仿真软件教程 Multisim和MATLABPDF电子书下载

第1章 基本操作与电路的搭建 1

1.1　Multisim 8——虚拟电子电路实验室 1

上篇 Multisim 8仿真软件应用 1

1.2　Multisim 8的安装 3

1.2.1　软件的安装及数据库文件的导入 3

1.2.2　Multisim 8界面介绍 3

1.2.3　Multisim 8快速入门 6

1.3　定制适合自己使用的工作界面和工作环境 8

1.3.1　定制自己的工作界面 8

1.3.2　元器件库的分类 10

1.3.3　定制电路图标题栏 12

1.4.2　放置元器件 13

1.4.3　元器件的编辑 13

1.4.1　编辑自己的电路 13

1.4　搭建电路及电路的编辑与说明 13

1.4.4　元器件参数编辑 14

1.4.5　元器件的连接 14

1.4.6 电路注释 14

1.4.7　参数可调元件的使用 15

1.4.8　子电路与公用模块电路的建立和使用 15

1.4.9　总线电路的搭建 17

1.4.10　多图电路的实现 21

1.4.11 利用函数模型模块搭建电路 21

1.4.12　电路自动生成模板的使用 22

1.4.13　在测试点添加测试设备 25

1.4.14　电路图复制工具的使用 25

2.1　简单测量装置的使用（Show Measurement Family） 26

第2章　电子电路的测量——虚拟仪器、仪表的使用 26

2.2　数字多用表（Multimeter） 27

2.3　外挂式测量仪表（Probe） 28

2.4　函数信号发生器（Function Generator） 29

2.5　瓦特表（Wattmeter） 29

2.6　双踪示波器（Oscilloscope） 30

2.7　四踪示波器（4 Channel Oscilloscope） 33

2.8　波特图仪（Bode Plotter） 34

2.9　频率计数器（Frequency Counter） 35

2.10　字信号发生器（Word Generator） 36

2.11　逻辑分析仪（Logic Analyzer） 38

2.12　逻辑转换仪（Logic Convertcr） 40

2.13　晶体管图示仪（Transistor Tracer） 42

2.14　失真分析仪（Distortion Analyzer） 43

2.15　频谱分析仪（Spectrum Analyzer） 44

2.16　网络分析仪（Network Analyzer） 46

2.17　常用知名厂家测量仪器的虚拟平台 48

第3章　图形观察分析窗口Grapher View的使用 50

第4章　电子电路的仿真分析方法 54

4.1　直流工作点分析（DC Operating Point Analysis） 55

4.2　交流分析（AC Analysis） 56

4.3　瞬态分析（Transient Analysis） 57

4.4　傅里叶分析（Fourier Analysis） 59

4.5　噪声分析（Noise Analysis） 61

4.6　噪声系数分析（Noise Figure Analysis） 64

4.7　失真分析（Distortion Analysis） 65

4.8　直流扫描分析（DC Sweep Analysis） 69

4.9　灵敏度分析（Sensitivity Analysis） 70

4.10　参数扫描分析（Parameter Sweep Analysis） 72

4.11　温度扫描分析（Temperature Sweep Analysis） 74

4.12　零－极点分析（Pole-Zero Analysis） 75

4.13　传递函数分析（Transfer Function Analysis） 76

4.14　最坏情况分析（Worst Case Analysis） 78

4.15　蒙特卡罗分析（Monte Carlo Analysis） 81

4.16　射频分析（RF Analysis） 83

4.17　批处理分析（Batched Analysis） 83

4.18　最小线宽分析（Trace Width Analysis） 84

4.19　用户自定义分析（User Defined Analysis） 84

第5章　后处理及应用 85

下篇 MATLAB仿真软件应用 89

第6章　MATLAB基础 89

6.1　概述 89

6.2.1　基本设置 90

6.2　基本设置和基本操作 90

6.2.2　使用帮助 91

6.2.3　基本操作 93

6.2.4　MATLAB命令的快捷操作 99

6.2.5　文件的基本读写命令 100

6.3 向量的定义与运算 102

6.3.1　直接列表定义向量 102

6.3.2　具有固定增量向量的生成 103

6.3.3　利用函数定义向量 103

6.3.4 向量内容的表示 104

6.3.5　向量的基本运算 105

6.4　矩阵的定义、操作与运算 108

6.4.1　矩阵的定义 108

6.4.2　矩阵的操作 111

6.4.3　矩阵的基本运算 114

6.5　MATLAB执行文件的生成 119

6.5.1　文本编辑器的基本使用方法 120

6.5.2　函数文件和非函数文件 121

第7章　MATLAB程序设计 124

7.1　MATLAB程序的基本结构 124

7.1.1　命令格式 124

7.1.2　基本输入、输出命令 125

7.2　条件结构命令 126

7.2.1　if命令 126

7.2.2　switch命令 127

7.3　循环结构命令 128

7.3.1　for命令 128

7.3.2　while命令 129

7.3.3　break命令 130

第8章　MATLAB的图形功能 132

8.1　二维图形的绘制 132

8.1.1　基本二维绘图函数plot() 132

8.1.2　坐标网格、标注和图例说明 136

8.1.3 图形窗口操作 138

8.1.4　二维特殊图形绘制命令 140

8.1.5　二维图形专用函数 144

8.2　三维图形的绘制 148

