MATLAB電子仿真與應(yīng)用教程（第3版）
定 價(jià)：42 元
- 作者：王華 ，李有軍 ，劉建存 著
- 出版時(shí)間：2010/6/1
- ISBN：9787118069471
- 出 版 社：國防工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP391.9
- 頁碼：416
- 紙張：膠版紙
- 版次：3
- 開本：16開
《MATLAB電子仿真與應(yīng)用教程（第3版）》主要介紹MATLAB的基礎(chǔ)知識和電子仿真技術(shù)，并詳細(xì)介紹集成在MATIAB中的simulink軟件包。《MATLAB電子仿真與應(yīng)用教程（第3版）》的內(nèi)容涉及MATLAB仿真應(yīng)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、MATLAB中的控制系統(tǒng)仿真與設(shè)計(jì)、MATLAB中的數(shù)字信號處理仿真與濾波器設(shè)計(jì)以及MATIAB中的通信系統(tǒng)仿真及應(yīng)用，這些內(nèi)容基本涵蓋了電信工程中電子仿真的各個(gè)方面，也反映了近年來電子仿真發(fā)展的主要趨勢。《MATLAB電子仿真與應(yīng)用教程（第3版）》的最大特色就是從MATLAB的入門開始，詳細(xì)闡述MATIAB開發(fā)環(huán)境的主要工具及使用，在介紹MATLAB的實(shí)際應(yīng)用時(shí)，用大量的范例將理論設(shè)計(jì)與工程實(shí)際緊密結(jié)合，讀者可以從《MATLAB電子仿真與應(yīng)用教程（第3版）》中直接找到工程實(shí)際中大量問題的解決方法。
《MATLAB電子仿真與應(yīng)用教程（第3版）》不但適合初學(xué)MATIJAB的讀者，而且可以作為工程技術(shù)人員的參考資料，也可以作為高年級本科生或碩士研究生的“系統(tǒng)仿真”教材。
理論與工程實(shí)際緊密結(jié)合，書中所列舉的例子基本上都來源于工程實(shí)際，甚至有些就是現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的工程設(shè)計(jì)。仿真工程應(yīng)用系統(tǒng)化，書中嚴(yán)格地按照各種理論系統(tǒng)進(jìn)行仿真過程的設(shè)計(jì)，使所有的工程內(nèi)容都可以找到理論根源。
MATLJAB是Math Worlks公司推出的一套高效率的數(shù)值計(jì)算和可視化軟件，它集數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、信號處理和圖形顯示于一體，構(gòu)成了一個(gè)方便的、界面友好的用戶環(huán)境。
MATLAB的推出得到了各個(gè)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的廣泛關(guān)注，其強(qiáng)大的擴(kuò)展功能更是為各個(gè)工程領(lǐng)域提供了分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。隨著MATLAB在各個(gè)工程領(lǐng)域應(yīng)用的日益廣泛，專家學(xué)者們相繼推出了控制系統(tǒng)工具箱（Control Systems Foolbox）、模糊邏輯工具箱（Fuzzy Fogic Tool-box）、虛擬現(xiàn)實(shí)工具箱（Virtual Reality Toolbox）、數(shù)字信號處理模塊庫（DSP Blockset）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊庫（Neural Network Blockset）和航天器控制模塊庫（Aerospace Blockset）等簡單實(shí)用的工具箱和模塊庫，這些工具箱給各個(gè)領(lǐng)域的研究和工程應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的工具，而且這些工具箱還在不斷增加。借助于日漸完善的MATLAB軟件，各個(gè)領(lǐng)域的研究人員可以直觀、方便地進(jìn)行分析、計(jì)算和設(shè)計(jì)工作，大大節(jié)省了時(shí)間，提高了工作效率。此外，在MAT-LAB中，所有的分析工具都可以立即獲得，因此可以很方便地看到運(yùn)行結(jié)果、分析這些結(jié)果，并且使結(jié)果可視化。
