本書從基礎開始，首先介紹MATLAB的特點和基本用法，然后逐章介紹MATLAB的函數(shù)、矢量、復數(shù)、矩陣、數(shù)組、邏輯和符號的運用。各章按MATLAB的運用類別進行講述，并配有通信與電子專業(yè)的課程實例。這些實例在各章節(jié)的安排都遵循一個原則——從基礎到專業(yè)，內容包括計算機基礎、電路分析、電子線路、信號與系統(tǒng)、電磁場與電磁波、數(shù)字信號處理、信息論與編碼技術、數(shù)字圖像處理、計算機通信、通信與網絡原理、通信電子線路、天線與電波傳播、隨機信號分析等。
全書實例盡可能使用基本運算符和常見函數(shù)來編程，以便讀者快速理解問題并利用好數(shù)學解決問題。
本書可作為電子信息類或相關專業(yè)本科生的參考教材，也可供相關技術人員閱讀。
目錄
前言
第1章MATLAB的特點和基本用法1
1.1變量都是數(shù)組1
1.1.1電功率2
1.1.2負反饋放大器2
1.1.3電阻電路3
1.2元素都是復數(shù)3
1.2.1正弦量的相量3
1.2.2一個復數(shù)一個點4
1.2.3正弦穩(wěn)態(tài)電路4
1.2.4一元二次方程5
1.3默認矩陣運算6
1.3.1算術運算6
1.3.2多項式的根7
1.3.3三角形和星形電路7
1.3.4序列的頻譜對稱性8
1.3.5非均勻量化9
1.4編程格式10
1.4.1星形和三角形電路10
1.4.2相量分析法11
1.4.3阻抗的相量模型12
1.4.4互感電路13
1.4.5信號發(fā)生器14
1.5先簡后難地學15
1.5.1直流穩(wěn)壓電源15
1.5.2等差數(shù)列與求和15
1.5.3極坐標畫圖15
1.5.4圓柱坐標畫圖16
1.5.5巴特沃斯濾波器的設計17
1.6指令名符其實19
1.6.1矩陣的平均值19
1.6.2數(shù)字的制式轉換19
1.6.3圖像的代數(shù)運算20
1.6.4數(shù)字濾波器的結構21
1.7不會就找help22
1.7.1基本矩陣和矩陣操作22
1.7.2基本數(shù)學函數(shù)23
1.7.3支持和工具箱24
本章小結25
練習題25
第2章函數(shù)的運用27
MATLAB在電子信息類專業(yè)中的應用目錄2.1數(shù)學函數(shù)27
2.1.1二極管27
2.1.2整流28
2.1.3部分分式展開28
2.1.4靜電場的電位30
2.1.5均勻平面電磁波30
2.1.6離散時間傅里葉級數(shù)31
2.1.7切比雪夫濾波器的設計32
2.1.8混頻器33
2.2矩陣函數(shù)34
2.2.1信號的基本運算35
2.2.2微分方程的求解36
2.2.3噪聲音樂37
2.2.4采樣定理38
2.2.5離散傅里葉變換38
2.2.6不歸零二進制碼40
2.2.7四進制碼40
2.2.8雙調諧回路的耦合因數(shù)41
2.2.9雙邊帶調幅42
2.2.10三蹤示波器42
2.2.11網格坐標43
2.3專業(yè)函數(shù)45
2.3.1信號的頻譜45
2.3.2系統(tǒng)的頻率響應46
2.3.3信號的濾波47
2.3.4惠更斯元輻射場49
2.3.5天線陣的方向性49
2.3.6數(shù)據的平均值50
2.3.7直方圖均衡50
2.4添加新函數(shù)51
2.4.1聯(lián)合熵52
2.4.2靜電場的分離變量53
2.4.3模數(shù)轉換的原理54
2.4.4雙線性變換法55
2.5匿名函數(shù)57
2.5.1離散時間信號57
2.5.2靜電場的電場強度57
2.5.3正弦波創(chuàng)作音樂58
2.5.4判斷信號的相似程度58
2.5.5并聯(lián)諧振回路59
2.5.6時域的信號分解60
本章小結61
練習題61
第3章矢量的運用64
3.1歸類變量64
3.1.1復阻抗64
3.1.2一階電路的響應65
3.1.3諧振電路66
3.1.4電磁場矢量的乘積66
3.1.5自信息和熵67
3.1.6信源編碼定理68
3.1.7模擬信號的幅度量化69
3.1.8電子束的隔行掃描69
3.1.9模數(shù)轉換的增量調制70
3.2設置步長72
3.2.1時諧電磁場72
3.2.2良導體的趨膚效應73
3.2.3濾波器的原型74
