MATLAB电子仿真与应用教程

第1章 MATLAB入门

1.1 MATLAB简介

1.1.1 MATLAB的功能及特点

1.1.2 MATLAB系统

1.1.3 MATLAB安装的目录结构

1.2 MATLAB开发环境

1.2.1 设置MATLAB

1.2.2 M.AT[AB桌面工具

1.3 MATLAB语言初步

1.3.1 MATLAB语言的特点

1.3.2 MATLAB的语言结构和编程方法

1.3.3 MATLAB的主要语法和操作符

1.4 本章小结

第2章 MATLAB常用数学方法

2.1 矩阵和数组的运算

2.1.1 矩阵的定义和运算

2.1.2 数组的定义和运算

2.1.3 数组的关系和逻辑运算

2.1.4 多维数组

2.2 特殊矩阵的生成

2.2.1 零矩阵与单位矩阵

2.2.2 对角矩阵

2.2.3 伴随矩阵

2.2.4 Vandermonde矩阵

2.2.5 Hilbert矩阵及逆.Hilbert矩阵

2.3 矩阵特征参数的提取

2.3.1 矩阵的秩

2.3.2 矩阵的行列式

2.3.3 矩阵的迹

2.3.4 矩阵的范数

2.3.5 矩阵的特征多项式、特征方程与特征根

2.4 矩阵的分解

2.4.1 三角分解

2.4.2 Cholesky分解

2.4.3 奇异值分解

2.5 矩阵特征值与特征矢量

2.5.1 矩阵特征值与特征矢量的计算

2.5.2 广义矩阵特征值与特征矢量

2.6 矩阵求逆与线性方程求解

2.7 矩阵的非线性运算

2.7.1 对矩阵各个元素的非线性运算

2.7.2 对整个矩阵的非线性运算

2.8 其它常用数学方法

2.8.1 多项式拟合

2.8.2 非线性方程求解与最优化

2.9 常用数学方法举例

2.9.1 解线性方程组的全主元三角分解法

2.9.2 离散数据多项式拟合的正交化方法

2.9.3 求矩阵特征值的基本QR方法

2.10 本章小结

第3章 MATLAB中控制系统的数学描述与建模

3.1 微分方程

3.1.1 微分方程的数值解

3.1.2 非线性系统

3.1.3 线性化

3.2 传递函数

3.2.1 多项式的根和特征多项式

3.2.2 传递函数的零点和极点

3.2.3 部分分式展开

3.3 状态空间描述

3.3.1 将微分方程化成状态方程

3.3.2 矩阵的对角化

3.4 模型的转换与连接

3.4.1 数学模型的转换

3.4.2 系统模型的连接

3.5 模型的降阶与实现

3.5.1 模型降阶

3.5.2 模型实现

3.6 控制系统的模型属性

3.7 控制系统常用数学方程求解

3.8 本章小结

第4章 Similllink建模与仿真

4.1 一个使用Simulink的小例子

4.2 典型控制系统的建模与仿真

4.2.1 控制系统建模

4.2.2 仿真参数的设置

4.2.3 系统仿真

4.3 sinlulink模块的操作

4.3.1 添加和选取模块

4.3.2 调整模块的位置和大小

4.3.3 模块名的处理

4.3.4 复制和删除模块

4.3.5 模块属性和参数的设置

4.3.6 模块间的连线

4.4 模块的合成、创建与封装

4.4.1 模块的合成

4.4.2 创建新模块

4.4.3 模块的封装

4.5 simulink的mail文件

4.6 本章小结

第5章 控制系统的时域分析和设计方法

5.1 控制系统的稳定性分析

5.2 控制系统的时域分析

5.2.1 时域分析的一般方法

5.2.2 常用时域分析函数

5.2.3 时域分析应用实例

5.3 根轨迹分析方法

5.3.1 模条件和角条件

5.3.2 绘制根轨迹的基本规则

5.3.3 根轨迹分析应用实例

5.4 极点配置设计方法

5.5 解耦控制设计方法

5.6 线性二次型最优控制器设计

5.6.1 线性二次型指标与里卡第（Riccati）方程求解

5.6.2 最优控制器设计实例

5.7 线性二次型高斯（Gauss）最优控制

5.7.1 LQG问题的一般解法

5.7.2 回路传输恢复技术

5.7.3 LQG设计实例

5.8 本章小结

第6章 控制系统的频域分析和设计方法

6.1 控制系统的频域分析

6.1.1 频域分析的一般方法

6.1.2 常用频域分析函数

6.1.3 频域分析应用实例

6.2 控制系统的校正

6.2.1 单变量系统的两种主要校正方式

6.2.2 PD、PI、PID校正

6.2.3 串联校正实例

