醉染图书MATLAB/Simulink实用教程9787302477853

部MATLAB/Simulink基础篇
章MATLAB语言概述
1.1MATLAB语言的发展
1.2MATLAB语言的特点
1.3MATLAB语言的环境
1.3.1MATLAB语言的安装
1.3.2MATLAB语言的界面简介
1.4MATLAB帮系统
1.4.1help查询帮函数
1.4.2lookfor查询帮函数
1.4.3联机帮系统
1.5MATLAB数据类型
1.5.1常量和变量
1.5.2整数和浮点数
1.5.3复数
1.6MATLAB运算符
1.6.1算术运算符
1.6.2关系运算符
1.6.3逻辑运算符
1.6.4优先级
1.7应用实例
1.7.1计算一般数学公式
1.7.2绘制整流波形图
习题1
第2章MATLAB矩阵及其运算
2.1矩阵的创建
2.1.1直接输入矩阵
2.1.2冒号生成矩阵
2.1.3利用函数生成矩阵
2.1.4利用文本文件生成矩阵
2.1.5利用M文件生成矩阵
2.1.6特殊矩阵的生成
2.2矩阵的修改
2.2.1矩阵部分替换
2.2.2矩阵部分删除
2..矩阵部分扩展
2.2.4矩阵结构变换
.矩阵的基本运算
..1矩阵的加减运算
..2矩阵的乘法运算
..矩阵的除法运算
..4矩阵的乘方运算
..5矩阵的点运算
2.4矩阵的分析
2.4.1方矩阵的行列式
2.4.2矩阵的秩和迹
2.4.3矩阵的逆和伪逆
2.4.4矩阵的特征值和特征向量
2.4.5矩阵的分解
2.4.6矩阵的信息获取函数
2.5字符串
2.5.1字符串的创建
2.5.2字符串的作2.5.3字符串转换
2.6多维数组
2.6.1多维数组的创建
2.6.2多维数组的作2.7结构数组和元胞数组
2.7.1结构数组
2.7.2元胞数组
2.8矩阵及其运算应用实例
2.8.1矩阵在图像处理中的应用
2.8.2线方程组的求解
2.8.3多维数组在彩色图像中的应用
习题2
第3章MATLAB程序结构和M文件
3.1程序结构
3.1.1顺序结构
3.1.2选择结构
3.1.3循环结构
3.1.4程序控制命令
3.2M文件
3.2.1M文件的分类和特点
3.2.2M文件的创建和打开
3.3M函数文件
3.3.1M函数文件的格式
3.3.2M函数文件的调用
3.3.3主函数和子函数
3.3.4函数的参数
3.3.5函数的变量
3.4程序调试
3.4.1命令窗口调试
3.4.2MATLAB菜单调试
3.4.3MATLAB调试函数
3.5应用实例
习题3
第4章MATLAB数值计算
4.1多项式
4.1.1多项式的创建
4.1.2多项式的值和根
4.1.3多项式的四则运算
4.1.4多项式的微积分运算
4.1.5多项式的部分分式展开
4.2数据值4.2.1一维值4.2.2二维值4..多维值4.3数据拟合
4.4数据统计
4.4.1矩阵元素的优选值和值
4.4.2矩阵元素的平均值和中值
4.4.3矩阵元素的排序
4.4.4矩阵元素求和和求积
4.4.5矩阵元素的累加和与累乘积
4.4.6标准方差和相关系数
4.5数值计算
4.5.1函数极值
4.5.2函数零点
4.5.3数值差分
4.5.4数值积分
4.5.5常微分方程求解
4.6应用实例
习题4
第5章MATLAB符号运算
5.1MATLAB符号运算的特点
5.2MATLAB符号对象的创建和使用
5.3符号多项式函数运算
5.3.1多项式函数的符号表达形式及相互转换
5.3.2符号多项式的向量表示形式及其计算
5.3.3反函数和复合函数求解
5.4符号微积分运算
5.4.1函数的极限和级数运算
5.4.2符号微分运算
5.4.3符号积分运算
5.5符号方程求解
5.5.1符号代数方程求解
5.5.2符号常微分方程求解
5.5.3一维偏微分方程求解
5.6应用实例
习题5
第6章MATLAB数据可视化
6.1概述
6.2二维曲线的绘制
6.2.1绘图基本函数
6.2.2线图格式设置
6..图形修饰
6.2.4图形保持
6.2.5多个图形绘制
6.3二维特殊图形的绘制
6.3.1柱状图
6.3.2饼形图
6.3.3直方图
6.3.4离散数据图
6.3.5向量图
6.3.6极坐标图
6.3.7对数坐标图
6.3.8双纵坐标绘图
6.3.9函数绘图
6.4三维曲线和曲面的绘制
6.4.1绘制三维曲线图
6.4.2绘制三维曲面图
6.4.3特殊的三维图形
6.4.4绘制动画图形
6.5MATLAB图形窗口
6.6应用实例
习题6
第7章Simulink基础
7.1Simulink概述
