MATLAB在信号与系统中的应用PDF电子书下载

第1章 MATLAB软件简介 1

1.1 MATLAB软件的发展 1

1.2 MATLAB语言的特点 2

1.2.1 MATLAB语言的优点 2

1.2.2 MATLAB语言的缺点 2

1.3 MATLAB的启动和工作环境 2

1.3.1 MATLAB的工具项 2

1.3.2 命令窗口及几个主要命令 5

1.3.3 当前目录管理器和路径管理 8

1.3.4 工作空间浏览器 9

1.3.5 图形窗 10

1.3.6 文本编辑窗 10

1.3.7 命令历史窗 10

1.4 MATLAB的帮助系统 11

1.4.1 命令查询帮助 12

1.4.2 联机帮助系统 12

1.4.3 在线演示 12

1.5 本章小结 16

第2章 MATLAB编程基础 17

2.1 变量和数据类型 17

2.1.1 标识符和变量 17

2.1.2 数据类型 18

2.2 数组、向量与矩阵的创建和访问 18

2.2.1 矩阵的创建和赋值 18

2.2.2 矩阵下标及矩阵元素的访问 19

2.2.3 矩阵结构形式的提取与变换 21

2.3 部分常用运算符 22

2.3.1 算术运算符 22

2.3.2 关系运算符和逻辑运算符 23

2.4 基本数学函数 24

2.4.1 三角函数、指数函数和对数函数 24

2.4.2 复数运算函数 26

2.4.3 取整函数 27

2.5 基本绘图函数 27

2.5.1 绘制二维连续函数 27

2.5.2 绘制二维离散序列 29

2.5.3 其他二维图形命令 31

2.6 字符与字符串 33

2.6.1 字符串的表示 33

2.6.2 字符串的比较、寻找、替换、分解与结合 36

2.6.3 字符串命令的执行 39

2.6.4 字符串、数值与数组的转换 40

2.7 MATLAB程序设计 41

2.7.1 程序流程控制 41

2.7.2 M函数编写 45

2.8 本章小结 46

第3章 MATLAB工具箱简介 47

3.1 图形用户界面环境 47

3.1.1 句柄图形 47

3.1.2 图形用户界面概述 50

3.1.3 使用GUIDE创建GUI对象 52

3.2 符号数学工具箱 60

3.2.1 符号对象和符号表达式 60

3.2.2 常用符号函数介绍 62

3.3 系统仿真工具箱 66

3.3.1 启动Simulink 67

3.3.2 建立／打开模型 67

3.3.3 编辑模型 68

3.3.4 保存模型 69

3.3.5 打印模型框图 69

3.3.6 鼠标和键盘操作汇总 70

3.3.7 一个简单的例子 71

3.3.8 建立子系统 74

3.4 本章小结 76

第4章 MATLAB混合编程 77

4.1 MATLAB与VC＋＋语言混合编程 77

4.1.1 背景意义 77

4.1.2 利用Matcom实现MATLAB与VC的链接 78

4.1.3 VC调用MCC编译器方法 79

4.1.4 另外几种常见方法 81

4.2 MATLAB与LabVIEW混合编程 82

4.2.1 LabVIEW介绍 82

4.2.2 两种方法比较 83

4.2.3 编程示例 84

4.3 MATLAB与Visual C#.NET混合编程 86

4.3.1 MATLAB Builder for.NET简介 86

4.3.2 MCR简介 87

4.3.3 MWArray API简介 87

4.3.4 C＃调用MATLAB实现N阶幻方实例 88

4.4 本章小结 90

第5章 信号的表示和运算 91

5.1 离散时间信号的表示 91

5.1.1 有限长序列 91

5.1.2 单位样值序列 92

5.1.3 由已知序列得到另一个序列 92

5.1.4 幂级数序列 94

5.1.5 正弦序列 94

5.1.6 离散复指数序列 96

5.1.7 单位阶跃序列 97

5.1.8 矩形脉冲序列 97

5.2 连续时间信号的数值表示 98

5.3 连续时间信号的符号表示 101

