MATLAB及在电子信息课程中的应用

第1部分 语言篇

第1章 MATLAB语言概述

1.1 MATLAB语言的发展

1.2 MATLAB语言的特点

1.3 MATLAB的工作环境

1.3.1 命令窗

1.3.2 图形窗

1.3.3 文本编辑窗

1.4 演示程序

第2章 基本语法

2.1 变量及其赋值

2.1.1 标识符与数

2.1.2 矩阵及其元素的赋值

2.1.3 复数

2.1.4 变量检查

2.1.5 基本赋值矩阵

2.2 矩阵的初等运算

2.2.1 矩阵的加减乘法

2.2.2 矩阵除法及线性方程组的解

2.2.3 矩阵的乘方和幂次函数

2.2.4 矩阵结构形式的提取与变换

2.3 元素群运算

2.3.1 数组及其赋值

2.3.2 元素群的四则运算和幂次运算

2.3.3 元素群的函数

2.4 逻辑判断及流程控制

2.4.1 关系运算

2.4.2 逻辑运算

2.4.3 流程控制语句

2.5 基本绘图方法

2.5.1 直角坐标中的两维曲线

2.5.2 线型、点型和颜色

2.5.3 多条曲线的绘制

2.5.4 屏幕控制和其他二维绘图

2.5.5 三维曲线和曲面

2.5.6 特殊图形和动画

2.5.7 彩色、光照和图像

2.5.8 低层图形屏幕控制功能

2.6 M文件及程序调试

2.6.1 主程序文件

2.6.2 人机交互命令

2.6.3 函数文件

2.6.4 文件编辑器及程序调试

第3章 MATLAB的开发环境和工具

3.1 MATLAB与其他软件的接口关系

3.1.1 与磁盘操作系统的接口关系

3.1.2 与文字处理系统Winword的关系

3.1.3 图形文件的转储

3.1.4 低层输入输出函数库

3.1.5 与C和FORTRAN子程序的动态链接

3.2 MATLAB的文件管理系统

3.2.1 安装后的MATLAB文件管理系统

3.2.2 MATLAB自身的用户文件格式

3.2.3 文件管理和搜索路径

3.2.4 与目录和搜索有关的命令

3.2.5 搜索顺序

3.3 MATLAB的开发环境

3.3.1 桌面系统的内容

3.3.2 桌面命令菜单简介

3.3.3 MATLAB的用户界面

第4章 MATLAB的其他函数库

4.1 数据分析函数库（datafun函数库）

4.1.1 基本的数据分析

4.1.2 用于场论的数据分析函数

4.1.3 用于随机数据分析的函数

4.1.4 用于相关分析和傅里叶分析的函数

4.2 矩阵的分解与变换（matfun函数库）

4.2.1 线性方程组的系数矩阵

4.2.2 矩阵的分解

4.2.3 矩阵的特征值分析3

4.2.4 特殊矩阵库（specmat）

4.3 多项式函数库（polyfun）

4.3.1 多项式的四则运算3

4.3.2 多项式求导、求根和求值

4.3.3 多项式拟合

4.3.4 多项式插值

4.3.5 线性微分方程的解（residue）

4.4 函数功能和数值积分函数库（funfun）

4.4.1 函数功能和数值积分函数库的主要子程序

4.4.2 非线性函数的分析

4.4.3 任意函数的数值积分

4.5 字符串函数库（strfun）

4.5.1 字符串的赋值

4.5.2 字符串语句的执行

4.5.3 字符串输入输出

4.6 稀疏矩阵函数库（sparfun）

4.7 图形界面函数库（Guitools）

4.8 数据类型函数库（datatypes）

4.8.1 结构阵列

4.8.2 单元阵列

4.8.3 类和对象

习题

第2部分 应用篇

第5章 MATLAB在电路中的应用

5.1 电阻电路

5.2 动态电路

5.3 正弦稳态电路

5.4 频率响应

5.5 二端口电路