特別需要說明的是作為MATIAB擴(kuò)展功能的Simulink軟件包，它是一個(gè)集成在MATTJAB中的集建模、仿真和系統(tǒng)分析為一體的軟件包，它具有相對獨(dú)立的功能和使用方法。利用Simulink，設(shè)計(jì)人員可以建立起一套直觀、完整的模型圖，并依據(jù)所描述的系統(tǒng)模型的數(shù)學(xué)關(guān)系對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。事實(shí)上，在世界各國的電子系統(tǒng)理論教學(xué)中，MATLAB及Simulink都已經(jīng)成為必備的輔助教學(xué)軟件之一，利用這個(gè)軟件不但可以擺脫繁雜的大規(guī)模計(jì)算，而且還可以使學(xué)生自己動手構(gòu)建模型。本書的第4章對Simulink的使用和仿真過程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，目的是希望讀者能夠掌握并熟練運(yùn)用這個(gè)有用的仿真工具。
本書的最大特點(diǎn)就是與工程實(shí)際的緊密結(jié)合，書中所列舉的例子基本來源于工程實(shí)際，甚至有些就是現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的工程設(shè)計(jì)，因此本書很好地做到了理論聯(lián)系實(shí)際，使讀者對各種MAT-LAB仿真應(yīng)用有一個(gè)感性的認(rèn)識，使得書中的內(nèi)容更加易學(xué)易用。本書的另一大特色就是注重仿真工程應(yīng)用的系統(tǒng)化，書中嚴(yán)格地按照各種理論系統(tǒng)進(jìn)行仿真過程的設(shè)計(jì)，使所有的工程內(nèi)容都可以找到理論根源，從而方便了讀者對各種理論背景的查詢。同時(shí)本書根據(jù)各種理論設(shè)計(jì)了一套嚴(yán)整的仿真函數(shù)，這些函數(shù)都是MATIJAB庫函數(shù)中所沒有而工程實(shí)際中又經(jīng)常用到的，因而工程設(shè)計(jì)人員可以直接調(diào)用書中提供的一些函數(shù)來進(jìn)行電子仿真，從而大大方便了系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)人員的仿真應(yīng)用。
由于MAT[.AB是一個(gè)極其龐大，而且功能完善的軟件，不可能將其所有的功能一一介紹給讀者，但本書涉及的內(nèi)容基本覆蓋了工程實(shí)際中常用的分析工具和分析方法。限于作者的水平，本書的不足之處在所難免，歡迎廣大讀者和用戶批評指正。
第1章 MATLAB入門
1.1 MATLAB簡介
1.1.1 MATLAB的功能及特點(diǎn)
1.1.2 MATLAB系統(tǒng)
1.1.3 MATLAB安裝的目錄結(jié)構(gòu)
1.2 MATLAB開發(fā)環(huán)境
1.2.1 設(shè)置MATLAB
1.2.2 M.AT[AB桌面工具
1.3 MATLAB語言初步
1.3.1 MATLAB語言的特點(diǎn)
1.3.2 MATLAB的語言結(jié)構(gòu)和編程方法
1.3.3 MATLAB的主要語法和操作符
1.4 本章小結(jié)
第2章 MATLAB常用數(shù)學(xué)方法
2.1 矩陣和數(shù)組的運(yùn)算
2.1.1 矩陣的定義和運(yùn)算
2.1.2 數(shù)組的定義和運(yùn)算
2.1.3 數(shù)組的關(guān)系和邏輯運(yùn)算
2.1.4 多維數(shù)組
2.2 特殊矩陣的生成
2.2.1 零矩陣與單位矩陣
2.2.2 對角矩陣
2.2.3 伴隨矩陣
2.2.4 Vandermonde矩陣
2.2.5 Hilbert矩陣及逆.Hilbert矩陣
2.3 矩陣特征參數(shù)的提取
2.3.1 矩陣的秩
2.3.2 矩陣的行列式
2.3.3 矩陣的跡
2.3.4 矩陣的范數(shù)
2.3.5 矩陣的特征多項(xiàng)式、特征方程與特征根
2.4 矩陣的分解
2.4.1 三角分解
2.4.2 Cholesky分解
2.4.3 奇異值分解
2.5 矩陣特征值與特征矢量
2.5.1 矩陣特征值與特征矢量的計(jì)算
2.5.2 廣義矩陣特征值與特征矢量
2.6 矩陣求逆與線性方程求解
2.7 矩陣的非線性運(yùn)算
2.7.1 對矩陣各個(gè)元素的非線性運(yùn)算
2.7.2 對整個(gè)矩陣的非線性運(yùn)算
2.8 其它常用數(shù)學(xué)方法
2.8.1 多項(xiàng)式擬合
2.8.2 非線性方程求解與最優(yōu)化
2.9 常用數(shù)學(xué)方法舉例
2.9.1 解線性方程組的全主元三角分解法
2.9.2 離散數(shù)據(jù)多項(xiàng)式擬合的正交化方法
2.9.3 求矩陣特征值的基本QR方法
2.10 本章小結(jié)
第3章 MATLAB中控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述與建模
3.1 微分方程
3.1.1 微分方程的數(shù)值解
3.1.2 非線性系統(tǒng)
3.1.3 線性化
3.2 傳遞函數(shù)
3.2.1 多項(xiàng)式的根和特征多項(xiàng)式
3.2.2 傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)
3.2.3 部分分式展開