5.4 信号的运算 104

5.4.1 信号的基本运算 104

5.4.2 累加运算 105

5.4.3 信号的能量和平均功率 105

5.4.4 信号的自变量的变换 106

5.5 本章小结 108

第6章 线性时不变系统 109

6.1 系统的线性性质和时不变性质 109

6.2 连续LTI系统的仿真 112

6.3 连续LTI系统的单位冲激响应和单位阶跃响应 113

6.4 离散卷积 114

6.5 连续时间卷积的数值近似 115

6.6 离散系统差分方程的求解 118

6.6.1 用迭代法求解差分方程 119

6.6.2 用filter函数求离散系统的零状态响应 120

6.7 离散系统的单位冲激响应 124

6.8 本章小结 124

第7章 信号的频谱分析 126

7.1 傅里叶级数的数值计算 126

7.1.1 三角函数形式的傅里叶级数 126

7.1.2 指数函数形式的傅里叶级数 130

7.2 傅里叶级数的符号表示法 131

7.3 周期信号的功率 134

7.4 傅里叶变换的数值近似 138

7.5 傅里叶变换的符号运算 146

7.6 本章小结 148

第8章 拉普拉斯变换 150

8.1 拉普拉斯逆变换的部分分式展开法 150

8.2 拉普拉斯变换与逆变换的符号表示法 152

8.2.1 拉普拉斯变换的符号表示法 152

8.2.2 拉普拉斯逆变换的符号表示法 153

8.3 连续系统零极点图的绘制 154

8.3.1 连续系统零极点的计算 154

8.3.2 连续系统零极点图的画法 155

8.4 系统零极点分布与稳定性的关系 156

8.5 系统零极点分布与频率响应特性的关系 159

8.5.1 由系统的零极点分布决定系统的频率响应特性 159

8.5.2 二阶系统的极点位置与系统频率响应特性的关系 162

8.5.3 巴特沃兹滤波器 163

8.6 用Simulink分析连续系统 166

8.6.1 连续系统仿真基础 166

8.6.2 二阶电路系统的仿真分析 167

8.6.3 连续时间系统的稳定性验证 168

8.7 本章小结 170

第9章 z变换 171

9.1 z变换的符号表示法 171

9.2 用部分分式展开法求逆z变换 172

9.3 利用z变换求系统的零状态响应 173

9.4 绘制离散时间系统的零极点图 173

9.5 系统零极点分布与稳定性的关系 175

9.6 系统零极点分布与频率响应特性的关系 176

9.6.1 数字滤波器的频率响应特性 176

9.6.2 系统函数零极点分布与频率响应特性的关系 180

9.6.3 MATLAB交互式信号处理工具 188

9.7 用Simulink分析离散系统 190

9.7.1 离散系统仿真基础 190

9.7.2 求离散时间系统的h（n） 192

9.8 本章小结 193

第10章 系统的状态变量分析 195

10.1 系统的状态方程描述 195

10.2 系统的状态方程求解 197

10.2.1 状态方程的数值求解法 197

10.2.2 状态方程的符号求解法 202

10.2.3 Simulink用于状态变量分析 207

10.3 系统的可控制性和可观察性 208

10.3.1 状态向量的线性变换 208

10.3.2 由对角线化的状态空间描述判断系统的可控制性和可观察性 210

10.3.3 系统的可控制性和可观察性的满秩判别法 213

10.4 系统模型的各种表示方法及转换 216

10.5 本章小结 217

第11章 综合应用实例 219

11.1 摩尔斯码消息信号的复用 219

11.2 SPWM波的产生和滤波 224

11.2.1 利用面积等效原理产生SPWM波 224

11.2.2 SPWM波的滤波 224

11.3 回声信号的消除 228

11.4 直流电到交流电的转换 231

11.5 调制-解调系统Simulink仿真 234

11.6 DTMF信号的产生和探测 235

11.7 本章小结 243

参考文献 244