计算机仿真技术：基于MATLAB的电子信息类课程（第4版）

　　MATLAB语言具有使用方便、输入简捷及编程效率高等特点，在国内已广泛应用于教学与科研。本书结合电子信息类课程的教学特点，系统地介绍MATLAB语言在高等数学、信号与系统、数字信号处理、自动控制原理、数字通信、电路和电子线路等课程中的应用。全书共8章，第1、2章为基础部分，主要介绍MATLAB语言的工作环境、基本语法和基本计算功能及图形功能等内容；第3章着重介绍MATLAB在高等数学中的应用，主要涉及矩阵分析、函数分析、数值积分等内容；第4、5、6章详细讨论MATLAB在信号处理、自动控制及数字通信领域中的应用；第7章着重介绍Simulink的应用；第8章介绍MATLAB在电路及电子线路等课程中的应用。本书内容丰富，针对性强，仿真实例多，易于学习。可作为高等学校电子信息类课程的教材或教学参考书，也可供电子信息领域的科技工作者或其他读者自学参考。

　　唐向宏，杭州电子科技大学教授、通信工程学院院长，主要从事通信领域的教学科研工作。编写教材《计算机仿真技术――基于MATLAB的电子信息类课程》。

目 录
第1章 MATLAB语言概述\t1
1．1 MATLAB语言及特点\t1
1．2 MATLAB的工作环境\t2
1．2．1 MATLAB系统的安装\t2
1．2．2 MATLAB系统的启动\t2
1．2．3 MATLAB的命令窗口\t3
1．2．4 工作空间窗口\t6
1．2．5 命令历史窗口与当前路径窗口\t6
1．2．6 图形窗窗口\t8
1．2．7 文本编辑窗窗口\t8
1．3 MATLAB的基本操作命令\t10
第2章 MATLAB的基本语法\t14
2．1 变量及其赋值\t14
2．1．1 标识符与数据格式\t14
2．1．2 矩阵及其元素的赋值\t14
2．2 运算符与数学表达\t19
2．2．1 算术运算符\t19
2．2．2 关系操作符\t21
2．2．3 逻辑运算符\t21
2．2．4 其他逻辑函数\t22
2．2．5 数学表达式的MATLAB语言描述\t22
2．3 控制流\t23
2．3．1 if语句\t23
2．3．2 switch语句\t24
2．3．3 while语句\t25
2．3．4 for语句\t26
2．4 数据的输入/输出及文件的读/写\t27
2．4．1 交互输入/输出命令\t28
2．4．2 文件输入/输出命令与函数\t30
2．5 基本数学函数\t38
2．5．1 三角函数\t38
2．5．2 指数、对数、幂运算\t41
2．5．3 复数的基本运算\t42
2．5．4 数据的取舍与保留\t42
2．6 基本绘图方法\t43
2．6．1 图形窗口的控制\t44
2．6．2 二维图形的绘制\t44
2．6．3 多条曲线的绘制\t52
2．6．4 复数的绘图\t54
2．6．5 三维曲线和曲面\t54
2．6．6 图形窗口的编辑功能\t61
2．7 M文件及程序调试\t63
2．7．1 M文件的结构\t64
2．7．2 局部变量与全局变量\t67
2．7．3 程序的调试\t69
第3章 MATLAB在高等数学中的应用\t71
3．1 矩阵分析\t71
3．2 多项式运算\t81
3．2．1 多项式表示及其四则运算\t81
3．2．2 多项式求导、求根和求值\t83
3．2．3 多项式拟合与多项式插值\t86
3．3 数据分析与统计\t91
3．3．1 数据基本操作\t91
3．3．2 协方差与相关系数\t94
3．3．3 有限差分\t96
3．4 函数分析与数值积分\t97
3．4．1 函数在MATLAB中的表示与函数的
绘图\t98
3．4．2 函数的极点、零点分析\t100
3．4．3 函数的数值积分与微分\t102
3．4．4 常微分方程的数值求解\t106
第4章 MATLAB在信号处理中的
应用\t114
4．1 信号及其表示\t114
4．1．1 连续时间信号的表示\t114
4．1．2 工具箱中的信号产生函数\t114
4．1．3 离散时间信号的表示\t119
4．1．4 几种常用离散时间信号的表示\t119
4．2 信号的基本运算\t120
4．2．1 信号的相加与相乘\t120
4．2．2 序列移位与周期延拓运算\t121
4．2．3 序列翻褶与序列累加运算\t122
4．2．4 两序列的卷积运算\t123
4．2．5 两序列的相关运算\t123
4．3 信号的能量和功率\t124
4．4 线性时不变系统\t125
4．4．1 系统的描述\t125
4．4．2 系统模型的转换函数\t127
4．4．3 系统互连与系统结构\t129
4．5 线性时不变系统的响应\t133
4．5．1 线性时不变系统的时域响应\t133
