信号与线性系统分析 基于MATLAB的方法与实现PDF电子书下载

1.1 MATLAB概述 1

第1章 MATLAB入门与操作 1

1.2 安装MATLAB 2

1.3 启动与退出MATLAB 5

1.3.1 启动MATLAB 5

1.3.2 退出MATLAB 6

1.4 MATLAB的操作桌面（Desktop） 6

1.5 MATLAB命令窗口的基本操作 9

1.5.1 命令行操作 9

1.5.2 变量、数值与表达式 9

1.5.3 MATLAB的命令格式 11

1.6.1 工作空间（workspace）及操作 12

1.6 MATLAB的常用命令与操作 12

1.6.2 常用操作命令 14

1.6.3 MATLAB的命令行编辑 14

1.7 MATLAB的帮助系统 15

1.7.1 联机帮助系统 15

1.7.2 获取文本帮助信息 16

1.7.3 MATLAB的联机演示系统（Demo） 16

第2章 MATLAB的数值计算 18

2.1 矩阵、数组与函数 18

2.2 矩阵的创建、编辑与保存 19

2.2.1 创建矩阵 19

2.2.3 保存矩阵 23

2.2.2 编辑矩阵 23

2.3 向量的生成 24

2.4 矩阵元素的引用与赋值 26

2.5 利用子矩阵生成大矩阵 27

2.6 矩阵变换 28

2.7 MATLAB的基本运算 30

2.7.1 数组运算与矩阵运算 30

2.7.2 关系运算 37

2.7.3 逻辑运算 38

2.8 常用矩阵运算函数 40

2.9 常用数学运算函数 45

2.10.1 多项式的表达与创建 46

2.10 多项式及其运算 46

2.10.2 多项式运算 47

第3章 MATLAB的符号运算 49

3.1 符号对象 49

3.1.1 符号运算入门 49

3.1.2 定义符号变量 50

3.1.3 定义符号表达式和符号方程 50

3.1.4 定义抽象函数和符号数学函数 51

3.2 符号算术运算 51

3.2.1 定义符号矩阵 51

3.2.2 符号矩阵的加、减运算 52

3.2.3 符号矩阵的乘、除运算 53

3.2.4 符号变量替换 54

3.3.1 符号表达式中变量的确定 55

3.3 符号微积分运算 55

3.3.2 符号微分运算 56

3.3.3 符号积分运算 57

3.3.4 符号微分和积分运算综合示例 58

3.4 符号函数的可视化 61

3.4.1 绘制二维符号函数曲线 61

3.4.2 绘制三维符号函数曲线 64

第4章 MATLAB程序设计语言 68

4.1 MATLAB语言简介 68

4.2 M文件 68

4.2.1 M脚本文件 69

4.2.2 M函数文件 70

4.3.1 启动M文件编辑器 71

4.3 M文件的创建、保存与编辑 71

4.3.2 创建新M文件 72

4.3.3 编辑M文件 72

4.3.4 保存M文件 73

4.3.5 运行M文件 74

4.3.6 MATLAB的搜索路径 74

4.4 变量的作用域 75

4.5 M文件的程序流程控制 77

4.5.1 for循环结构 77

4.5.2 while循环结构 79

4.5.3 if分支结构 80

4.5.4 switch-case结构 83

4.5.5 其他程序流控制命令 84

5.1 二维图形的绘制 86

5.1.1 绘制二维曲线 86

第5章 MATLAB的数据图形可视化 86

5.1.2 绘制离散序列图 88

5.1.3 二维图形的修饰 89

5.2 三维图形的绘制 93

5.2.1 三维折线及曲线的基本绘图命令 93

5.2.2 绘制三维网格曲面 94

5.2.3 绘制三维阴影曲面 96

5.2.4 三维图形的视角变换 97

5.3.1 创建或打开图形窗口 99

5.3.2 图形重叠 99

5.3 图形窗口的控制与表现 99

5.3.3 图形窗口分割 100

5.4 图形对象及其属性设置 101

5.4.1 MATLAB的图形对象 101

5.4.2 句柄——图形对象的标识 102

5.4.3 图形对象属性的获取与设定 103

5.4.4 图形对象常用属性 104

5.4.5 MATLAB的图形可视编辑工具 107

第6章 图形用户界面（GUI）设计 110

6.1 MATLAB的图形用户界面开发环境（GUIDE） 110

6.2 利用GUIDE创建、设计和保存GUI 112

6.3 编程控制GUI 117

7.1 信号的可视化 122

7.1.1 连续时间信号 122

第7章 信号的可视化及时域运算与变换 122

7.1.2 离散时间信号 124

7.2 基本时间信号的图形可视化 126

7.2.1 基本连续信号的可视化 126

7.2.2 基本离散序列的可视化 133

7.3 用MATLAB生成标准信号波形 141

7.4 信号的时域运算和变换与MATLAB实现 146

7.4.1 信号的时域运算 146

7.4.2 连续信号的时域变换 151

7.4.3 离散序列的时域变换 153

上机习题 156

8.1.1 LTI连续系统的数学模型 158