3.2.4信號的內插75
3.2.5簡單的圖像處理76
3.2.6隨機變量78
3.3代替循環(huán)79
3.3.1復導納和復阻抗79
3.3.2條件信息80
3.3.3信息熵81
3.3.4數(shù)據的方差81
3.3.5光的反射系數(shù)82
3.4調整變量的位置83
3.4.1雙極型晶體管83
3.4.2電壓放大倍數(shù)的伯德圖84
3.4.3諧振回路的品質因數(shù)85
3.5循環(huán)套循環(huán)86
3.5.1平面電磁波86
3.5.2對稱振子天線88
3.5.3信號的自相關89
3.5.4濾波器的濾波92
3.5.5離散傅里葉變換93
3.6元素運算94
3.6.1連續(xù)時間周期信號的頻譜94
3.6.2線性時不變系統(tǒng)的正弦響應95
3.6.3卷積的過程96
3.6.4最大熵定理97
3.6.5線性調制98
本章小結99
練習題100
第4章復數(shù)的運用103
4.1復數(shù)矢量103
4.1.1曲線藝術103
4.1.2平面電磁波的極化104
4.1.3帕斯維爾定理106
4.1.4移動聲源的波107
4.1.5雷達系統(tǒng)109
4.1.6部分分式展開110
4.2復數(shù)共軛111
4.2.1解微分方程111
4.2.2解差分方程113
4.2.3系統(tǒng)函數(shù)的頻譜114
4.2.4頻譜的共軛對稱115
4.2.5快速傅里葉變換的應用116
4.2.6脈沖響應不變法118
4.3復數(shù)平面119
4.3.1連續(xù)時間系統(tǒng)119
4.3.2離散時間系統(tǒng)121
4.3.3兩種復平面的映射122
4.4幾何變換123
4.4.1圖形的旋轉和平移123
4.4.2圖形的拉伸124
4.4.3圖形的鏡像變換125
4.4.4畢達哥拉斯樹125
4.4.5像素的位置變換127
4.5空間變化128
4.5.1模擬系統(tǒng)的幅頻空間129
4.5.2數(shù)字系統(tǒng)的幅頻空間130
4.5.3復頻率和復變量的空間映射130
4.6復數(shù)域著色131
4.6.1復函數(shù)的四維空間132
4.6.2模擬系統(tǒng)的四維空間132
4.6.3數(shù)字系統(tǒng)的四維空間133
本章小結134
練習題134
第5章矩陣的運用137
5.1矩陣的表示137
5.1.1表示方程組137
5.1.2表示位置137
5.1.3表示飛機138
5.1.4表示文字139
5.1.5表示赫茲140
5.2方程組的矩陣141
5.2.1基爾霍夫定律141
5.2.2網孔電流法142
5.2.3節(jié)點電壓法142
5.2.4信道的平均互信息143
5.2.5最小化最大準則143
5.3矩陣變化147
5.3.1天線的方向圖147
5.3.2窗序列的頻譜比較148
5.3.3數(shù)據內插150
5.3.4條件熵150
5.3.5二項式分布151
5.3.6迭代和優(yōu)化152
5.4矩陣修改153
5.4.1離散卷積153
5.4.2圖像平移154
5.4.3回聲155
5.4.4差分方程的數(shù)值計算156
5.4.5圖像的銳化157
5.5矩陣重塑158
5.5.1卡塞格倫天線158
5.5.2圖片拼接160
5.5.3脈沖成形和眼圖161
5.5.4心電圖162
5.6矩陣拓展164
5.6.1十進制變二進制164
5.6.2泰勒級數(shù)和正弦波165
5.6.3圖像中值濾波166
5.6.4數(shù)字的脈沖形成167
5.6.5基帶信號調制169
5.6.6混響170
5.7二維變量170
5.7.1電位與電場強度171
5.7.2靜態(tài)場的邊值問題172
5.7.3短時傅里葉變換173
5.7.4二維正態(tài)分布175
本章小結176
練習題176
第6章數(shù)組的運用178
6.1表示復雜的事物178
6.1.1彩色圖像和視頻178
6.1.2火柴棍小人180
6.1.3多維隨機變量181
6.1.4正交頻分復用181
6.1.5奔跑的小人183
6.2簡化大型數(shù)據運算184
6.2.1定積分運算184
6.2.2連續(xù)時間傅里葉變換185
6.2.3二維離散傅里葉變換186