7.1.1Simulink的基本概念
7.1.2Simulink模块的组成
7.1.3Simulink中的数据类型
7.2Simulink的使用
7.2.1Simulink的启动和退出
7.2.2在Simulink的窗口创建一个新模型
7..Simulink模块的作7.2.4Simulink的建模和
7.3Simulink的模块库及模块
7.3.1CommonlyUsedBlocks子模块库
7.3.2Continuous子模块库
7.3.3Dashboard子模块库
7.3.4Discontinuous子模块库
7.3.5Discrete子模块库
7.3.6LoianBitOraios子模块库
7.3.7LookupTables子模块库
7.3.8MathOraios子模块库
7.3.9ModelVerification子模块库
7.3.10ModelWideUtilities子模块库
7.3.11Ports&Subsystems子模块库
7.3.12SignalsAttributes子模块库
7.3.13SignalsRouting子模块库
7.3.14Sinks子模块库
7.3.15Sources子模块库
7.3.16UserdefinedFunctions子模块库
7.4Simulink模块操作及建模
7.4.1Simulink模型
7.4.2Simulink模块的基本作7.4.3系统模型注释与信号标签设置
7.4.4Simulink建模
7.5Simulink模块及参数设置
7.5.1模块参数设置
7.5.2Simulink参数设置
7.6过零检测和代数环
7.6.1过零检测
7.6.2代数环
7.7应用实例
习题7
第二部分MATLAB/Simulink应用篇
第8章MATLAB在信息处理中的应用
8.1MATLAB在信号与系统中的应用
8.1.1信号及表示
8.1.2信号的基本运算
8.1.3信号的能量和功率
8.1.4线时不变系统的创建
8.1.5线时不变系统的时域分析
8.1.6线时不变系统的频域分析
8.2MATLAB在数字信号处理中的应用
8.2.1傅里叶变换
8.2.2IIR数字滤波器的设计
8..FIR数字滤波器的设计
8.3MATLAB在数字图像处理中的应用
8.3.1数字图像的读取、显示和存储
8.3.2数字图像的类型及转换
8.3.3图像的基本运算
8.3.4图像
8.3.5图像滤波
8.3.6图像边缘检测
8.3.7图像压缩
第9章MATLAB在控制系统中的应用
9.1控制系统的模型描述
9.1.1控制系统的模型与表达式
9.1.2控制系统模型间的关系
9.2控制系统的时域分析与MATLAB实现
9.2.1线系统的稳定分析
9.2.2控制系统的动态响应
9..控制系统的时域响应指标
9.3控制系统的频域分析与MATLAB实现
9.3.1控制系统的频域分析
9.3.2控制系统的频域分析能指标
9.4控制系统的根轨迹分析
9.4.1控制系统的根轨迹分析
9.4.2根轨迹设计工具
9.5控制系统的状态空间分析
9.5.1状态空间的线变换
9.5.2状态空间的能控和能观
9.5.3状态空间的状态反馈与极点配置
9.6控制系统综合实例与应用设计
9.6.1控制系统综合实例
9.6.2简单运动系统的建模及
9.6.3“弹簧质量阻尼”系统的建模及
9.6.4单容过程系统的建模及
0章MATLAB在通信系统中的应用
10.1MATLAB通信工具箱的组成
10.2信息量度与信源编码
10.2.1信息的量度计算
10.2.2模拟信号量化和数字化
10..信源编码
10.3差错控制和信道编码
10.3.1线分组码编解码
10.3.2交织编码
10.3.3扰码与解扰
10.4模拟调制与解调
10.4.1幅度调制与解调
10.4.2角度调制与解调
10.5数字调制与解调
10.5.1数字调制
10.5.2数字解调
10.6数字通信系统能
10.6.1数字信号的比特能量与AWGN信道
10.6.2数字通信系统的误码率
第三部分MATLAB/Simulink实验篇
1章MATLAB实验
实验一MATLAB运算基础
实验二向量和矩阵的运算
实验三字符串及矩阵分析
实验四M脚本文件和函数文件
实验五程序结构设计
实验六多项式运算及多项式插值和拟合
实验七数据统和值计算
实验八符号计算
实验九MATLAB绘图
实验十Simulink
附录习题
参考文献

前言
