MATLAB及在电子信息课程中的应用

MATLAB语言具备高效、可视化及推理能力强等特点，是目前工程界流行最广的科学计算语言。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版升级版)》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。
《MATLAB及在电子信息课程中的应用(第4版升级版)》前面两个版本已被多所院校作为电子信息类课程的教材和教辅参考书，根据读者需求，作者再次更新了版本，将MATLAB升级，增加了部分例题，更加适合教学和自学。本书可作为学习MATLAB语言的入门及应用教材，也可供电子信息领域大学师生及工程技术人员参考。

第1部分 语言篇
第1章 MATLAB语言概述 2
1.1 MATLAB语言的发展 2
1.2 MATLAB语言的特点 2
1.3 MATLAB的工作环境 3
1.3.1 命令窗 4
1.3.2 图形窗 6
1.3.3 文本编辑窗 6
1.4 演示程序 7
第2章 基本语法 9
2.1 变量及其赋值 9
2.1.1 标识符与数 9
2.1.2 矩阵及其元素的赋值 9
2.1.3 复数 11
2.1.4 变量检查 11
2.1.5 基本赋值矩阵 13
2.2 矩阵的初等运算 14
2.2.1 矩阵的加减乘法 14
2.2.2 矩阵除法及线性方程组的解 15
2.2.3 矩阵的乘方和幂次函数 17
2.2.4 矩阵结构形式的提取与变换 18
2.3 元素群运算 19
2.3.1 数组及其赋值 19
2.3.2 元素群的四则运算和幂次运算 20
2.3.3 元素群的函数 21
2.4 逻辑判断及流程控制 22
2.4.1 关系运算 22
2.4.2 逻辑运算 24
2.4.3 流程控制语句 25
2.5 基本绘图方法 28
2.5.1 直角坐标中的两维曲线 28
2.5.2 线型、点型和颜色 29
2.5.3 多条曲线的绘制 29
2.5.4 屏幕控制和其他二维绘图 31
2.5.5 三维曲线和曲面 34
2.5.6 特殊图形和动画 37
2.5.7 彩色、光照和图像 38
2.5.8 低层图形屏幕控制功能 40
2.6 M文件及程序调试 42
2.6.1 主程序文件 42
2.6.2 人机交互命令 44
2.6.3 函数文件 45
2.6.4 文件编辑器及程序调试 46
第3章 MATLAB的开发环境和工具 47
3.1 MATLAB与其他软件的接口关系 47
3.1.1 与磁盘操作系统的接口关系 47
3.1.2 与文字处理系统Winword的关系 49
3.1.3 图形文件的转储 50
3.1.4 低层输入输出函数库 50
3.1.5 与C和FORTRAN子程序的动态链接 52
3.2 MATLAB的文件管理系统 53
3.2.1 安装后的MATLAB文件管理系统 53
3.2.2 MATLAB自身的用户文件格式 53
3.2.3 文件管理和搜索路径 53
3.2.4 与目录和搜索有关的命令 54
3.2.5 搜索顺序 55
3.3 MATLAB的开发环境 55
3.3.1 桌面系统的内容 55
3.3.2 桌面命令菜单简介 56
3.3.3 MATLAB的用户界面 56
第4章 MATLAB的其他函数库 58
4.1 数据分析函数库（datafun函数库） 58
4.1.1 基本的数据分析 58
4.1.2 用于场论的数据分析函数 60
4.1.3 用于随机数据分析的函数 60
4.1.4 用于相关分析和傅里叶分析的函数 61
4.2 矩阵的分解与变换（matfun函数库） 62
4.2.1 线性方程组的系数矩阵 62
4.2.2 矩阵的分解 63
4.2.3 矩阵的特征值分析3 65
4.2.4 特殊矩阵库（specmat） 66
4.3 多项式函数库（polyfun） 66
4.3.1 多项式的四则运算3 67
4.3.2 多项式求导、求根和求值 68
4.3.3 多项式拟合 69
4.3.4 多项式插值 70