6.2.4離散余弦變換189
6.2.5正交幅度調制和解調190
6.3數(shù)組分析與組合192
6.3.1圖像的灰度變換192
6.3.2圖像的對比度拉伸194
6.3.3照片的修飾195
6.3.4照片的偽彩色196
6.3.5薩巴蒂效果197
6.4仿真信號發(fā)生器198
6.4.1函數(shù)發(fā)生器198
6.4.2掃頻信號發(fā)生器199
6.4.3機械函數(shù)發(fā)生器200
6.4.4時鐘發(fā)生器202
6.4.5測試卡203
6.5信號變換204
6.5.1正交相移鍵控204
6.5.2偽隨機數(shù)207
6.5.3正態(tài)分布207
6.5.4圖像的插值209
6.5.5圖像的抽取212
6.6信號處理213
6.6.1邊界的傅里葉描述子213
6.6.2圖像噪聲214
6.6.3圖像壓縮216
6.6.4數(shù)字水印219
6.6.5圖像平滑220
6.6.6圖像的腐蝕222
本章小結224
練習題224
第7章邏輯的運用228
7.1映射229
7.1.1波形變換229
7.1.2文字編碼230
7.1.3文字解碼231
7.1.4黑白轉換232
7.1.5趣味相框232
7.1.6霍夫曼編碼233
7.2變量外的邏輯234
7.2.1一階電路的三要素公式234
7.2.2二極管的兩種模型235
7.2.3奇異信號235
7.2.4連續(xù)周期信號236
7.2.5離散奇異信號237
7.2.6離散卷積237
7.2.7即時碼的編碼和解碼238
7.2.8電容的充放電239
7.2.9沃爾什函數(shù)240
7.2.10離散沃爾什函數(shù)242
7.2.11摳圖243
7.2.12圖像的幾何變換244
7.3變量內的邏輯246
7.3.1限幅電路246
7.3.2運算放大器247
7.3.3信源壓縮編碼247
7.3.4彩色圖像的直方圖248
7.3.5DFT在線性卷積中的應用249
7.3.6二極管包絡檢波器250
7.3.7圖像直方圖均衡251
7.3.8頻移鍵控的調制和解調252
7.3.9反銳化掩膜254
7.3.10隨機模擬法255
7.3.11隨機變量的觀測256
7.4條件語句257
7.4.1自動計算微積分257
7.4.2數(shù)制的轉換258
7.4.3施密特觸發(fā)器259
7.4.4梯度下降法260
7.4.5圖像的水平和垂直剪切261
7.4.6文氏圖263
7.4.7555定時器264
7.4.8圖像的邊緣檢測266
7.4.9圖像的膨脹267
7.4.10形態(tài)學的開運算268
本章小結269
練習題269
第8章符號的運用272
8.1坐標和圖的注釋272
8.1.1場效應晶體管的轉移特性273
8.1.2放大電路的頻率特性273
8.1.3差分放大器的傳輸特性274
8.1.4信號合成275
8.1.5史密斯圖276
8.1.6史密斯圖的應用278
8.1.7彈道279
8.1.8彩色符號卡片280
8.2數(shù)學推導281
8.2.1因式分解281
8.2.2解方程282
8.2.3微分方程283
8.2.4連續(xù)時間傅里葉級數(shù)284
8.2.5連續(xù)時間傅里葉變換285
8.2.6拉普拉斯變換285
8.2.7連續(xù)時間卷積286
8.2.8平面電磁波287
8.2.9z變換287
8.2.10離散時間卷積288
8.3編碼技術289
8.3.1替換密碼289
8.3.2轉置密碼290
8.3.3漢明碼291
8.3.4文本的編碼和解碼292
8.3.5字母的二進制碼293
8.4隱函數(shù)294
8.4.1等位線294
8.4.2等位面295
8.4.3靜態(tài)場的鏡像法295
8.5映射297
8.5.1灰度的閾值分割297
8.5.2L系統(tǒng)297
8.6矢量的符號298
8.6.1電偶極子的電場299
8.6.2波導里的電磁波299
8.7矩陣運算300
8.7.1線性方程的求解300
8.7.2符號矩陣的微分301
8.7.3符號矩陣的積分301
8.7.4泰勒級數(shù)303
本章小結303
練習題303
參考文獻306
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