4．5．2 LTI系统的单位冲激响应\t137
4．5．3 时域响应的其他函数\t139
4．6 线性时不变系统的频率响应\t141
4．7 傅里叶变换\t143
4．7．1 连续时间、连续频率――傅里叶
变换（FT）\t143
4．7．2 连续时间、离散频率――傅里叶
级数（FS）\t144
4．7．3 离散时间、连续频率――序列傅里叶
变换（DTFT）\t144
4．7．4 离散时间、离散频率――离散傅里叶
级数（DFS）\t145
4．7．5 离散时间、离散频率――离散傅里叶
变换（DFT）\t146
4．8 IIR数字滤波器的设计方法\t148
4．8．1 冲激响应不变法\t149
4．8．2 双线性变换法\t150
4．8．3 IIR数字滤波器的频率变换
设计法\t151
4．9 FIR数字滤波器设计\t155
4．9．1 窗函数设计法\t155
4．9．2 频率采样法\t158
4．9．3 MATLAB的其他相关函数\t161
4．10 多采样率信号处理\t166
4．10．1 抽取\t166
4．10．2 内插\t166
4．10．3 有理数倍采样率转换\t166
4．11 离散信号处理系统设计分析
实例\t171
4．11．1 双音拨号信号的频谱分析\t171
4．11．2 去噪处理\t173
4．11．3 多采样率频谱分析\t174
第5章 MATLAB在自动控制原理中的
应用\t180
5．1 控制系统模型\t180
5．1．1 控制系统的描述与LTI对象\t180
5．1．2 LTI模型的建立及转换函数\t181
5．1．3 LTI对象属性的设置与转换\t184
5．1．4 典型系统的生成\t187
5．1．5 LTI模型的简单组合与复杂模型
组合\t189
5．1．6 连续系统与采样系统之间的转换\t192
5．2 控制系统的时域分析\t193
5．3 控制系统的根轨迹\t198
5．4 控制系统的频域分析\t203
5．5 系统的状态空间分析函数\t208
5．5．1 系统可观性与可控性判别函数\t208
5．5．2 系统相似变换函数\t209
5．6 极点配置和观测器设置\t211
5．7 最优控制系统设计\t213
第6章 通信系统仿真\t219
6．1 通信工具箱函数\t219
6．2 信息的量度与编码\t222
6．2．1 Huffman编码\t222
6．2．2 MATLAB信源编/译码方法\t224
6．3 差错控制编/译码方法\t227
6．4 模拟调制与解调\t230
6．4．1 带通模拟调制/解调\t230
6．4．2 基带模拟调制/解调\t243
6．5 数字调制与解调\t246
6．5．1 带通数字调制/解调\t247
6．5．2 基带数字调制/解调\t250
6．6 通信系统的性能仿真\t253
6．6．1 通信系统的误码率仿真\t253
6．6．2 误码率仿真界面\t256
6．6．3 眼图/散射图\t258
6．7 扩频通信系统的性能仿真\t260
6．7．1 直接序列扩频（DS-SS）系统\t260
6．7．2 跳频扩频系统（FH-SS）\t262
6．8 多采样率FDM系统设计与
仿真\t266
第7章 Simulink的应用\t275
7．1 Simulink工作平台的启动\t275
7．2 Simulink仿真原理\t275
7．3 Simulink模块库\t277
7．3．1 连续模块库（Continuous）\t277
7．3．2 离散模块库（Discrete）\t278
7．3．3 函数与表格模块库
（Function ＆ Table）\t279
7．3．4 数学模块库（Math）\t280
7．3．5 非线性模块库（Nonlinear）\t280
7．3．6 信号与系统模块库
（Signals ＆ Systems）\t281
7．3．7 信号输出模块库（Sinks）\t282
7．3．8 信号源模块库（Sources）\t283
7．4 仿真模型的建立和模块参数及属性的
设置\t283
7．4．1 仿真模块的建立\t283
7．4．2 参数与属性的设置\t284
7．4．3 Simulink仿真注意与技巧\t290
7．5 其他应用模块集和Simulink
扩展库\t293
7．6 其他应用模块及仿真实例\t297
第8章 MATLAB在电子电路中的
应用\t304
8．1 基本电气元件简介\t304
8．2 MATLAB在电路及电子线路中的
计算与分析\t306
8．2．1 在电路中的应用\t306
8．2．2 在电子线路中的应用\t315
8．3 基于Simulink的电路设计与
仿真\t318
8．3．1 电子元件功能模块库简介\t318
8．3．2 电路设计与仿真\t324
参考文献\t344