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第1章 MATLAB语言概述 1

1.1 MATLAB语言及特点 1

1.2 MATLAB的工作环境 2

1.2.1 MATLAB系统的安装 2

1.2.2 MATLAB系统的启动 2

1.2.3 MATLAB的命令窗口 3

1.2.4工作空间窗口 6

1.2.5命令历史窗口与当前路径窗口 6

1.2.6图形窗窗口 8

1.2.7文本编辑窗窗口 8

1.3 MATLAB的基本操作命令 10

第2章 MATLAB的基本语法 14

2.1变量及其赋值 14

2.1.1标识符与数据格式 14

2.1.2矩阵及其元素的赋值 14

2.2运算符与数学表达 19

2.2.1算术运算符 19

2.2.2关系操作符 21

2.2.3逻辑运算符 21

2.2.4其他逻辑函数 22

2.2.5数学表达式的MATLAB语言描述 22

2.3控制流 23

2.3.1 if语句 23

2.3.2 switch语句 24

2.3.3 while语句 25

2.3.4 for语句 26

2.4数据的输入/输出及文件的读/写 27

2.4.1交互输入/输出命令 28

2.4.2文件输入/输出命令与函数 30

2.5基本数学函数 38

2.5.1三角函数 38

2.5.2指数、对数、幂运算 41

2.5.3复数的基本运算 42

2.5.4数据的取舍与保留 42

2.6基本绘图方法 43

2.6.1图形窗口的控制 44

2.6.2二维图形的绘制 44

2.6.3多条曲线的绘制 52

2.6.4复数的绘图 54

2.6.5三维曲线和曲面 54

2.6.6图形窗口的编辑功能 61

2.7 M文件及程序调试 63

2.7.1 M文件的结构 64

2.7.2局部变量与全局变量 67

2.7.3程序的调试 69

第3章 MATLAB在高等数学中的应用 71

3.1矩阵分析 71

3.2多项式运算 81

3.2.1多项式表示及其四则运算 81

3.2.2多项式求导、求根和求值 83

3.2.3多项式拟合与多项式插值 86

3.3数据分析与统计 91

3.3.1数据基本操作 91

3.3.2协方差与相关系数 94

3.3.3有限差分 96

3.4函数分析与数值积分 97

3.4.1函数在MATLAB中的表示与函数的绘图 98

3.4.2函数的极点、零点分析 100

3.4.3函数的数值积分与微分 102

3.4.4常微分方程的数值求解 106

第4章 MATLAB在信号处理中的应用 114

4.1信号及其表示 114

4.1.1连续时间信号的表示 114

4.1.2工具箱中的信号产生函数 114

4.1.3离散时间信号的表示 119

4.1.4几种常用离散时间信号的表示 119

4.2信号的基本运算 120

4.2.1信号的相加与相乘 120

4.2.2序列移位与周期延拓运算 121

4.2.3序列翻褶与序列累加运算 122

4.2.4两序列的卷积运算 123

4.2.5两序列的相关运算 123

4.3信号的能量和功率 124

4.4线性时不变系统 125

4.4.1系统的描述 125

4.4.2系统模型的转换函数 127

4.4.3系统互连与系统结构 129

4.5线性时不变系统的响应 133

4.5.1线性时不变系统的时域响应 133

4.5.2 LTI系统的单位冲激响应 137

4.5.3时域响应的其他函数 139

4.6线性时不变系统的频率响应 141

4.7傅里叶变换 143

4.7.1连续时间、连续频率——傅里叶变换（FT） 143

4.7.2连续时间、离散频率——傅里叶级数（FS） 144

4.7.3离散时间、连续频率——序列傅里叶变换（DTFT） 144

4.7.4离散时间、离散频率——离散傅里叶级数（DFS） 145

4.7.5离散时间、离散频率——离散傅里叶变换（DFT） 146

4.8 IIR数字滤波器的设计方法 148

4.8.1冲激响应不变法 149

4.8.2双线性变换法 150

4.8.3 IIR数字滤波器的频率变换设计法 151

4.9 FIR数字滤波器设计 155

4.9.1窗函数设计法 155

4.9.2频率采样法 158

4.9.3 MATLAB的其他相关函数 161

4.10多采样率信号处理 166

4.10.1抽取 166

4.10.2内插 166

4.10.3有理数倍采样率转换 166

4.11离散信号处理系统设计分析实例 171

4.11.1双音拨号信号的频谱分析 171

4.11.2去噪处理 173

4.11.3多采样率频谱分析 174

第5章 MATLAB在自动控制原理中的应用 180

5.1控制系统模型 180

5.1.1控制系统的描述与LTI对象 180

5.1.2 LTI模型的建立及转换函数 181

5.1.3 LTI对象属性的设置与转换 184

5.1.4典型系统的生成 187

5.1.5 LTI模型的简单组合与复杂模型组合 189

5.1.6连续系统与采样系统之间的转换 192

5.2控制系统的时域分析 193

5.3控制系统的根轨迹 198

5.4控制系统的频域分析 203

5.5系统的状态空间分析函数 208

5.5.1系统可观性与可控性判别函数 208

5.5.2系统相似变换函数 209

5.6极点配置和观测器设置 211

5.7最优控制系统设计 213

第6章 通信系统仿真 219

6.1通信工具箱函数 219

6.2信息的量度与编码 222

6.2.1 Huffman编码 222

6.2.2 MATLAB信源编/译码方法 224

6.3差错控制编/译码方法 227

6.4模拟调制与解调 230

6.4.1带通模拟调制/解调 230

6.4.2基带模拟调制/解调 243

6.5数字调制与解调 246

6.5.1带通数字调制/解调 247

6.5.2基带数字调制/解调 250

6.6通信系统的性能仿真 253

6.6.1通信系统的误码率仿真 253

6.6.2误码率仿真界面 256

6.6.3眼图/散射图 258

6.7扩频通信系统的性能仿真 260

6.7.1直接序列扩频（DS－SS）系统 260

6.7.2跳频扩频系统（FH－SS） 262

6.8多采样率FDM系统设计与仿真 266

第7章 Simulink的应用 275

7.1 Simulink工作平台的启动 275

7.2 Simulink仿真原理 275

7.3 Simulink模块库 277

7.3.1连续模块库（Continuous） 277

7.3.2离散模块库（Discrete） 278

7.3.3函数与表格模块库（Function＆Table） 279

7.3.4数学模块库（Math） 280

7.3.5非线性模块库（Nonlinear） 280

7.3.6信号与系统模块库（Signals＆Systems） 281

7.3.7信号输出模块库（Sinks） 282

7.3.8信号源模块库（Sources） 283

7.4仿真模型的建立和模块参数及属性的设置 283

7.4.1仿真模块的建立 283

7.4.2参数与属性的设置 284

7.4.3 Simulink仿真注意与技巧 290

7.5其他应用模块集和Simulink扩展库 293

7.6其他应用模块及仿真实例 297

第8章 MATLAB在电子电路中的应用 304

8.1基本电气元件简介 304

8.2 MATLAB在电路及电子线路中的计算与分析 306

8.2.1在电路中的应用 306

8.2.2在电子线路中的应用 315

8.3基于Simulink的电路设计与仿真 318

8.3.1电子元件功能模块库简介 318

8.3.2电路设计与仿真 324

参考文献 344