8.1.2 用MATLAB求LTI连续时间系统的响应 158

第8章 基于MATLAB的LTI系统时域分析与实现 158

8.1 连续时间系统的时域分析及MATLAB实现 158

8.1.3 LTI连续时间系统冲激响应与MATLAB实现 162

8.1.4 LTI连续时间系统阶跃响应与MATLAB实现 166

8.2 离散时间系统的时域分析及MATLAB实现 168

8.2.1 LTI离散系统的数学模型 168

8.2.2 用MATLAB求LTI离散时间系统的响应 168

8.2.3 用MATLAB求LTI离散时间系统的单位序列响应 171

8.3 离散时间序列卷积和与MATLAB实现 176

8.3.1 卷积和 176

8.3.2 卷积和的MATLAB实现 176

8.4.1 卷积积分 181

8.4 卷积积分与MATLAB实现 181

8.4.2 卷积积分的MATLAB实现 182

上机习题 187

第9章 周期信号的傅里叶级数分析及MATLAB实现 190

9.1 周期信号的傅里叶级数 190

9.1.1 三角函数形式的傅里叶级数 190

9.1.2 指数形式的傅里叶级数 191

9.1.3 三角函数形式和指数形式傅里叶级数之间的关系 191

9.1.4 利用MATLAB实现周期信号的分解与合成 192

9.2 利用MATLAB实现周期信号的频谱分析 195

9.2.1 周期信号的频谱 195

9.2.2 利用MATLAB观察和分析周期信号的频谱 197

9.3.1 周期方波信号 202

9.3 典型周期信号的频谱分析及MATLAB实现 202

9.3.2 周期锯齿脉冲信号 204

9.3.3 周期三角脉冲信号 206

上机习题 208

第10章 连续信号与系统的频域分析及MATLAB实现 210

10.1 连续时间信号的频域分析 210

10.1.1 傅里叶变换及MATLAB实现 210

10.1.2 非周期信号的频谱 212

10.2 利用MATLAB实现典型非周期信号的频谱分析 215

10.2.1 门信号 215

10.2.2 冲激信号 217

10.2.3 直流信号 220

10.2.4 阶跃信号 222

10.3 连续时间信号傅里叶变换的数值近似 224

10.4 傅里叶变换的性质 226

10.4.1 对称性 226

10.4.2 尺度变换 228

10.4.3 时移特性 230

10.4.4 频移特性 233

10.4.5 时域卷积定理 235

10.4.6 频域卷积定理 237

10.5 连续时间系统的频域分析 240

10.5.1 连续时间系统的频率响应H（jω） 240

10.5.2 利用MATLAB分析连续时间系统的频域特性 243

上机习题 252

11.1 采样定理及MATLAB实现 254

第11章 连续时间信号的采样与重构 254

11.2 由样本重构信号 259

上机习题 264

第12章 连续信号与系统的复频域分析及MATLAB实现 265

12.1 拉普拉斯变换及MATLAB实现 265

12.1.1 拉普拉斯变换 265

12.1.2 利用MATLAB符号运算功能实现拉普拉斯变换 266

12.1.3 拉普拉斯逆变换的MATLAB实现 267

12.2 拉普拉斯变换曲面图及其可视化 274

12.2.1 拉普拉斯变换曲面图 274

12.2.2 拉普拉斯变换曲面图的MATLAB实现 274

12.3 通过曲面图观察和分析拉普拉斯变换的性质 277

12.3.1 尺度变换特性 277

12.3.2 复频移特性 280

12.3.3 时移特性 283

12.4 由拉普拉斯曲面图观察分析频域与复频域的关系 287

12.5 连续时间系统的零、极点分析与MATLAB实现 288

12.5.1 系统函数及其零、极点 288

12.5.2 利用MATLAB绘制连续系统零、极点分布图 290

12.5.3 利用MATLAB实现连续系统的零、极点分析 294

上机习题 306

第13章 离散系统的Z域分析与MATLAB实现 309

13.1 z变换及其MATLAB实现 309

13.1.1 z变换 309

13.1.2 利用MATLAB的符号运算实现z变换 309

13.1.3 逆z变换的MATLAB实现 311

13.2.1 系统函数 319

13.2 离散时间系统的系统函数及其零、极点 319

13.2.2 系统函数的零、极点 320

13.2.3 用MAYLAB实现传递函数模型与零、极点增益模型的转换 320

13.3 利用MATLAB绘制离散系统零、极点分布图 322

13.4 用MATLAB实现离散系统零、极点分析 324

13.4.1 零、极点分布与系统时域特性 324

13.4.2 零、极点分布与系统稳定性 331

13.5 离散系统的频率特性分析与MATLAB实现 333

13.5.1 离散系统的频率响应 333

13.5.2 用MATLAB实现离散系统频率特性分析 335

13.5.3 使用MATLAB的离散系统特性分析工具 342

上机习题 344

附录 MATLAB常用函数表 347