4.3.5 线性微分方程的解（residue） 71
4.4 函数功能和数值积分函数库（funfun） 72
4.4.1 函数功能和数值积分函数库的主要子程序 72
4.4.2 非线性函数的分析 73
4.4.3 任意函数的数值积分 75
4.5 字符串函数库（strfun） 76
4.5.1 字符串的赋值 77
4.5.2 字符串语句的执行 78
4.5.3 字符串输入输出 78
4.6 稀疏矩阵函数库（sparfun） 79
4.7 图形界面函数库（Guitools） 80
4.8 数据类型函数库（datatypes） 81
4.8.1 结构阵列 82
4.8.2 单元阵列 82
4.8.3 类和对象 84
习题 86
第2部分 应用篇
第5章 MATLAB在电路中的应用 90
5.1 电阻电路 90
5.2 动态电路 96
5.3 正弦稳态电路 103
5.4 频率响应 111
5.5 二端口电路 116
5.5.1 Z，Y，H，G，A，B六种参数间关系的MATLAB语句 117
5.5.2 网络函数及其MATLAB语句 117
5.6 用MATLAB图解几个电路概念 123
习题 127
第6章 MATLAB在信号与系统中的应用 132
6.1 连续信号和系统 132
6.2 傅里叶分析 141
6.3 离散信号和系统 150
6.4 线性时不变系统的模型 155
6.4.1 模型的典型表达式 155
6.4.2 模型转换 157
6.5 频谱概念的MATLAB图释 170
习题 174
第7章 MATLAB在数字信号处理中的应用 180
7.1 时域离散信号的产生及时域处理 180
7.2 z变换和傅里叶变换 189
7.3 离散傅里叶变换（DFT） 205
7.4 数字滤波器结构 216
7.5 FIR数字滤波器设计 226
7.6 IIR数字滤波器设计 233
7.7 频率、角频率和数字频率 243
7.7.1 频率 243
7.7.2 角频率 243
7.7.3 序列信号的频率――数字频率 244
习题 245
第8章 MATLAB在自动控制原理中的应用 249
8.1 控制工具箱中的LTI对象 250
8.1.1 LTI对象的类型和属性 250
8.1.2 LTI模型的建立 251
8.1.3 对象属性的获取和修改 254
8.1.4 LTI模型的简单组合和运算符扩展 257
8.1.5 复杂模型的组合 261
8.1.6 连续系统和采样系统之间的变换 263
8.1.7 典型系统的生成 265
8.2 动态特性和时域分析函数 276
8.3 系统的频域分析函数 289
8.4 系统的状态空间分析函数 295
8.5 系统的状态空间法设计函数 300
8.5.1 线性平方调节器问题 301
8.5.2 线性平方估计器问题 301
习题 308
第9章 MATLAB工具箱简介 312
9.1 符号数学（Symbolic Math）工具箱简介 312
9.1.1 Symbolic工具箱的主要功能 313
9.1.2 符号数学式的基本表示方法 313
9.2 系统仿真（Simulink）工具箱简介 315
9.2.1 概述 315
9.2.2 环节库及框图的建立 316
9.2.3 仿真方法和参数的设定 317
9.2.4 仿真的运行 317
9.2.5 Simulink的子系统屏蔽（Masking）功能 318
9.2.6 Simulink内部工作过程简介 319
9.2.7 Simulink应用范围的扩展 319
9.3 以matlab为基础的工具箱简介 320
9.4 以Simulink为基础的模块工具箱简介 321
9.4.1 电力系统（Powersys）模块工具箱简介 321
9.4.2 数字信号处理（DSP Blocks）模块工具箱简介 321
9.4.3 定点处理（Fix-Point Blocks）模块工具箱简介 322
9.4.4 通信系统（Comm）模块工具箱简介 323
附录 全书例题索引 325
参考文献 327