8.2.1　三维曲线命令 148

8.2.2 曲面网线图和表面图 149

8.2.3　设置视角 154

8.2.4　颜色控制 156

8.3　句柄图形对象 157

8.3.1　句柄图形对象的树形结构 157

8.3.2　创建图形对象句柄 158

8.3.3　操作句柄图形对象 159

8.3.4　动画生成 160

第9章　MATLAB在图像处理中的应用 162

9.1　MATLAB支持的基本图像类型 162

9.1.1　RGB图像 162

9.1.2　灰度图像 162

9.1.3　二值图像 163

9.1.4　索引图像 163

9.2　对图像的基本操作 165

9.2.1 图像文件的输入、输出、信息获取 165

9.2.2　图像的显示 166

9.2.3 图像的缩放、旋转、裁剪、重采样 167

9.3.1 图像表示类型的转换 169

9.3　图像转换 169

9.2.4　图像动画 169

9.3.2　图像数据类型的转换 172

9.4　图像运算 173

9.4.1　将图像作为变量参与各种运算 173

9.4.2 图像与图像的运算 173

9.5　图像变换 174

9.5.1　离散傅里叶变换 174

9.5.2　离散余弦变换 175

9.5.3　Hadamard变换 176

9.6　对像素点的操作 177

9.6.1　指定像素点矩阵的生成 177

9.6.2　指定路径上像素点矩阵的生成 177

9.6.3　图像的轮廓线 178

9.7.1 图像的直方图 179

9.6.4　图像的均值、方差与相关系数 179

9.7　图像增强 179

9.7.2　直方图均匀化 180

9.7.3　直方图指定化 180

9.7.4　灰度图像的重新量化 181

9.7.5　对比度调整 182

9.8　图像特征提取 183

9.8.1　边缘提取 183

9.8.2 目标提取 185

9.9　空域滤波 187

9.9.1 图像加噪 187

9.9.2 中值滤波 187

9.9.3　指定滤波器模板 188

9.9.4　通用模板滤波 189

9.9.5　其他空域滤波 190

9.10　图像的分块 191

9.11　频域滤波 194

9.11.1　全对称式频域滤波器 194

9.11.2　点对称式频域滤波器 198

9.11.3　由空域滤波器生成频域滤波器 200

9.11.4　由频域滤波器生成空域滤波器 201

第10章　MATLAB在数字滤波器设计中的应用 205

10.1　滤波器的分类 205

10.2　IIR数字滤波器的设计 205

10.2.1　IIR滤波器的模型 206

10.2.2　IIR模拟滤波器原型设计 208

10.2.3　模拟滤波器性能的观察与分析 208

10.2.4　IIR模拟滤波器阶数的确定 210

10.2.5　IIR模拟滤波器原型到现实模拟滤波器转换 212

10.2.6　利用现实模拟滤波器设计数字滤波器 214

10.2.7　数字滤波器性能的观察与分析 216

10.3　IIR滤波器的直接设计 218

10.3.1　IIR模拟滤波器最小阶数的确定 219

10.3.2　IIR数字滤波器最小阶数的确定 219

10.3.3　IIR滤波器的直接设计 219

10.3.4　根据给定期望幅频特性设计IIR数字滤波器 224

10.4　FIR数字滤波器的设计 225

10.4.1 窗函数的生成 226

10.4.2　用窗函数法设计数字滤波器 228

10.4.3　根据给定期望幅频特性设计FIR数字滤波器 232

10.4.4　最优等波动FIR数字滤波器的设计 233

10.5.1　SPTool的基本功能 236

10.5　利用设计工具SPTool设计数字滤波器 236

10.5.2　信号的观察与视听（Signals） 237

10.5.3　滤波器的设计与分析（Filters） 239

10.5.4　频谱信号的观察与分析（Spectra） 241

10.5.5　利用SPTool设计滤波器举例 242

10.5.6　设计完成后滤波器数据的获取 245

第11章　MATLAB在连续型控制系统设计中的应用 248

11.1　控制系统的模型 248

11.1.1　系统模型的MATLAB描述 248

11.1.2　系统数学模型间的相互转换 249

11.1.3　典型系统环节的生成 251

11.2　系统模型的连接 253

11.2.2　环节并联模型的生成 254

11.2.3　反馈环节模型的生成 254

11.2.1　环节串联模型的生成 254

11.3　系统的时域响应 256

11.3.1　典型信号的生成 256

11.3.2　系统直流增益 257

11.3.3　系统的固有频率和阻尼系数 257

11.3.4　系统的零输入响应 258

11.3.5　典型输入的系统时域响应 258

11.3.6　任意给定输入的系统时域响应 261

11.4　系统分析方法 262

11.4.1　伯德图分析 262

11.4.2　系统稳定裕量分析 263

11.4.3　根轨迹分析 264

11.4.4　奈魁斯特图分析 266

11.4.5　尼柯尔斯图分析 267

11.5.1 不带观测器的全状态变量反馈系统 268

11.5　状态变量反馈系统 268

11.5.2　带观测器的全状态变量反馈系统 271

11.5.3　直接生成系统状态观测器和控制器 276

11.6　线性时不变系统的对象模型 280

11.6.1 系统对象的模型建立和转换 280

11.6.2　得到对象模型中的数据 280

11.7　线性时不变系统浏览器——LTI Viewer使用介绍 281

11.7.1　如何进入LTI Viewer 281

11.7.2　LTI Viewer命令菜单简介 281

11.7.3　如何使用LTI Viewer 282

11.8　单输入单输出系统设计工具——SISO Design Tool使用介绍 285

11.8.1　SISO Design Tool命令菜单简介 286

11.8.2　SISO Design Tool应用举例 288

参考文献 291