3.3 狀態(tài)空間描述
3.3.1 將微分方程化成狀態(tài)方程
3.3.2 矩陣的對角化
3.4 模型的轉(zhuǎn)換與連接
3.4.1 數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)換
3.4.2 系統(tǒng)模型的連接
3.5 模型的降階與實(shí)現(xiàn)
3.5.1 模型降階
3.5.2 模型實(shí)現(xiàn)
3.6 控制系統(tǒng)的模型屬性
3.7 控制系統(tǒng)常用數(shù)學(xué)方程求解
3.8 本章小結(jié)
第4章 Similllink建模與仿真
4.1 一個(gè)使用Simulink的小例子
4.2 典型控制系統(tǒng)的建模與仿真
4.2.1 控制系統(tǒng)建模
4.2.2 仿真參數(shù)的設(shè)置
4.2.3 系統(tǒng)仿真
4.3 sinlulink模塊的操作
4.3.1 添加和選取模塊
4.3.2 調(diào)整模塊的位置和大小
4.3.3 模塊名的處理
4.3.4 復(fù)制和刪除模塊
4.3.5 模塊屬性和參數(shù)的設(shè)置
4.3.6 模塊間的連線
4.4 模塊的合成、創(chuàng)建與封裝
4.4.1 模塊的合成
4.4.2 創(chuàng)建新模塊
4.4.3 模塊的封裝
4.5 simulink的mail文件
4.6 本章小結(jié)
第5章 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析和設(shè)計(jì)方法
5.1 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
5.2 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析
5.2.1 時(shí)域分析的一般方法
5.2.2 常用時(shí)域分析函數(shù)
5.2.3 時(shí)域分析應(yīng)用實(shí)例
5.3 根軌跡分析方法
5.3.1 模條件和角條件
5.3.2 繪制根軌跡的基本規(guī)則
5.3.3 根軌跡分析應(yīng)用實(shí)例
5.4 極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)方法
5.5 解耦控制設(shè)計(jì)方法
5.6 線性二次型最優(yōu)控制器設(shè)計(jì)
5.6.1 線性二次型指標(biāo)與里卡第（Riccati）方程求解
5.6.2 最優(yōu)控制器設(shè)計(jì)實(shí)例
5.7 線性二次型高斯（Gauss）最優(yōu)控制
5.7.1 LQG問題的一般解法
5.7.2 回路傳輸恢復(fù)技術(shù)
5.7.3 LQG設(shè)計(jì)實(shí)例
5.8 本章小結(jié)
第6章 控制系統(tǒng)的頻域分析和設(shè)計(jì)方法
6.1 控制系統(tǒng)的頻域分析
6.1.1 頻域分析的一般方法
6.1.2 常用頻域分析函數(shù)
6.1.3 頻域分析應(yīng)用實(shí)例
6.2 控制系統(tǒng)的校正
6.2.1 單變量系統(tǒng)的兩種主要校正方式
6.2.2 PD、PI、PID校正
6.2.3 串聯(lián)校正實(shí)例
6.3 多變量系統(tǒng)的頻域設(shè)計(jì)方法
6.3.1 數(shù)學(xué)模型與標(biāo)準(zhǔn)型
6.3.2 多變量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)
6.4 定量反饋控制設(shè)計(jì)方法
6.4.1 單變量系統(tǒng)的Q訂設(shè)計(jì)方法
6.4.2 QFT設(shè)計(jì)舉例
6.4.3 QFT設(shè)計(jì)工具箱應(yīng)用
6.5 MlAl主戰(zhàn)坦克觀測儀飛輪控制器的設(shè)計(jì)
6.6 本章小結(jié)
第7章 MATLAB在數(shù)字信號處理中的應(yīng)用
7.1 離散時(shí)間信號與系統(tǒng)
7.1.1 離散時(shí)間信號
7.1.2 離散系統(tǒng)的卷積和相關(guān)
7.1.3 離散系統(tǒng)的差分方程
7.2 離散時(shí)間傅里葉變換
7.2.1 離散時(shí)間傅里葉變換定義與計(jì)算
7.2.2 離散時(shí)間傅里葉變換的特性
7.3 離散傅里葉變換
7.3.1 離散傅里葉級數(shù)
7.3.2 離散傅里葉變換
7.4 數(shù)字信號處理信號分析實(shí)例
7.4.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
7.4.2 wav文件的一次性傅里葉變換
7.4.3 wav文件的分段傅里葉分析
7.4.4 用simuhnk進(jìn)行仿真
7.5 本章小結(jié)
第8章 FIR濾波器設(shè)計(jì)
8.1 數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)
