MATLAB電子仿真與應(yīng)用教程

前言

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(hào)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(hù)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(zhuān)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(hào)處理模塊庫(kù)（DSP Blockset）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊庫(kù)（Neural Network Blockset）和航天器控制模塊庫(kù)（Aerospace Blockset）等簡(jiǎn)單實(shí)用的工具箱和模塊庫(kù)，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(shuō)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(duì)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(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。事實(shí)上，在世界各國(guó)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(dòng)手構(gòu)建模型。本書(shū)的第4章對(duì)Simulink的使用和仿真過(guò)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(shū)的最大特點(diǎn)就是與工程實(shí)際的緊密結(jié)合，書(shū)中所列舉的例子基本來(lái)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(shū)很好地做到了理論聯(lián)系實(shí)際，使讀者對(duì)各種MAT-LAB仿真應(yīng)用有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，使得書(shū)中的內(nèi)容更加易學(xué)易用。本書(shū)的另一大特色就是注重仿真工程應(yīng)用的系統(tǒng)化，書(shū)中嚴(yán)格地按照各種理論系統(tǒng)進(jìn)行仿真過(guò)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(duì)各種理論背景的查詢(xún)。同時(shí)本書(shū)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(kù)函數(shù)中所沒(méi)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(shū)中提供的一些函數(shù)來(lái)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(shū)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(shū)的不足之處在所難免，歡迎廣大讀者和用戶(hù)批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書(shū)主要介紹MATLAB的基礎(chǔ)知識(shí)和電子仿真技術(shù)，并詳細(xì)介紹集成在MATIAB中的Simulink軟件包。本書(shū)的內(nèi)容涉及MATLAB仿真應(yīng)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、MATTJAB中的控制系統(tǒng)仿真與設(shè)計(jì)、MATLAB中的數(shù)字信號(hào)處理仿真與濾波器設(shè)計(jì)以及MATLAB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(lái)電子仿真發(fā)展的主要趨勢(shì)。本書(shū)的最大特色就是從MATLAB的入門(mén)開(kāi)始，詳細(xì)闡述MATLAB開(kāi)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，讀者可以從本書(shū)中直接找到工程實(shí)際中大量問(wèn)題的解決方法。    本書(shū)不但適合初學(xué)MATLAB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(jí)本科生或碩士研究生的“系統(tǒng)仿真”教材。

書(shū)籍目錄

第1章  MATLAB入門(mén)  1.1 MATLAB簡(jiǎn)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(kāi)發(fā)環(huán)境    1.2.1 設(shè)置MATLAB    1.2.2 MATLAB桌面工具  1.3 MATLAB語(yǔ)言初步    1.3.1 MATLAB語(yǔ)言的特點(diǎn)    1.3.2 MATLAB的語(yǔ)言結(jié)構(gòu)和編程方法    1.3.3 MATLAB的主要語(yǔ)法和操作符  1.4 本章小結(jié)第2章  MATLAB常用數(shù)學(xué)方法  ……第3章  MATLAB中控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述與建模第4章  Simulink建模與仿真第5章  控制系統(tǒng)的時(shí)域分析和設(shè)計(jì)方法第6章  控制系統(tǒng)的頻域分析和設(shè)計(jì)方法第7章  MATLAB在數(shù)字信號(hào)處理中的應(yīng)用第8章  FIR濾波器設(shè)計(jì)第9章  IIR濾波器設(shè)計(jì)第10章  MATLAB在通信仿真中的應(yīng)用

章節(jié)摘錄

插圖：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(lái)。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(yǔ)言編寫(xiě)程序，以減輕工作量。但編制程序需要掌握高級(jí)語(yǔ)言的語(yǔ)法，還需要對(duì)各種算法有深刻的了解，這對(duì)大多數(shù)科技人員來(lái)說(shuō)是不現(xiàn)實(shí)的，而且也是沒(méi)有必要的。為了滿足用戶(hù)對(duì)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(lèi)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(lái)越多的科技工作者的歡迎。在美國(guó)、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家的大學(xué)中，已成為一種必須掌握的編程語(yǔ)言。本章簡(jiǎn)要介紹MATL，AB的功能特點(diǎn)、安裝過(guò)程及其用戶(hù)界面，希望讀者通過(guò)這些內(nèi)容能夠?qū)ATLAB有一定程度的感性了解。1.1 MArLAB簡(jiǎn)介目前，在國(guó)際流行的科技應(yīng)用軟件中，數(shù)學(xué)類(lèi)（區(qū)別于文字處理和圖像處理類(lèi)）軟件共有30多種。從它們的數(shù)學(xué)處理的原始內(nèi)核來(lái)看，不外乎兩種類(lèi)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(duì)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(zhǎng)于符號(hào)計(jì)算，可以得到問(wèn)題的解析符號(hào)解和任意精度解，但處理大量數(shù)據(jù)速度較慢。

編輯推薦

《MATLAB電子仿真與應(yīng)用教程(第3版)》：理論與工程實(shí)際緊密結(jié)合，書(shū)中所列舉的例子基本上都來(lái)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(shū)中嚴(yán)格地按照各種理論系統(tǒng)進(jìn)行仿真過(guò)程的設(shè)計(jì)，使所有的工程內(nèi)容都可以找到理論根源。

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