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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3

1.2.3 MATLAB的命令窗口3

1.2.4 工作空间窗口7

1.2.5 命令历史窗口与当前路径窗口7

1.2.6 图形窗窗口9

1.2.7 文本编辑窗窗口9

1.3 MATLAB的基本操作命令11

第2章 MATLAB的基本语法15

2.1 变量及其赋值15

2.1.1 标识符与数据格式15

2.1.2 矩阵及其元素的赋值15

2.2 运算符与数学表达20

2.2.1 算术运算符20

2.2.2 关系操作符23

2.2.3 逻辑运算符24

2.2.4 其他逻辑函数25

2.2.5 数学表达式的MATLAB语言描述25

2.3 控制流26

2.3.1 if语句26

2.3.2 switch语句27

2.3.3 While语句28

2.3.4 for语句29

2.4 数据的输入／输出及文件的读／写31

2.4.1 交互输入／输出命令31

2.4.2 文件输入／输出命令与函数33

2.5 基本数学函数42

2.5.1 三角函数43

2.5.2 指数、对数、幂运算45

2.5.3 复数的基本运算46

2.5.4 数据的取舍与保留47

2.6 基本绘图方法48

2.6.1 图形窗口的控制49

2.6.2 二维图形的绘制50

2.6.3 多条曲线的绘制58

2.6.4 复数的绘图61

2.6.5 三维曲线和曲面61

2.6.6 图形窗口的编辑功能67

2.7 M文件及程序调试70

2.7.1 M文件的结构71

2.7.2 局部变量与全局变量74

2.7.3 程序的调试76

第3章 MATLAB在高等数学中的应用78

3.1 矩阵分析78

3.2 多项式运算89

3.2.1 多项式表示及其四则运算89

3.2.2 多项式求导、求根和求值91

3.3.3 多项式拟合与多项式插值95

3.3 数据分析与统计100

3.3.1 数据基本操作100

3.3.2 协方差与相关系数104

3.3.3 有限差分105

3.4 函数分析与数值积分107

3.4.1 函数在MATLAB中的表示与函数的绘图108

3.4.2 函数的极点、零点分析110

3.4.3 函数的数值积分与微分112

3.4.4 常微分方程的数值求解116

第4章 MATLAB在信号处理中的应用124

4.1 信号及其表示124

4.1.1 连续时间信号的表示124

4.1.2 工具箱中的信号产生函数124

4.1.3 离散时间信号的表示129

4.1.4 几种常用离散时间信号的表示130

4.2 信号的基本运算131

4.2.1 信号的相加与相乘131

4.2.2 序列移位与周期延拓运算132

4.2.3 序列翻褶与序列累加运算133

4.2.4 两序列的卷积运算133

4.2.5 两序列的相关运算134

4.3 信号的能量和功率135

4.4 线性时不变系统135

4.4.1 系统的描述135

4.4.2 系统模型的转换函数138

4.4.3 系统互连与系统结构140

4.5 线性时不变系统的响应145

4.5.1 线性时不变系统的时域响应145

4.5.2 LTI系统的单位冲激响应149

4.5 3时域响应的其他函数151

4.6 线性时不变系统的频率响应153

4.7 傅里叶变换155

4.7.1 连续时间、连续频率——傅里叶变换155

4.7.2 连续时间、离散频率——傅里叶级数156

4.7.3 离散时间、连续频率——序列傅里叶变换157

4.7.4 离散时间、离散频率——离散傅里叶级数158

4.7.5 离散时间、离散频率——离散傅里叶变换158

4.8 IIR数字滤波器的设计方法160

4.8.1 冲激响应不变法162

4.8.2 双线性变换法162

4.8.3 IIR数字滤波器的频率变换设计法163

4.9 FIR数字滤波器设计168

4.9.1 窗函数设计法168

4.9.2 频率抽样法171

4.9.3 MATLAB的其他相关函数174

4.10 离散信号处理系统设计分析实例179

4.10.1 双音拨号信号的频谱分析179

4.10.2 去噪处理181

第5章 MATLAB在自动控制原理中的应用184

5.1 控制系统模型184

5.1.1 控制系统的描述与LTI对象184

5.1.2 LTI模型的建立及转换函数185

5.1.3 LTI对象属性的设置与转换188

5.1.4 典型系统的生成191

5.1.5 LTI模型的简单组合与复杂模型组合194

5.1.6 连续系统与采样系统之间的转换197

5.2 控制系统的时域分析198

5.3 控制系统的根轨迹204

5.4 控制系统的频域分析210

5.5 系统的状态空间分析函数215

5.5.1 系统可观性与可控性判别函数215

5.5.2 系统相似变换函数216

5.6 极点配置和观测器设置218

5.7 最优控制系统设计220

第6章 通信系统仿真227

6.1 通信工具箱函数227

6.2 信息的量度与编码230

6.2.1 Huffman编码230

6.2.2 MATLAB信源编／译码方法232

6.3 差错控制编／译码方法235

6.4 模拟调制与解调239

6.4.1 带通模拟调制／解调239

6.4.2 基带模拟调制／解调252

6.5 数字调制与解调256

6.5.1 带通数字调制／解调258

6.5.2 基带数字调制／解调261

6.6 通信系统的性能仿真264

6.6.1 通信系统的误码率仿真264

6.6.2 误码率仿真界面267

6.6.3 眼图／散射图268

6.7 扩频通信系统的性能仿真270

6.7.1 直接序列扩频（DS-SS）系统271

6.7.2 跳频扩频系统（FH-SS）273

第7章 Simulink的应用279

7.1 Simulink工作平台的启动279

7.2 Simulink仿真原理279

7.3 Simulink模块库281

7.3.1 连续模块库（Continuous）281

7.3.2 离散模块库（Discrete）282

7.3.3 函数与表格模块库（Function＆Table）283

7.3.4 数学模块库（Math）284

7.3.5 非线性模块库（Nonlinear）285

7.3.6 信号与系统模块库（Signals＆Systems）285

7.3.7 信号输出模块库（Sinks）286

7.3.8 信号源模块库（Sources）287

7.4 仿真模型的建立和模块参数及属性的设置288

7.4.1 仿真模块的建立288

7.4.2 参数与属性的设置288

7.4.3 Simulink仿真注意与技巧295

7.5 其他应用模块集和Simulink扩展库298

7.6 其他应用模块及仿真实例303

第8章 MATLAB在电子电路中的应用306

8.1 基本电气元件简介306

8.2 MATLAB在电路及电子线路中的计算与分析308

8.2.1 在电路中的应用308

8.2.2 在电子线路中的应用318

8.3 基于Simulink的电路设计与仿真322

8.3.1 电子元件功能模块库简介322

8.3.2 电路设计与仿真328

参考文献348