8.1.1 基本元件
8.1.2 IIR濾波器的結(jié)構(gòu)
8.1.3 FIR濾波器的結(jié)構(gòu)
8.2 濾波器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
8.2.1 濾波器指標(biāo)的確定
8.2.2 問題的描述
8.3 線性相位FIR濾波器的性質(zhì)
8.3.1 沖激響應(yīng)
8.3.2 頻率響應(yīng)
8.3.3 零點(diǎn)位置
8.4 FIR濾波器的窗函數(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)
8.4.1 窗函數(shù)設(shè)計(jì)的基本思想
8.4.2 常用窗函數(shù)
8.4.3 窗函數(shù)設(shè)計(jì)公式
8.4.4 FTR濾波器設(shè)計(jì)實(shí)例
8.5 本章小結(jié)
第9章 FIR濾波器設(shè)計(jì)
9.1 濾波器的指標(biāo)
9.2 模擬濾波器原型
9.2.1 巴特沃斯低通濾波器
9.2.2 切比雪夫低通濾波器
9.3 濾波器的變換
9.3.1 濾波器變換的基本方法
9.3.2 濾波器變換實(shí)例
9.4 用MATLAB設(shè)計(jì)低通濾波器
9.4.1 設(shè)計(jì)低通濾波器的MATLA函數(shù)
9.4.2 低通濾波器設(shè)計(jì)實(shí)例
9.5 本章 小結(jié)
第10章 MATLAB在通信仿真中的應(yīng)用
10.1 信息論基礎(chǔ)
10.1.1 信息的度量
10.1.2 信道容量的計(jì)算
10.1.3 信源編碼
10.2 模擬線性調(diào)制
10.2.1 常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（AM）
10.2.2 抑制載波雙邊帶調(diào)幅（DSB-SC）
10.2.3 單邊帶調(diào)幅（SSB）
10.2.4 殘留邊帶調(diào)幅（VSB）
10.3 模擬角度調(diào)制
10.3.1 頻率調(diào)制
10.3.2 相位調(diào)制
10.3.3 關(guān)于模擬調(diào)制的總結(jié)
10.4 脈沖編碼調(diào)制（PCM）
10.4.1 模擬信號的抽樣
10.4.2 最佳量化及量化誤差
10.4.3 均勻量化
10.4.4 對數(shù)量化器及A律PCM編碼
10.5 數(shù)字信號基帶傳輸
10.5.1 數(shù)字基帶信號的碼型
10.5.2 碼型的功率譜分布
10.5.3 基帶傳輸?shù)恼`碼率
10.5.4 擾碼與解擾
10.6 數(shù)字信號載波傳輸
10.6.1 幅度鍵控（ASK）
10.6.2 頻移鍵控（FSK）
10.6.3 相移鍵控（PSK、DPSK）
10.6.4 正交幅度調(diào)制（QAM）
10.7 小結(jié)
在計(jì)算機(jī)技術(shù)日益發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用正逐步將科技人員從繁重的計(jì)算工作中解脫出來。在科學(xué)研究和工程應(yīng)用中，往往需要進(jìn)行大量的數(shù)學(xué)計(jì)算，一些科技人員曾經(jīng)嘗試使用BASIC、Fortran以及c語言編寫程序，以減輕工作量。但編制程序需要掌握高級語言的語法，還需要對各種算法有深刻的了解，這對大多數(shù)科技人員來說是不現(xiàn)實(shí)的，而且也是沒有必要的。
為了滿足用戶對數(shù)學(xué)計(jì)算的要求，一些著名的軟件公司都分別推出了一批數(shù)學(xué)類計(jì)算應(yīng)用軟件，如MAT[AB、MATHEM.AT[CA、MAPI正和MATHCAD。其中Math Works公司推出的MATLAB，由于其強(qiáng)大的功能以及應(yīng)用性，受到越來越多的科技工作者的歡迎。在美國、歐洲等發(fā)達(dá)國家的大學(xué)中，已成為一種必須掌握的編程語言。
本章簡要介紹MATL，AB的功能特點(diǎn)、安裝過程及其用戶界面，希望讀者通過這些內(nèi)容能夠?qū)ATLAB有一定程度的感性了解。
1.1 MArLAB簡介
目前，在國際流行的科技應(yīng)用軟件中，數(shù)學(xué)類（區(qū)別于文字處理和圖像處理類）軟件共有30多種。從它們的數(shù)學(xué)處理的原始內(nèi)核來看，不外乎兩種類型：數(shù)值計(jì)算型和數(shù)學(xué)分析型。前者如MATLAB、Xmath等，它們對大量數(shù)據(jù)具有較強(qiáng)的管理、計(jì)算和可視化能力，運(yùn)行效率較高；后者如MATHEMATICA、MAPLE等，它們長于符號計(jì)算，可以得到問題的解析符號解和任意精度解，但處理大量數(shù)據(jù)速度較慢。
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