多采樣率FDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)與
仿真 266
第7章 Simulink的應(yīng)用 275
7.1 Simulink工作平臺(tái)的啟動(dòng) 275
7.2 Simulink仿真原理 275
7.3 Simulink模塊庫 277
7.3.1 連續(xù)模塊庫（Continuous） 277
7.3.2 離散模塊庫（Discrete） 278
7.3.3 函數(shù)與表格模塊庫
（Function ＆ Table） 279
7.3.4 數(shù)學(xué)模塊庫（Math） 280
7.3.5 非線性模塊庫（Nonlinear） 280
7.3.6 信號(hào)與系統(tǒng)模塊庫
（Signals ＆ Systems） 281
7.3.7 信號(hào)輸出模塊庫（Sinks） 282
7.3.8 信號(hào)源模塊庫（Sources） 283
7.4 仿真模型的建立和模塊參數(shù)及屬性的
設(shè)置 283
7.4.1 仿真模塊的建立 283
7.4.2 參數(shù)與屬性的設(shè)置 284
7.4.3 Simulink仿真注意與技巧 290
7.5 其他應(yīng)用模塊集和Simulink
擴(kuò)展庫 293
7.6 其他應(yīng)用模塊及仿真實(shí)例 297
第8章 MATLAB在電子電路中的
應(yīng)用 304
8.1 基本電氣元件簡(jiǎn)介 304
8.2 MATLAB在電路及電子線路中的
計(jì)算與分析 306
8.2.1 在電路中的應(yīng)用 306
8.2.2 在電子線路中的應(yīng)用 315
8.3 基于Simulink的電路設(shè)計(jì)與
仿真 318
8.3.1 電子元件功能模塊庫簡(jiǎn)介 318
8.3.2 電路設(shè)計(jì)與仿真 324
參考文獻(xiàn) 344