6.3 多变量系统的频域设计方法

6.3.1 数学模型与标准型

6.3.2 多变量系统的频率响应

6.4 定量反馈控制设计方法

6.4.1 单变量系统的Q订设计方法

6.4.2 QFT设计举例

6.4.3 QFT设计工具箱应用

6.5 MlAl主战坦克观测仪飞轮控制器的设计

6.6 本章小结

第7章 MATLAB在数字信号处理中的应用

7.1 离散时间信号与系统

7.1.1 离散时间信号

7.1.2 离散系统的卷积和相关

7.1.3 离散系统的差分方程

7.2 离散时间傅里叶变换

7.2.1 离散时间傅里叶变换定义与计算

7.2.2 离散时间傅里叶变换的特性

7.3 离散傅里叶变换

7.3.1 离散傅里叶级数

7.3.2 离散傅里叶变换

7.4 数字信号处理信号分析实例

7.4.1 实验准备

7.4.2 wav文件的一次性傅里叶变换

7.4.3 wav文件的分段傅里叶分析

7.4.4 用simuhnk进行仿真

7.5 本章小结

第8章 FIR滤波器设计

8.1 数字滤波器的结构

8.1.1 基本元件

8.1.2 IIR滤波器的结构

8.1.3 FIR滤波器的结构

8.2 滤波器设计基础

8.2.1 滤波器指标的确定

8.2.2 问题的描述

8.3 线性相位FIR滤波器的性质

8.3.1 冲激响应

8.3.2 频率响应

8.3.3 零点位置

8.4 FIR滤波器的窗函数设计技术

8.4.1 窗函数设计的基本思想

8.4.2 常用窗函数

8.4.3 窗函数设计公式

8.4.4 FTR滤波器设计实例

8.5 本章小结

第9章 FIR滤波器设计

9.1 滤波器的指标

9.2 模拟滤波器原型

9.2.1 巴特沃斯低通滤波器

9.2.2 切比雪夫低通滤波器

9.3 滤波器的变换

9.3.1 滤波器变换的基本方法

9.3.2 滤波器变换实例

9.4 用MATLAB设计低通滤波器

9.4.1 设计低通滤波器的MATLA函数

9.4.2 低通滤波器设计实例

9.5 本章 小结

第10章 MATLAB在通信仿真中的应用

10.1 信息论基础

10.1.1 信息的度量

10.1.2 信道容量的计算

10.1.3 信源编码

10.2 模拟线性调制

10.2.1 常规双边带调幅（AM）

10.2.2 抑制载波双边带调幅（DSB-SC）

10.2.3 单边带调幅（SSB）

10.2.4 残留边带调幅（VSB）

10.3 模拟角度调制

10.3.1 频率调制

10.3.2 相位调制

10.3.3 关于模拟调制的总结

10.4 脉冲编码调制（PCM）

10.4.1 模拟信号的抽样

10.4.2 最佳量化及量化误差

10.4.3 均匀量化

10.4.4 对数量化器及A律PCM编码

10.5 数字信号基带传输

10.5.1 数字基带信号的码型

10.5.2 码型的功率谱分布

10.5.3 基带传输的误码率

10.5.4 扰码与解扰

10.6 数字信号载波传输

10.6.1 幅度键控（ASK）

10.6.2 频移键控（FSK）

10.6.3 相移键控（PSK、DPSK）

10.6.4 正交幅度调制（QAM）

10.7 小结

《MATLAB电子仿真与应用教程（第3版）》主要介绍MATLAB的基础知识和电子仿真技术，并详细介绍集成在MATIAB中的simulink软件包。《MATLAB电子仿真与应用教程（第3版）》的内容涉及MATLAB仿真应用数学基础、MATLAB中的控制系统仿真与设计、MATLAB中的数字信号处理仿真与滤波器设计以及MATIAB中的通信系统仿真及应用，这些内容基本涵盖了电信工程中电子仿真的各个方面，也反映了近年来电子仿真发展的主要趋势。《MATLAB电子仿真与应用教程（第3版）》的最大特色就是从MATLAB的入门开始，详细阐述MATIAB开发环境的主要工具及使用，在介绍MATLAB的实际应用时，用大量的范例将理论设计与工程实际紧密结合，读者可以从《MATLAB电子仿真与应用教程（第3版）》中直接找到工程实际中大量问题的解决方法。
　　《MATLAB电子仿真与应用教程（第3版）》不但适合初学MATIJAB的读者，而且可以作为工程技术人员的参考资料，也可以作为高年级本科生或硕士研究生的“系统仿真”教材。

理论与工程实际紧密结合，书中所列举的例子基本上都来源于工程实际，甚至有些就是现实当中的工程设计。仿真工程应用系统化，书中严格地按照各种理论系统进行仿真过程的设计，使所有的工程内容都可以找到理论根源。