MATLAB由MathWorks公司开发，目前已经发展成为靠前上、应用广的科学计算软件之一。MATLAB软件具有强大的矩阵计算、数值计算、符号计算、数据可视化和系统分析等功能，广泛应用于科学计算、信号处理与通信、图像处理、信号检测、控制设计、分析、金融建模设计与分析等领域，也成为线代数、高等数学、概率论与数理统计、数字信号处理、信号与系统、数字图像处理、自动控制原理、时间序列分析和动态系统等课程的基本教学工具。近些年来，MATLAB成为国内外众多高校生和的课程，成为学生必须掌握的基本编程语言之一，也成为教师、科研人员和们进行教学、科学和产实践的一个基本工具。
本书是以当今流行的MATLAB R2016a和Simulink 8.7为平台编写的，是作者十余年在高校从事MATLAB课程教学、课程改革、设计指导和利用MATLAB进行科学研究的基础上编著而成，具有以下特点：
（1） 内容编排合理科学。先基础后应用，先理论后实验，由浅入深、循序渐进地进行编排，便于读者学习和掌握MATLAB。
（2） 内容丰富，例题新颖。本书结合编者多年的MATLAB教学和使用经验，详细介绍近期新的MATLAB版本基本内容，列举丰富的例题和应用实例，便于读者更好掌握MATLAB的各种函数和命令。
（3） 理论与应用有机结合。本书前7章介绍MATLAB基础内容，每章节都给出应用实例，第8章到0章详细介绍MATLAB在信息处理、控制系统和通信系统中的应用，从而引导读者更好地用MATLAB解决专业领域的实际应用问题。
（4） 理论教学与上机实验相配套。为了便于教师教学，本书提供配套的教案，以及所有例题和应用实例的源代码和所有图片； 为了便于读者上机做实验，本书提供了MATLAB基本内容的10个实验内容。
本书内容分三部分： MATLAB/Simulink基础篇、MATLAB/Simulink应用篇和MATLAB/Simulink实验篇。MATLAB/Simulink基础篇包括： 章MATLAB语言概述，主要介绍MATLAB语言的发展、特点、环境、帮系统、数据类型和运算符； 第2章MATLAB矩阵及其运算，主要介绍矩阵的创建、修改和基本运算、矩阵分析、字符串、多维数组、结构数组和元胞数组； 第3章MATLAB程序结构和M文件，主要介绍MATLAB程序结构、M脚本文件、M函数文件和程序调试； 第4章 MATLAB数值计算，主要介绍多项式运算、数据插值、数据拟合、数据统和值计算； 第5章 MATLAB符号计算，主要介绍符号定义、符号运算、符号极限、符号微分和积分； 第6章 MATLAB数据可视化，主要介绍MATLAB二维曲线绘制、二维特殊图形绘制、三维曲线和曲面绘制； 第7章Simulink基础，主要包括Simulink简介、常用模块、模块编辑和Simulink。MATLAB/Simulink应用篇主要包括： 第8章MATLAB在信息处理中的应用，主要介绍在信号与系统、数字信号处理和数字图像处理中的应用； 第9章 MATLAB在控制系统中的应用，主要介绍控制系统的模型、时序分析、频域分析、根轨迹分析和状态空间分析、极点配置和观测器设置，以及很优控制系统设计； 0章 MATLAB在通信系统中的应用，主要介绍通信工具箱函数、信息的度量与编码、差错控制编/译码、模拟调制与解调、数字调制与解调和通信系统的能。MATLAB/Simulink实验篇介绍10个基本的MATLAB实验内容。
本书适合作为高等院校理工科专业，尤其是信息工程、科学技术、自动化、电气工程和通信工程等专业的教学用书，也可以作为、科研与工程技术人员的参考用书。信息工程和科学技术专业的学生可以选择本书的~8章和1章内容学习； 自动化和电气工程专业的学生可以选择本书的~7章，第9章和1章内容学习； 通信工程专业的学生可以选择~7章、0章和1章内容学习。建议授课学时为40或48个学时。对于短课时（如32学时）低年级课程，可以讲授~7章基础内容以及1章实验部分，应用部分可以留给学生自学。
本书~4章，第6章和1章由徐国保编写，第7章和第9章由赵黎明编写，第5章和0章由吴凡编写，第8章由郭磊编写。为了确保本书的质量，应用部分由教学经验丰富的相关专业任课教师编写。本书的编写思路与内容选择由编者集体讨论确定，全书由徐国保负责统稿和定稿。在本书的编写过程中，参考和引用了相关教材和资料，在此一并向教材和资料的作者表示诚挚的谢意。
为了便于学生学习，全书附有习题的参考和所有例题的源代码。为了方便教师教学，本书配有教学课件和所有图片素材，欢迎选用本书作为教材的老师索取，索取邮箱： xuguoba@26.com。
由于编者的水平有限，书中难免存在不妥之处，欢迎使用本书的教师、学生和科技人员批评指正，以便再版时改进和提高。
编者2017年7月