5.5.1 Z，Y，H，G，A，B六种参数间关系的MATLAB语句

5.5.2 网络函数及其MATLAB语句

5.6 用MATLAB图解几个电路概念

习题

第6章 MATLAB在信号与系统中的应用

6.1 连续信号和系统

6.2 傅里叶分析

6.3 离散信号和系统

6.4 线性时不变系统的模型

6.4.1 模型的典型表达式

6.4.2 模型转换

6.5 频谱概念的MATLAB图释

习题

第7章 MATLAB在数字信号处理中的应用

7.1 时域离散信号的产生及时域处理

7.2 z变换和傅里叶变换

7.3 离散傅里叶变换（DFT）

7.4 数字滤波器结构

7.5 FIR数字滤波器设计

7.6 IIR数字滤波器设计

7.7 频率、角频率和数字频率

7.7.1 频率

7.7.2 角频率

7.7.3 序列信号的频率——数字频率

习题

第8章 MATLAB在自动控制原理中的应用

8.1 控制工具箱中的LTI对象

8.1.1 LTI对象的类型和属性

8.1.2 LTI模型的建立

8.1.3 对象属性的获取和修改

8.1.4 LTI模型的简单组合和运算符扩展

8.1.5 复杂模型的组合

8.1.6 连续系统和采样系统之间的变换

8.1.7 典型系统的生成

8.2 动态特性和时域分析函数

8.3 系统的频域分析函数

8.4 系统的状态空间分析函数

8.5 系统的状态空间法设计函数

8.5.1 线性平方调节器问题

8.5.2 线性平方估计器问题

习题

第9章 MATLAB工具箱简介

9.1 符号数学（Symbolic Math）工具箱简介

9.1.1 Symbolic工具箱的主要功能

9.1.2 符号数学式的基本表示方法

9.2 系统仿真（Simulink）工具箱简介

9.2.1 概述

9.2.2 环节库及框图的建立

9.2.3 仿真方法和参数的设定

9.2.4 仿真的运行

9.2.5 Simulink的子系统屏蔽（Masking）功能

9.2.6 Simulink内部工作过程简介

9.2.7 Simulink应用范围的扩展

9.3 以matlab为基础的工具箱简介

9.4 以Simulink为基础的模块工具箱简介

9.4.1 电力系统（Powersys）模块工具箱简介

9.4.2 数字信号处理（DSP Blocks）模块工具箱简介

9.4.3 定点处理（Fix-Point Blocks）模块工具箱简介

9.4.4 通信系统（Comm）模块工具箱简介

附录 全书例题索引

参考文献

《MATLAB及在电子信息课程中的应用（第4版）》由语言篇和应用篇两部分组成。语言篇介绍MATLAB语言的基本语法、开发环境、工具、其他函数库等，应用篇讲述MATLAB近百个实例程序，涉及的课程范围有电路、信号与系统、数字信号处理、控制系统等。这些实例使用了MATLAB中多方面的语句，可使读者迅速掌握MATLAB编程的技巧，提高完成工程课程的效率。

陈怀琛、吴大正、高西全编著的《MATLAB及在电子信息课程中的应用(第4版)》以电路、信号和系统、数字信号处理和自动控制原理4门主课为目标，作为这些课程的伴侣书。晶体管模拟电路和数字电路虽然也是主课，但有专门的软件来辅助分析，因此本书不作介绍。作为教学辅导书，本书不作理论推导，而是直接利用教材上的现成结论。重点讨论如何利用这些结论和MATLAB编程来解决实际问题，通过数字结果来加深对理论的理解。本书自成体系，同时避免各门课程的局限性。由于种种原因，目前各门课程之间往往存在一些重叠，各校对课程范围的划分也不尽相同，本书尽量避免这些不必要的矛盾。比如学习控制理论的时候，关于线性系统求解问题就不再介绍，只要查看信号与系统的有关内容就行了。这样做虽然有些不便，但可以使读者把各门课程的概念真正连贯起来，使之融会贯通，有利于对课程的理解和深化。